CÉLULAS, TEJIDOS Y ÓRGANOS

Más imágenes sobre este tema, especialmente útiles para el alumnado de 3º de ESO. Mucha atención a este corto video.

CÉLULAS EN ACCIÓN

Más videos con células variadas actuando dentro del organismo al que pertenecen.

CELLS, TISSUES AND ORGANS

Esto está dirigido principalmente al alumnado de 3º de ESO. Se trata de cortas animaciones y videos que nos muestran:
1º La diversidad de células que se agrupan para formar tejidos (conjuntos de células similares en forma y acción.
2º Las agrupaciones de células similares (tejidos) especializadas en alguna función corporal.
Estas son las unidades que forman nuestro cuerpo y el de todos los seres vivos.
Interesa sobre todo la segunda mitad de este video. Es interesante sobre todo para relacionar las células y los tejidos con los órganos y sistemas de órgsnos que mantienen activo nuestro cuerpo.

LEPIDODENDRON, O CÓMO MORIR DE ÉXITO EN EL CARBONÍFERO.

Imaginemos que viajamos hacia atrás en el tiempo, hasta un período de la historia de la Tierra que los geólogos denominan Carbonífero, hace entre 360 y 300 millones de años. En el Hemisferio Norte encontraríamos extensísimos bosques húmedos asentados sobre suelos pantanosos. Una de las principales especies arbóreas sería Lepidodendron, el protagonista de esta historia.

¿Qué tipo de planta era Lepidodendron? Si nos fijamos sólo en su tamaño – hasta 30 o 40 metros de altura – diríamos que un árbol, y de los más grandes. Sin embargo, Lepidodendron está bastante lejos de los actuales árboles de todo tipo. Evolutivamente, está mucho más relacionado con los actuales licopodios y, en un sentido amplio, con los helechos. Su “tronco” apenas contenía lignina, lo que lo hacía más frágil y quebradizo que los árboles presentes. Si camináramos por un bosque carbonífero, probablemente encontraríamos muchos troncos de esta planta caídos, hundidos en el pútrido sustrato pantanoso. La descomposición anerobia de estos troncos se vería frenada por ciertos compuestos microbicidas almacenados en su corteza. Esto, junto con su enterramiento progresivo, siempre en condiciones anaerobias, originaría a la postre los grandes yacimientos de carbón.

El análisis de los abundantes restos fósiles de esta planta ha revelado que, a diferencia de sus parientes actuales, tenía poco xilema y carecía por completo de floema, el tejido que permite la distribución de las moléculas orgánicas elaboradas fotosintéticamente en las hojas. Esto plantea el problema de explicar cómo obtenían las partes inferiores de la planta el suministro de materia orgánica imprescindible para sus necesidades vitales. La respuesta se ha encontrado en la disposición de sus raíces cilíndricas. De cada una de ellas salían radialmente muchas y muy largas raicillas, varias de las cuales emergían del fondo pantanoso hasta la superficie. Allí, expuestas a la luz, sus células podrían hacer la fotosintesis. De este modo, las partes inferiores de la planta no necesitaban recibir moléculas orgánicas de las superiores.

Como puede verse, Lepidodendron había desarrollado sofisticados dispositivos anatómicos que facilitaban su vida en áreas pantanosas, haciéndole muy eficaz en la absorción de CO₂ atmosférico. Durante millones de años, los extensos bosques de Lepidodendron dominaron el paisaje del Hemisferio Norte, Sin embargo, hacia el final del Carbonífero Superior (unos 310 millones de años atrás) comenzó a reducirse su área de distribución hasta, finalmente, desaparecer. ¿Por qué?

Según la hipótesis más aceptada, la causa de su declive fue la superadaptación a los pantanos de sus órganos subterráneos, la misma que le había garantizado el éxito ecológico durante un larguísimo período de la historia de la Tierra. El sistema de raíces y raicillas semisubterráneas hacía difícil que la planta pudiera arraigar en suelos secos y compactos. Además, ese sistema, al quedar enterrado en el suelo, imposibilitaría la nutrición de la parte inferior de la planta.

Los suelos secos y compactos se volvían más y más frecuentes conforme el clima evolucionaba hacia condiciones frías y áridas. Grandes masas continentales se aproximaban, en un colosal proceso tectónico que daría lugar  a un supercontinente y a la durísima glaciación permocarbonífera. Los continentes situados en el Hemisferio Norte sufrieron una progresiva aridificación que, originó, a su vez, el declive de las licofitas como Lepidodendron. El nicho ecológico de esta planta dominante fue ocupado por los antepasados de las actuales coníferas, mejor dotados anatómicamente (troncos con cilindros leñosos, raíces profundas, etc.) para vivir en climas secos y fríos.

