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lunes, 24 de junio de 2013
Inventamos nosotros. Las empresas startup
Abrí el blog inventamos nosotros con el fin de aportar alguna idea científico-tecnológica que pudiera servir para emprender en estos duros tiempos de crisis.
Una empresa de nueva creación o compañía startup o start-up es un negocio con una historia de funcionamiento limitado, que se distingue por su perfil de riesgo / recompensa y sus grandes posibilidades de crecimiento (escalabilidad). Generalmente son empresas asociadas a la innovación, desarrollo de tecnologías, diseño web, desarrollo web, empresas de capital-riesgo. Su primera entrada va dedicada a las mismas.
Empresas startup
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química
miércoles, 24 de octubre de 2012
¿Qué es la clonación?
La clonación está en boca de todo el mundo. Y es normal. Los últimos avances científicos pueden introducir grandes cambios en la sociedad que conocemos. Está demostrado que los hechos científicos hacen cambiar a la sociedad más que los hechos políticos, aunque sean menos notorios.
En 1996, en Edimburgo, nació la oveja Dolly, primer clon mamífero. Ahora la polémica está servida con la intención del ginecólogo italiano Severino Antinori o la empresa Clonaid de clonar un ser humano.
Trataremos de que leyendo este artículo a nadie le quede ya la menor duda sobre lo que es la clonación..
Todos los seres vivos se reproducen, crean otros nuevos seres vivos a partir de ellos. Es una de sus características esenciales. Un manzano crea manzanas con semillas y un perro puede tener perritos, pero esa piedra tan bonita que adorna nuestro comedor jamás podrá reproducirse, por la sencilla razón de que no está viva.
La reproducción puede ser de dos tipos: sexual y asexual. En la reproducción sexual intervienen los dos sexos y el nuevo ser tiene características de sus dos progenitores, como ocurre en la especie humana. En cambio en la reproducción asexual no hace falta el otro sexo y el nuevo ser es idéntico del ser que ha partido. Por ejemplo, los esquejes de las plantas; si arrancamos un trozo de una planta con raíces y ramas tenemos otra planta genéticamente igual de la que ha salido.
Otro ejemplo; si arrancamos un brazo de una estrella de mar, este brazo regenera otra estrella igual. O la fisión binaria de las bacterias en la que una bacteria se divide en dos. Y esto es un clon: un individuo genéticamente igual a otro. ¿Y por qué si arrancamos un trozo de una persona ésta no se regenera? porque sus células son muy especializadas y han perdido esa capacidad de regeneración.
La reproducción de clones se ha utilizado ampliamente en la agricultura. Las plantas pueden echar vástagos, o sea brotar del suelo otro ejemplar, o se pueden injertar. La variedad de naranjas “Washington Navel” (la del ombliguito en la piel) es estéril, no tiene semillas y todas las naranjas que hoy comemos proceden de un solo árbol. Lo mismo ocurre con los platanos que comemos. Son clones. No tienen semillas y eso lo agradece el consumidor. ¿Por qué no tienen semillas? Una mutación casual lo provocó y como no se pueden reproducir sexualmente, ya que son estériles, el hombre los ha reproducido clonalmente.
Los caracteres genéticos de los seres vivos están archivados en una molécula: el ADN, DNA, o ácido desoxirribonucleico. La célula es la unidad básica de los seres vivos y todas nuestras células tienen nuestro ADN, que dice si somos rubios o morenos, si tenemos los ojos oscuros o claros, si somos de piel clara o morena, o incluso si nos gusta el cocido o no. El ADN de cada persona es distinto, no hay dos iguales, porque se ha formado a partir de dos ADN, el de nuestra madre y el de nuestro padre. Un ADN humano es más parecido a otro ADN humano que a un ADN de gorila, y éste es más parecido a uno humano que uno de mosquito, y éste es más parecido al humano que uno vegetal.
El ADN está contenido en unos orgánulos celulares que se denominan cromosomas, que están bien guardados dentro del núcleo de la célula. En una reproducción asexual la célula se divide en dos células iguales, utilizando nutrientes del medio en que vive, cada uno con idéntico número de cromosomas y ADN igual. En una reproducción sexual es distinto; los gametos o células sexuales (en el hombre son el espermatozoide y el óvulo) aportan cada uno la mitad del número de cromosomas y el ADN está formado por una recombinación al azar de los dos ADN que participan.
Está claro, pues, que el óvulo fecundado ha de tener el número de cromosomas que corresponde a su especie, y no la mitad, como posee sin estar fecundado (la otra mitad la aporta el espermatozoide en la fecundación). Hemos llegado al momento crucial. Si tomamos un óvulo fecundado y sustituimos su núcleo por un núcleo de cualquier célula de un individuo, al desarrollarse dará lugar a un ser vivo idéntico genéticamente que aquel del que ha partido el núcleo de esta célula donante.
Hasta aquí la teoría, pero en la práctica esto no es tan sencillo. No es tan fácil manipular células.
En 1952 se consiguió la clonación de las ranas. Del huevo fecundado o cigoto se extrajeron los núcleos y se inyectaron núcleos de células de la pared del estómago. En el caso de la oveja Dolly las células donantes se han tomado de la glándula mamaria, que tuvieron que ser sometidas a una desnutrición para que entraran en reposo y poder extraer los núcleos, que se insertaron en los óvulos, de los que sobrevivieron una mínima parte que fueron implantados en el útero de varias ovejas, de las que sólo una quedó preñada. Como se puede ver, el proceso es ciertamente complejo.
¿Cómo se efectuaría la clonación humana? En primer lugar, las mujeres donantes de óvulos serían tratadas con hormonas fertilizantes para producir bastantes óvulos. Sólo uno de cada cuatro de estos óvulos será viable para la clonación de embriones. Se extrae con una aguja muy fina el núcleo del óvulo y se reemplaza por un núcleo de una célula de la persona que va a ser clonada. La fusión se completa con pequeñas descargas eléctricas. El embrión ya está listo para ser implantado en el útero de un madre de alquiler. Sólo una de cada cinco obtendrá un embarazo. Y de estos no todos llegarán a feliz término, ya que se producirán numerosos abortos por todo tipo de anormalidades. Los creadores de la oveja Dolly tuvieron que realizar muchísimos intentos antes de conseguirlo.
La clonación animal puede traer enormes ventajas, como el obtener cepas de animales genéticamente iguales con utilidad para la investigación o la ganadería, pero también ofrece posibilidades inquietantes. Pongamos un ejemplo. El cerebro humano puede vivir muchos más años que el cuerpo que le sustenta; si algún día fuera viable el trasplante cerebral, existiría la posibilidad de poder crear seres clónicos a los que poder trasplantar el cerebro cuando el cuerpo empieza a fallar. O cepas de seres humanos genéticamente iguales.
Afortunadamente, el hombre es un ser complejo y no sólo es genética. En la personalidad humana, además de la genética, influyen las vivencias (como dijo Ortega y Gasset, yo soy yo y mis circunstancias) y además, según piensan muchos investigadores, el desarrollo particular del cerebro.
Artículo publicado en todo-ciencia.com:
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Historia de las ingenierías agrarias en España
Fue publicada en formato pdf por el SITACYL, sindicatos de ingenieros técnicos agrícolas:
También la puedes encontrar en mi blog las ingenierías agrarias.
Las ingenierías agrarias
Pequeños milagros diarios de los que se sabe muy poco. Lo cierto es que la ciencia y la tecnología agraria han conseguido:
- Doblar la producción de grano de cereal entre 1950 y 1971.
- En el arroz aún fue ligeramente superior.
- Entre 1958 y 2000 se llega a triplicar.
- En Occidente, los agricultores están consumiéndose, víctimas de su propio éxito.
- En Asia, las hambrunas van disminuyendo.
- Desgraciadamente, África no sigue esta tendencia.
- España ha seguido la tendencia occidental.
Todo ello es un importantísimo logro al que ha contribuido en buena parte las ingenierías agrarias, y por supuesto todos los agricultores, técnicos, ingenieros, estudiantes y a todos los que de una manera u otra han intentado mejorar la vida de los demás.
Dar a conocer las ingenias agrarias es el objetivo de mi blog las ingenierías agrarias, al que estás invitado y yo agradecido por tu visita:
martes, 23 de octubre de 2012
El DDT. Luces y sombras
El nacimiento y posterior desarrollo de la Química Orgánica, en la segunda mitad del siglo XIX, vería el nacimiento de una de las moléculas orgánicas más polémicas que han existido: el DDT.
El DDT es conocido como Dicloro–Difenil–Tricloroetano, sin embargo ese no es, químicamente hablando, su auténtico nombre, que es algo más complicado: 1,1,1–Tricloro–2,2–bis (p-clorofenil) etano.
Es una molécula muy lipófila y muy insoluble en agua, es decir, se disuelve bien en las sustancias grasas, pero no lo hace en las acuosas. Pertenece al grupo de los insecticidas denominados organoclorados, entre los que están el lindano, el aldrín, el heptacloro y el metoxicloro. También, entre las sustancias orgánicas cloradas se encuentran muchos gases utilizados en la guerra química, en especial en la Primera Guerra Mundial, tales como la iperita o gas mostaza.
Descubierto en 1874, al principio no parecía tener utilidad alguna. Sólo se había tratado de un ejercicio de síntesis orgánica. En la década de 1930 se empiezan a descubrir sus propiedades insecticidas y es patentado en 1937 por el químico suizo Dr. Paul Müller (Premio Nobel de Medicina en 1948). En 1942 se descubre que mata los piojos sin tener efectos adversos para los seres humanos.