En resumen, el planeta, al irradiar calor a través del manto y la corteza, cambiaba su fisionomía superficial y su clima, como tantas veces lo ha hecho a lo largo de su historia. Estos cambios llevaban a la extinción a ciertos seres vivos, al tiempo que abrían oportunidades evolutivas a otros. Desde este punto de vista, la historia de Lepidodendron es un ejemplo más de esta incesante dinámica planetaria que implica a la geosfera, bisfera, atmósfera e hidrosfera, todas ellas en continua interacción.

APRENDIENDO A CAMBIAR EL MUNDO ENTRE TODOS

Los motivos que me impulsaron a emprender este nuevo proyecto son muy similares a los que expuse en otra nota hace dos años. Como dije entonces, constato una y otra vez que la práctica totalidad de mis estudiantes muestra un total desconocimiento de lo que son los poderes públicos, la Administración a sus distintos niveles, y la diferencia entre ésta, las empresas privadas y los colectivos ciudadanos. Llegan al extremo de exigirle a una asociación de vecinos lo que debería ser competencia de un ministerio, al ministerio o consejería lo propio de una empresa privada, y a ésta lo que habitualmente hace una ONG. Todas las instancias que acabo de mencionar suelen ser vistas como parte de la misma vaga nebulosa que planea sobre sus cabezas y que podrían describir como “los que mandan”, “los que tienen el dinero”, o, simplemente, “los de arriba".

Uno de los objetivos de la asignatura "Ciencia para el Mundo Contemporáneo" es (¡ay, era! ha desaparecido con la LOMCE, la malhadada ley Wert) conseguir que el alumnado valore la importancia de la ciencia en la vida actual, y desarrolle una capacidad crítica que le permita intervenir como ciudadano responsable en todos aquellos asuntos públicos que tengan una componente científica y tecnológica. No se pueden desarrollar estas capacidades sin un mínimo conocimiento de las relaciones entre administraciones,

sociedad civil y ciudadanía. Por ello decidí desarrollar todo el tercer bloque temático de la asignatura (aproximadamente el tercer trimestre) a través de un juego de rol, que también permitiría trabajar la búsqueda de información, la expresión oral, valores de respeto e interés hacia las opiniones ajenas, etc.

El proyecto se titula "Bilinguonia y Sierra Bonita: evaluación ciudadana de impacto ambiental". Se trata de una simulación de la discusión y, en su caso, aprobación de un proyecto de infraestructuras (autopista, línea de AVE, embalse) que afectan a un valioso espacio natural protegido. El Patronato del Parque Natural (en el que están representados múltiples agentes sociales y ciudadanos, científicos, ecologistas, administraciones, etc.) debe elaborar un informe favorable o contrario a dicho plan. El alumnado, en sus distintos roles, tiene que documentarse sobre las cuestiones económicas, sociales, ambientales y tecnológicas que van a determinar sus respectivas posturas en el debate: urbanismo, biodiversidad, gestión del agua, energías fósiles y renovables, agricultura intensiva y ecológica, desarrollo rural, etc. A continuación, el patronato analiza el plan de infraestructuras propuesto por la Administración. Si su informe final es negativo, la Unión Europea no financiará el plan y éste, demasiado costoso para las administraciones estatal y autonómica, no se llevará a cabo.

Los debates se prolongan durante varios días. Los distintos miembros del patronato argumentan sus posiciones, ayudándose en muchos casos de presentaciones en las que también reflejan los datos que han buscado en distintas fuentes, en apoyo de sus afirmaciones y propuestas. Finalmente, se vota el posicionamiento del patronato con respecto al plan. Dos alumnas ejercen roles de observadoras: una es una observadora interna, que levanta acta de los debates y nos informa periódicamente de lo ya tratado. La otra es una observadora externa al grupo, que registra la dinámica interna del mismo: alianzas, enfrentamientos, cambios de posición, ofertas y contraofertas, etc.La actividad termina con una autoevaluación de la misma, hecha tanto por el alumnado como por el profesor, que ha permitido poner de relieve algunos de los puntos fuertes y débiles de la misma.

JAMES HANSEN ON GLOBAL WARMING

UN RESPETO PARA LAS HIENAS - 2

En una anterior entrada presentábamos la asombrosa vida social de las hienas manchadas, que viven en grupos matrilineales liderados por una hembra alfa, al tiempo que las hembras muestran mayor tamaño y agresividad que los machos. Los genitales femeninos presentan un aspecto muy masculinizado, con un clítoris similar a un pene, y unos labios mayores que se asemejan a testículos.