Sus luces
Su utilidad radica en su poder para acabar con los insectos. Es un insecticida de enorme utilidad para los países tropicales, ya que al ser de carácter graso no se lava por las intensas lluvias. Una gran parte de las pérdidas en las cosechas mundiales se debe a la acción de los insectos. Dichas pérdidas se traducen, en los países desarrollados, en una disminución de los rendimientos por hectárea. Pero en los países del Tercer Mundo, el resultado es catastrófico. Una disminución de alimentos puede provocar hambrunas, un aumento de las enfermedades por una deficiente nutrición y un descontento social, que frecuentemente se traduce en violencia y guerra. Realmente es muy difícil cuantificar, cuantas vidas ha salvado el DDT, librándolas de las crueles garras del hambre y cuanta violencia ha evitado al disminuir los conflictos sociales por este motivo, pero sin duda, podemos concluir que una gran parte de la Humanidad se libró de la muerte a causa del DDT.
El DDT permitió, tal como afirmó en su biografía el premio Nobel de la Paz en 1952, el Dr. Albert Schweitzer, que la gente ocupara y cultivara grandes áreas de Africa, Asia y América del Sur, antes inhabitables por causa de las enfermedades producidas por insectos y artrópodos. El mismo Albert Schweitzer llegó a decir que el uso del DDT había abierto un rayo de esperanza, ya que en la lucha contra el hambre, según sus propias palabras: ¡cuánto trabajo y pérdida de tiempo nos causan estos malditos insectos...!
No obstante, su principal aplicación tuvo lugar contra la malaria o paludismo. Esta enfermedad, de carácter tropical, es transmitida por el mosquito Anofeles. Ha sido desde siempre un azote para la Humanidad, por el elevado número de sus víctimas. Hasta la llegada del DDT, unas 200 millones de personas eran atacadas anualmente por la malaria, y de ellas todos los años morían 2 millones. Dada la relación existente entre casos de malaria y el número de insectos transmisores, se empieza a estudiar la posibilidad de su aplicación a gran escala para eliminar al vector (insecto transmisor) que provoca la enfermedad. A principios de 1946, se decide iniciar un programa de aplicación del DDT a gran escala, dirigido a eliminar contra el mosquito portador de la malaria produjo una inmediata y dramática reducción de estas cifras. Estas fumigaciones no se realizaban al aire libre, sino en el interior de las casas y locales. El mosquito Anofeles se alimenta por las noches de las víctimas durmientes, y luego vuela hasta la estructura vertical más cercana para descansar y digerir su comida. Debido a este comportamiento, el DDT hacía estragos entre un gran número de insectos adultos.
El DDT actúa sobre los nervios motores y sensitivos de los invertebrados, alterando el transporte de iones sódicos y potásicos, y, por consiguiente, los potenciales de membrana. Se piensa que también bloquea la formación de ATP (Adenosín trifosfato).
La reducción de la malaria fue espectacular. En Sri Lanka (por entonces Ceylán, se pasó de 280.000 casos anuales a sólo 17. En la India, en 1952, había unos 75 millones de personas afectadas por año y en 1964, esta cifra disminuyó a cien mil. Por esta razón, en 1948, se concedió el Premio Nobel de Medicina al Dr. Müller debido a su reconocida importancia médica. El Dr. Samuel Simmons, jefe de la división tecnológica del Centro de Enfermedades Transmisibles, del Servicio de Salud Pública de los Estados Unidos, afirmó en 1959 que su valor para la Humanidad era inestimable.
En vista de su éxito contra la malaria y con el fin de controlar a los insectos vectores de enfermedades, el DDT se usó también contra la fiebre amarilla, la enfermedad del sueño, la peste bubónica y la encefalitis. Esto fue particularmente importante, porque la desnutrición provoca en los niños un daño cerebral irreversible, condenando a las víctimas a una vida de mentalidad de logros por debajo de los normal.
La mayoría de los pueblos del mundo han recibido sus beneficios ya sea directamente por la protección contra las enfermedades infecciosas e insectos transmisores de enfermedades, o a través de mejor nutrición, más alimentos, alimentos más limpios e incrementada resistencia a las enfermedades. El descubrimiento del DDT permanecerá para siempre como un hecho histórico en el campo de la salud pública y la agricultura.
Sus sombras
A raíz de la publicación en 1962, del libro Primavera Silenciosa por la escritora Rachel Carson, se empiezan a oír voces en contra de la utilización del DDT. Entonces, en la opinión pública se abre un debate sobre la prohibición o no del DDT. Una de las más polémicas fue la del profesor de entomología de la San José University de California, el famoso ambientalista y entomólogo Dr. J. Gordon Edwards, profesor de Entomología de la San José University de California, socio del ecologista Sierra Club, de la Audubon Society, y miembro de la Academia de Ciencias de California. Expresó su disconformidad por el libro, en un artículo titulado Las mentiras de Rachel Carson publicado en la revista 21st Century, Science & Technology, afirmando que Rachel Carson realiza afirmaciones falsas y tergiversa la realidad.
Las investigaciones sobre el DDT empiezan a confirmar que este no se degrada y se acumula en los tejidos grasos con un efecto bioacumulativo. Aunque no causa daños por toxicidad, su persistencia es muy preocupante.
Durante la Conferencia Internacional de Estocolmo, en 1969, se recomienda la sustitución de los insecticidas organoclorados por sustancias menos persistentes en los organismos vivos y en el medio ambiente.
Pero el debate no sólo era en el ámbito científico. En el ámbito político se empezó a debatir la posibilidad de prohibir el DDT. La Organización Mundial de la Salud (OMS), el Servicio de Salud Pública de los EEUU, la Organización Panamericana de la Salud y muchas otras, se manifestaron en contra de su prohibición. El dictamen final del Tribunal Examinador de la Agencia de Medio Ambiente de EEUU concluía que el DDT no era cancerígeno, mutagénico o teratogénico para el ser humano, y que los usos del DDT no tenían efectos visibles sobre peces, pájaros, vida silvestre u organismos acuáticos. Sin embargo, en Junio de 1972, el jefe de este organismo, William Ruckelshaus, anunció públicamente la prohibición del DDT diciendo que la decisión tomada no tenía nada que ver con la ciencia y se trataba de una decisión política.
La persistencia media del DDT en un ecosistema son tres años. Al ser un insecticida liposoluble, que sólo se disuelve en sustancias grasas, no se elimina en la orina y se acumula en los tejidos grasos. De tal forma que en el medio ambiente, un organismo que lo ingiere o absorbe lo acumula en sus tejidos grasos. Si este organismo sirve de alimentación a otro, éste acumulará lo que ya tenía de DDT mas lo que ha ingerido de aquel. De esta manera, la concentración de DDT se va amplificando. El peligro medioambiental del DDT reside en su efecto biopersistente, ya que se acumula en la cadena trófica. Vamos a poner un ejemplo. Una ppm significa una parte por millón, es decir, una en un millón. en peso. De 0,0006 ppm de DDT en agua, las algas unicelulares y plantas acumulan 0,04 ppm; los peces herbívoros que se alimentan de ellas llegan a acumular 0,2-1,2 ppm; tras servir de alimento a los peces carnívoros estos acumulan 1-2 ppm, y la concentración en aves que se alimentan de peces llega a ser de 3-76 ppm. O sea se ha pasado de 0,0006 ppm en el agua hasta 3-76 ppm en aves, o sea la concentración de DDT ha aumentado hasta unas 5000 a 126.000 veces. El efecto bioacumulativo es el grave problema del DDT porque, en realidad, su toxicidad aguda es baja.
También se sospecha sobre su efecto en el metabolismo del calcio en las aves. Es un hecho comprobado que en los últimos tiempos las cáscaras de los huevos de las aves son más finas, hecho que ha provocado una menor tasa de reproducción, afectando, sobre todo, a las silvestres. Se ha relacionado este hecho con el DDT, implicando al metabolismo del calcio. Lo cierto es que no hay ningún estudio concluyente y sí muchos contradictorios. Algunos expertos sostienen que el adelgazamiento de las cáscaras de los huevos de las aves es debido a otras causas (estrés, dietas bajas en calcio o vitamina D, Mal de Newcastle o sustancias tóxicas).
Además existen otras razones en contra del uso del DDT. Varias investigaciones han relacionado los insecticidas organoclorados, entre los que se encuentra el DDT, con posibles efectos cancerígenos.
Por todas estas razones, la FAO (Organización Mundial para la Agricultura y Alimentación) hace tiempo que renunció a su uso. Sin embargo se han estado utilizando hasta hace poco por países en desarrollo. Pero no es este el problema más grave, sino que en estos países hay abandonadas enormes cantidades de plaguicidas tóxicos y obsoletos, que son un peligro mortal para la salud humana y el medio ambiente. La FAO ha pedido un cuantioso incremento de donaciones urgentes de los gobiernos y la industria para acelerar las actividades de saneamiento, comparando la situación con una bomba de relojería. Según el experto de esta organización, Alemayehu Wodageneh, se necesitarán más de 30 años para sanear África y el Oriente Medio. Se estima que en todo el mundo hay muchos cientos de miles de toneladas de pesticidas obsoletos, ya sea prohibidos, descompuestos o peligrosos, y más de 100.000 toneladas de ese volumen está en los países en desarrollo. De estos plaguicidas, muchos son mucho más tóxicos y peligrosos que el DDT, como la dieldrina. Frecuentemente, estos insecticidas terminan en manos de personas menos informadas y pobres y los bidones se guardan a la intemperie, cerca de alimentos y mercados, con fácil acceso para los niños. Muchas de estas sustancias están contaminando los suelos, las aguas subterráneas, las agua de riego y las potables.
Artículo publicado en Cienciateca.com:
http://www.espaciovirtual.net/Epistem/HistoriasAnecdotasCiencia/ArticulosDigulgacionCienctifica/www.cienciateca.com/ddt.html
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martes, 29 de noviembre de 2005
Reproducción sexual. La explosión de la diversidad.