En esta entrada presentaremos muy brevemente las bases fisiológicas de estos caracteres, así como una posible explicación evolutiva. Los machos adultos presentan unos niveles de testosterona en sangre superiores a los de las hembras, como cabría esperar. Sin embargo, las hembras tienen unos niveles más elevados de androstenediona, otra hormona androgénica (induce caracteres secundarios masculinos), pero de origen ovárico. Durante la etapa prenatal, ambos sexos tienen concentraciones muy similares de ambas hormonas. Sin embargo, el feto femenino está dotado de un enzima que le permite convertir la androstenediona en testosterona. Esta parece ser la causa de la acusada agresividad femenina, así como de su dominancia frente a los machos. En cuanto al mayor tamaño de las hembras y sus genitales masculinizados, también se podría explicar por la presencia de testosterona durnte algunas semanas de su desarrollo embrionario. Este “baño” precoz de testosterona sensibilizaría los receptores de hormonas androgénicas en muchos órganos embrionarios, de manera que una posterior exposición a estas hormonas, incluso a bajos niveles, desencadenaría una masculinización anatómica. Esto podría servir como explicación sucinta y aproximada del “cómo”, pero también hay que buscar un “para qué”, una utilidad (que no un propósito, no caigamos en finalismos) que nos explique la persistencia de este dispositivo fisiológico a lo largo de la evolución. Pues bien, la masculinización de las hembras de hiena manchada podría serles de gran utilidad social y ecológica al permitirles abordar con éxito las siguientes tareas:
1.- Su participación en las ceremonias de saludo, importantes para cohesionar el clan de cara a la caza cooperativa.
2.- La competición por presas frente a otros clanes y frente a otras especies depredadoras: leones, leopardos, etc.
3.- La defensa del territorio del clan, protegiendo para éste tanto el espacio de caza como las crías, que son las víctimas preferidas de otros clanes.
Aún queda algo importante por explicar: la causa original de que la selección natural generara y mantuviera este complejo mecanismo. Una hipótesis plausible supone que todo comenzó porque unos genitales femeninos masculinizados podrían favorecer a sus portadoras en las importantes ceremonias de saludo, claves para el reparto de comida y el reconocimiento de las jerarquías. Los cambios hormonales necesarios para conseguir esos genitales masculinizados, acarrearían, a su vez, las demás transformaciones morfológicas, fisiológicas y etológicas.

WHAT IS A GMO?

GENETIC ENGINEERING

This animation shows how to include a gene into a circular DNA molecule - a plasmid in order to get a genetic modified bacterium.

UN RESPETO PARA LAS HIENAS - 1

Si hay un campo en el que los estereotipos carecen de fundamento, es el de la Zoología. Los humanos proyectamos en los animales nuestros afanes, inquietudes, miedos y, sobre todo, categorías morales. De este modo, dotamos a los animales (singularmente a los vertebrados) de rasgos propiamente humanos. Un águila es “noble” como una hiena es “cobarde”.

Nada más lejos de la realidad. Esta visión antropomórfica de los animales es, por supuesto falsa. Pero, además, nos impide aproximarnos de manera más objetiva (científica, diría yo si me apuráis) al conocimiento de su fascinante modo de vida. El estudio de la hiena manchada (Crocuta crocuta) constituye un buen ejemplo.

Las hienas manchadas son cazadores sociales que se organizan en grandes clanes de entre 50 y 100 individuos. Cada clan, a su vez, está formado por unidades más pequeñas (matrilíneas) en las que el individuo dominante es una hembra. Hay una clara jerarquía entre las matrilíneas del clan, de modo que el individuo alfa del clan es la matriarca de la matrilínea dominante.

Dentro de las matrilíneas y los clanes, las hembras suelen ser dominantes sobre los machos, y exhiben una conducta más agresiva casi desde el nacimiento. Se ha calculado que un 25% de las crías recien nacidas mueren en las primeras semanas de vida a causa de las agresiones entre hermanos, protagonizadas en mayor medida por las hembras.

Otra situación en la que se manifiesta la dominancia femenina es en el momento en que el grupo accede a una presa recien capturada y los individuos compiten por los mejores bocados. En estas situaciones, las hienas tratan de rebajar la tensión mediante “ceremonias de saludo”, en las que olfatean los genitales de otros individuos. Tanto machos como hembras presentan sus respectivos penes y clítoris hinchados y erectos, pero la ceremonia deriva en una actitud sumisa con más frecuencia por parte de los machos.

La dominancia generalizada de las hembras tiene su correlato en la anatomía y fisiología de ambos sexos. Las hembras suelen ser más grandes y pesadas – hasta un 10% - que los machos. Los genitales externos de las hembras presentan un aspecto claramente masculinizado. El clítoris está hipertrofiado y, en erección, tiene un aspecto muy similar al de un pene. Los labios vaginales, engrosados y fusionados, están flanqueados por dos bolsas de grasa, de manera que el conjunto guarda gran parecido con un par de testículos en su escroto. El resultado de todo ello es que puede ser difícil identificar el sexo de una hiena manchada a partir de la simple observación de sus genitales externos.

La Fisiología Animal nos enseña que tanto el dimorfismo sexual como las diferencias de conducta entre sexos tienen su causa inmediata en el sustrato hormonal propio de la especie. ¿Qué diferencias hormonales hay entre machos y hembras de hiena manchada? Este será el tema de la próxima entrada.

BREAKTHROUGH OF THE YEAR