¿Qué puede perdurar durante millones de años? Es difícil contestar a esta pregunta. La construcción más sólida, el material más duradero pueden persistir, quizá, miles de años, pero hablar de millones es un plazo demasiado largo. Por poner un ejemplo, la esfinge de Gizeh sólo tiene cuatro mil quinientos años (a escala de la historia de la humanidad es un tiempo dilatado, pero en la escala geológica es un tiempo ridículo) y excluyendo los deliberados ataques de la mano del hombre, la arena del desierto ha hecho mella en ella. Es imposible que resistiese el paso de millones de años. Si estamos hablando de una auténtica mole de piedra, sólida, bien construida, ¿qué no ocurriría con otros materiales más alterables?
¿No hay nada que resista el paso del tiempo durante millones de años?
Sí existe y está dentro de nosotros. Son los genes. La vida existe en la Tierra desde hace unos 3500-3700 millones de años. Y aquí empiezan las cifras del escalofrío. Los genes han resistido el paso del tiempo durante millones de años. Muchos de esos genes forman parte de nosotros. La vida ha ido adaptándose a los cambios del planeta, que han sido muchos y variados. Sin embargo para que la vida perdure es necesaria la función reproductiva. No es posible entender a los seres vivos sin la creación de otros seres vivos. Es algo que les define y les da identidad frente a la materia sin vida.
Reproducción asexual
Básicamente los seres vivos se reproducen de dos maneras. La reproducción asexual se realiza, a grandes rasgos, escindiéndose en dos el individuo y regenerándose por completo, como en el caso de las bacterias, o creando una semilla que lleva sus genes. El nuevo individuo creado es una copia genética idéntica del creador, es decir, es un clon. En cambio, en la reproducción sexual se reproduce un intercambio genético entre dos individuos de distintos sexos y el nuevo ser que se forma es una mezcla genética, realizada al azar, de ambos progenitores. La reproducción asexual ha sido utilizada por seres vivos más primitivos: bacterias, algas unicelulares, protozoos. Gracias a ello, estos seres vivos mantienen un enorme potencial reproductivo. Vamos a poner un ejemplo. Supongamos que una bacteria se reproduce cada diez minutos, es decir, pasados diez minutos, se escinde en dos, regenerándose por completo las dos bacterias. Partamos de una sola bacteria, a los treinta minutos tendremos dos bacterias, a la hora cuatro (ya que las nuevas bacterias también se reproducen), a la hora y media, ocho, y así sucesivamente. Si tuviéramos que expresar este crecimiento de población en una función matemática, ésta sería 2n, que es el número de bacterias, siendo n las veces que se reproducen. ¿Cuántas bacterias habría en un día con una sola bacteria inicial? Es fácil responder a esta pregunta. Si se reprodujeran cada media hora, quiere decir que cada hora se reproducen dos veces y si medio día tiene 12 horas, en medio día se reproducirán 24 veces. Si sustituimos 24 en la fórmula anterior tenemos que ¡¡¡de una sola bacteria inicial, al cabo de medio día se han formado 16777216 bacterias!!! Esto, evidentemente, es un ejercicio teórico. En la realidad, las bacterias se ven muy afectadas por los cambios ambientales, su vida es muy corta, y su reproducción se puede ver muy ralentizada por dichos cambios ambientales. No obstante, esto muestra la enorme capacidad que tienen para multiplicarse y colonizar territorios.
Reproducción sexual
Hace seiscientos millones de años se inventó la reproducción sexual. Que consiste, básicamente, en la separación de sexos. Los humanos, al igual que los seres vivos evolutivamente más avanzados, es la forma que tenemos de procrear. Evidentemente nuestro mundo no sería igual si nuestra reproducción fuera asexual. Muchos de nuestros impulsos tienen un carácter sexual (aunque muchos de ellos ni siquiera lo parezcan). Si fuéramos seres asexuales no existiría el romanticismo, ni la poesía romántica y nuestro mundo sería mucho más aburrido, ya que además de ser todos del mismo sexo, seríamos todos casi iguales, todos clones muy parecidos. Sin embargo, en principio y a simple vista, la reproducción sexual no parece tener mucho beneficio. En las especies que se reproducen sexualmente, sólo pueden tener descendencia las hembras, es decir la mitad de los individuos aproximadamente. Además hay que gastar una enorme cantidad de energía buscando pareja y además de encontrarla hay que lograr una unión. No parece ser muy rentable. Si se piensa en las tonterías que tienen que hacer los machos (porque normalmente son los machos quienes las hacen) para que las hembras se fijen en ellos, ¡qué cantidad de energía desperdiciada pudiéndola aprovechar para ellos mismos! Y los humanos no somos de los que más las hacemos (aunque algunos las hagan en demasía), pero si se piensa en los aparatosos bailes y cortejos nupciales de muchas aves, o en la espectacular berrea de los ciervos, en seguida nos damos cuenta de que la reproducción exige un inmenso trabajo y enormes quebraderos de cabeza. Además muchos machos tienen vistosos colores para atraer a las hembras, piénsese en los pavos reales o en los faisanes, colores que también atraen a los depredadores y cazadores; pero en esto, la evolución es práctica, si tiene que morir alguien es preferible que muera el macho, ya que la hembra tiene que traer al mundo a la descendencia. Los animales tienen problemas para reproducirse, pero las plantas aún lo tienen peor. Al no tener la capacidad de movimiento, o mejor dicho al tenerla muy limitada, necesitan ayuda exterior. Muchas especies tienen que recurrir al viento o a insectos polinizadores. Además con otro agravante: la semilla no puede caer cerca del progenitor, porque tendrían que competir por los nutrientes del suelo y la luz. La semilla tiene que marcharse cuanto más lejos mejor; por eso las semillas tienen forma de planeador, para que el viento las lleve lejos, con garfios, para que se nos peguen en los calcetines o en el pelo de los animales y así sean transportadas, etc. Esta claro que con todos estas desventajas, las especies que se reproducen sexualmente tienen mucha menor descendencia, aunque haya algunas especies que tengan ciertas ayudas, como el hermafroditismo (caso de los caracoles), poligamia (como los leones y los ciervos), etc. Vistos todos estos enormes inconvenientes, ¿por qué la naturaleza optó por la reproducción sexual?
Variabilidad genética
Todos los humanos somos distintos genéticamente (a excepción de los mellizos), no hay dos iguales. Este es el secreto de la sexualidad: la variabilidad genética. Una especie que se reproduce asexualmente produce poblaciones homogéneas, casi clónicas. Algo que afecta a un individuo les afecta a todos y algo que beneficia a un individuo les beneficia a todos. Si las condiciones medioambientales son buenas para las bacterias o las algas unicelulares, éstas se reproducen explosivamente. Si por el contrario, existe un compuesto que las envenene, envenena a todas. ¿Pasa así siempre? No siempre. Hemos dicho que las poblaciones son casi clónicas, pero no clónicas del todo. Porque a veces la naturaleza se equivoca y las cosas no salen como se esperaba y el nuevo individuo no es idéntico a su progenitor. Ha habido un cambio genético, es decir, se ha producido una mutación. Y con tanta reproducción existen más posibilidades de que se produzca esa mutación. Sin embargo no todas las mutaciones son beneficiosas. Todo lo contrario. Tan sólo una mínima parte trae beneficios a la especie. La inmensa mayoría producen malformaciones o individuos no viables. Pero a veces ocurre el milagro y algo que perjudicaba a todos a uno no le hace mella o le hace menos, y entonces al reproducirse transmite sus genes resistentes a sus hijos que van sobreviviendo, mientras los otros van desapareciendo. Esta es la causa de la resistencia de algunas bacterias a los antibióticos modernos. En cambio, las especies que se reproducen sexualmente producen individuos distintos genéticamente. Si llegamos a morir de muerte natural, unos tendrán más predisposición a sufrir ciertos tipos de cánceres, otros a padecer problemas circulatorios, otros tendrán menos resistencia a las enfermedades infecciosas ... en fin, que lo afecta a unos a otros no les afecta. Esta es la gran baza de las especies que se reproducen sexualmente. La población resiste porque es distinta y lo que a unos les mata, a otros ni siquiera les hace mella. La estrategia de las especies asexuales para pervivir en el tiempo es la enorme tasa de reproducción, se basan en dar cantidad, pero no calidad. Por el contrario, las especies sexuales tienen una menor capacidad de multiplicarse, pero los individuos que consiguen sobrevivir son más valiosos porque son resistentes. Su estrategia está basada en la calidad, más que en la cantidad.
Evolución
Pero hay otro factor que pasa desapercibido y es de enorme importancia. Pasa desapercibido por la enorme escala de tiempo con que actúa. Las poblaciones reproducidas sexualmente son variadas y evolutivamente esa variabilidad es riqueza, potencial para adaptarse a los cambios que se puedan producir, potencial para evolucionar, en definitiva. Y evolucionar significa sobrevivir. Si una población de bacterias viviera en un medio sin problemas y este medio cambiara a peor, es decir, las condiciones ambientales empeoraran, la única posibilidad que tendrían es que se produjera una mutación beneficiosa antes de que todos los individuos desaparecieran. Y esto, como hemos visto antes, es poco probable, lo normal es que desapareciera la población, al no haberse podido adaptar. Si esto ocurriera en una población sexual, ésta tendría una mayor reserva de genes de los que poder echar mano, de tal forma que tendría muchísimas más posibilidades de adaptarse en menos tiempo y las condiciones adversas le harían muchísimo menos daño, porque habría individuos a los que les afectarían menos las condiciones ambientales adversas. Así es como actúa la evolución, nunca mirando el bienestar del individuo, sino siempre actuando de cara a la supervivencia de la especie, y al decir supervivencia de la especie, queremos decir supervivencia de los genes. Genes que pueden resistir el paso de millones de años, como así se confirma con muchas especies actuales que se han mantenido inalterables y que se hallan representadas en numerosos fósiles.
La evolución y la adaptación al cambio tienen un enorme aliado en la reproducción sexual. La vida nació en la tierra hace unos 3700 millones de años. Estuvo poblada por seres unicelulares hasta hace 600 millones de años, hasta que se inventó la reproducción sexual. Desde entonces, una maravillosa explosión de vida y de diversidad ha inundado todos los confines de nuestro bello planeta.
Artículo publicado en Waste Magazine:
¿No hay nada que resista el paso del tiempo durante millones de años?
Sí existe y está dentro de nosotros. Son los genes. La vida existe en la Tierra desde hace unos 3500-3700 millones de años. Y aquí empiezan las cifras del escalofrío. Los genes han resistido el paso del tiempo durante millones de años. Muchos de esos genes forman parte de nosotros. La vida ha ido adaptándose a los cambios del planeta, que han sido muchos y variados. Sin embargo para que la vida perdure es necesaria la función reproductiva. No es posible entender a los seres vivos sin la creación de otros seres vivos. Es algo que les define y les da identidad frente a la materia sin vida.
Reproducción asexual
Básicamente los seres vivos se reproducen de dos maneras. La reproducción asexual se realiza, a grandes rasgos, escindiéndose en dos el individuo y regenerándose por completo, como en el caso de las bacterias, o creando una semilla que lleva sus genes. El nuevo individuo creado es una copia genética idéntica del creador, es decir, es un clon. En cambio, en la reproducción sexual se reproduce un intercambio genético entre dos individuos de distintos sexos y el nuevo ser que se forma es una mezcla genética, realizada al azar, de ambos progenitores. La reproducción asexual ha sido utilizada por seres vivos más primitivos: bacterias, algas unicelulares, protozoos. Gracias a ello, estos seres vivos mantienen un enorme potencial reproductivo. Vamos a poner un ejemplo. Supongamos que una bacteria se reproduce cada diez minutos, es decir, pasados diez minutos, se escinde en dos, regenerándose por completo las dos bacterias. Partamos de una sola bacteria, a los treinta minutos tendremos dos bacterias, a la hora cuatro (ya que las nuevas bacterias también se reproducen), a la hora y media, ocho, y así sucesivamente. Si tuviéramos que expresar este crecimiento de población en una función matemática, ésta sería 2n, que es el número de bacterias, siendo n las veces que se reproducen. ¿Cuántas bacterias habría en un día con una sola bacteria inicial? Es fácil responder a esta pregunta. Si se reprodujeran cada media hora, quiere decir que cada hora se reproducen dos veces y si medio día tiene 12 horas, en medio día se reproducirán 24 veces. Si sustituimos 24 en la fórmula anterior tenemos que ¡¡¡de una sola bacteria inicial, al cabo de medio día se han formado 16777216 bacterias!!! Esto, evidentemente, es un ejercicio teórico. En la realidad, las bacterias se ven muy afectadas por los cambios ambientales, su vida es muy corta, y su reproducción se puede ver muy ralentizada por dichos cambios ambientales. No obstante, esto muestra la enorme capacidad que tienen para multiplicarse y colonizar territorios.
Reproducción sexual
Hace seiscientos millones de años se inventó la reproducción sexual. Que consiste, básicamente, en la separación de sexos. Los humanos, al igual que los seres vivos evolutivamente más avanzados, es la forma que tenemos de procrear. Evidentemente nuestro mundo no sería igual si nuestra reproducción fuera asexual. Muchos de nuestros impulsos tienen un carácter sexual (aunque muchos de ellos ni siquiera lo parezcan). Si fuéramos seres asexuales no existiría el romanticismo, ni la poesía romántica y nuestro mundo sería mucho más aburrido, ya que además de ser todos del mismo sexo, seríamos todos casi iguales, todos clones muy parecidos. Sin embargo, en principio y a simple vista, la reproducción sexual no parece tener mucho beneficio. En las especies que se reproducen sexualmente, sólo pueden tener descendencia las hembras, es decir la mitad de los individuos aproximadamente. Además hay que gastar una enorme cantidad de energía buscando pareja y además de encontrarla hay que lograr una unión. No parece ser muy rentable. Si se piensa en las tonterías que tienen que hacer los machos (porque normalmente son los machos quienes las hacen) para que las hembras se fijen en ellos, ¡qué cantidad de energía desperdiciada pudiéndola aprovechar para ellos mismos! Y los humanos no somos de los que más las hacemos (aunque algunos las hagan en demasía), pero si se piensa en los aparatosos bailes y cortejos nupciales de muchas aves, o en la espectacular berrea de los ciervos, en seguida nos damos cuenta de que la reproducción exige un inmenso trabajo y enormes quebraderos de cabeza. Además muchos machos tienen vistosos colores para atraer a las hembras, piénsese en los pavos reales o en los faisanes, colores que también atraen a los depredadores y cazadores; pero en esto, la evolución es práctica, si tiene que morir alguien es preferible que muera el macho, ya que la hembra tiene que traer al mundo a la descendencia. Los animales tienen problemas para reproducirse, pero las plantas aún lo tienen peor. Al no tener la capacidad de movimiento, o mejor dicho al tenerla muy limitada, necesitan ayuda exterior. Muchas especies tienen que recurrir al viento o a insectos polinizadores. Además con otro agravante: la semilla no puede caer cerca del progenitor, porque tendrían que competir por los nutrientes del suelo y la luz. La semilla tiene que marcharse cuanto más lejos mejor; por eso las semillas tienen forma de planeador, para que el viento las lleve lejos, con garfios, para que se nos peguen en los calcetines o en el pelo de los animales y así sean transportadas, etc. Esta claro que con todos estas desventajas, las especies que se reproducen sexualmente tienen mucha menor descendencia, aunque haya algunas especies que tengan ciertas ayudas, como el hermafroditismo (caso de los caracoles), poligamia (como los leones y los ciervos), etc. Vistos todos estos enormes inconvenientes, ¿por qué la naturaleza optó por la reproducción sexual?
Variabilidad genética
Todos los humanos somos distintos genéticamente (a excepción de los mellizos), no hay dos iguales. Este es el secreto de la sexualidad: la variabilidad genética. Una especie que se reproduce asexualmente produce poblaciones homogéneas, casi clónicas. Algo que afecta a un individuo les afecta a todos y algo que beneficia a un individuo les beneficia a todos. Si las condiciones medioambientales son buenas para las bacterias o las algas unicelulares, éstas se reproducen explosivamente. Si por el contrario, existe un compuesto que las envenene, envenena a todas. ¿Pasa así siempre? No siempre. Hemos dicho que las poblaciones son casi clónicas, pero no clónicas del todo. Porque a veces la naturaleza se equivoca y las cosas no salen como se esperaba y el nuevo individuo no es idéntico a su progenitor. Ha habido un cambio genético, es decir, se ha producido una mutación. Y con tanta reproducción existen más posibilidades de que se produzca esa mutación. Sin embargo no todas las mutaciones son beneficiosas. Todo lo contrario. Tan sólo una mínima parte trae beneficios a la especie. La inmensa mayoría producen malformaciones o individuos no viables. Pero a veces ocurre el milagro y algo que perjudicaba a todos a uno no le hace mella o le hace menos, y entonces al reproducirse transmite sus genes resistentes a sus hijos que van sobreviviendo, mientras los otros van desapareciendo. Esta es la causa de la resistencia de algunas bacterias a los antibióticos modernos. En cambio, las especies que se reproducen sexualmente producen individuos distintos genéticamente. Si llegamos a morir de muerte natural, unos tendrán más predisposición a sufrir ciertos tipos de cánceres, otros a padecer problemas circulatorios, otros tendrán menos resistencia a las enfermedades infecciosas ... en fin, que lo afecta a unos a otros no les afecta. Esta es la gran baza de las especies que se reproducen sexualmente. La población resiste porque es distinta y lo que a unos les mata, a otros ni siquiera les hace mella. La estrategia de las especies asexuales para pervivir en el tiempo es la enorme tasa de reproducción, se basan en dar cantidad, pero no calidad. Por el contrario, las especies sexuales tienen una menor capacidad de multiplicarse, pero los individuos que consiguen sobrevivir son más valiosos porque son resistentes. Su estrategia está basada en la calidad, más que en la cantidad.
Evolución
Pero hay otro factor que pasa desapercibido y es de enorme importancia. Pasa desapercibido por la enorme escala de tiempo con que actúa. Las poblaciones reproducidas sexualmente son variadas y evolutivamente esa variabilidad es riqueza, potencial para adaptarse a los cambios que se puedan producir, potencial para evolucionar, en definitiva. Y evolucionar significa sobrevivir. Si una población de bacterias viviera en un medio sin problemas y este medio cambiara a peor, es decir, las condiciones ambientales empeoraran, la única posibilidad que tendrían es que se produjera una mutación beneficiosa antes de que todos los individuos desaparecieran. Y esto, como hemos visto antes, es poco probable, lo normal es que desapareciera la población, al no haberse podido adaptar. Si esto ocurriera en una población sexual, ésta tendría una mayor reserva de genes de los que poder echar mano, de tal forma que tendría muchísimas más posibilidades de adaptarse en menos tiempo y las condiciones adversas le harían muchísimo menos daño, porque habría individuos a los que les afectarían menos las condiciones ambientales adversas. Así es como actúa la evolución, nunca mirando el bienestar del individuo, sino siempre actuando de cara a la supervivencia de la especie, y al decir supervivencia de la especie, queremos decir supervivencia de los genes. Genes que pueden resistir el paso de millones de años, como así se confirma con muchas especies actuales que se han mantenido inalterables y que se hallan representadas en numerosos fósiles.
La evolución y la adaptación al cambio tienen un enorme aliado en la reproducción sexual. La vida nació en la tierra hace unos 3700 millones de años. Estuvo poblada por seres unicelulares hasta hace 600 millones de años, hasta que se inventó la reproducción sexual. Desde entonces, una maravillosa explosión de vida y de diversidad ha inundado todos los confines de nuestro bello planeta.
Artículo publicado en Waste Magazine:
Etiquetas:
agricultura y mundo rural,
medio ambiente
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