Arxiu de la categoria: 4t ESO

Els grups sanguinis i la donació de sang

2n BAT, 3r ESO, 4t ESO, , , , ,

Els marcadors biològics són combinacions particulars de gens que permeten identificar un individu. Hi ha molts, però els més coneguts són els grups sanguinis, el complex d’histocompatibilitat (que ens fa diferents i és responsable del rebuig en els trasplantaments) i les empremtes genètiques (usades en medicina legal per identificar persones).

Entre els grups sanguinis el més conegut és el sistema ABO. Els individus que presenten el gen (l’al·lel) per a la proteïna A en la superfície dels glòbuls rojos, són del grup A; si el presenten per a la proteïna B, són del grup B; si no en presenten cap d’aquests dos, són del grup O; i si els dos hi són presents, del grup AB. Cada persona fabrica anticossos contra les proteïnes d’aquest sistema que no són presents al seu cos; així, una persona del grup A fabrica anticossos anti-B (o anticossos β), una del grup B fabrica anticossos anti-A (o anticossos α), una del grup O fabrica anti-A i anti-B, i una del grup AB no en fabrica cap. Això determina la compatibilitat a les transfusions sanguínies: hom pot acceptar la sang que no tinga proteïnes estranyes a la seua pròpia (en cas contrari, serà atacada pels anticossos que ell mateix fabrica).

El factor Rh és més simple: l’Rh és positiu si existeix una altra proteïna a la membrana dels glòbuls rojos, negatiu si aquesta no hi és. L’Rh+ és dominant i, per tant, més freqüent que el negatiu. Aquest sistema també determina compatibilitats.

Aquests dos sistemes són els marcadors biològics més coneguts a la sang, però n’existeixen trenta, i recentment s’han descobert dos més, denominats Langereis i Junior. La seua presència, com la resta, pot provocar problemes d’incompatibilitats a les transfusions de sang o entre la mare i el fetus si la seua sang entrés en contacte (com pot ocórrer amb una mare amb Rh- que tinga un fill amb Rh+). A més, la presència de les proteïnes responsables d’aquests sistemes està associada a la resistència a medicaments contra el càncer, la qual cosa augmenta encara més l’interès del seu estudi. (Llegeix la notícia a El País »)

Les donacions de sang són un acte solidari, voluntari i altruista, que ajuda a salvar moltes vides. Avui dimecres 16 de maig es celebra a Amposta una marató de recollida de sang. Si tens entre 18 i 65 anys i fas més de 50 kg, encara que no estigues en dejú, pots passar-te per la Sala de ball de la Societat Musical La Lira Ampostina entre les 10h del matí i les 22h. Anima’t!

El mètode científic

1r BAT, 2n BAT, 4t ESO, , ,

Des que l’ésser humà va tindre capacitat de fer-se preguntes, ha buscat les respostes. La forma d’apropar-se als misteris de la natura, allò que ha proporcionat les tan buscades respostes, ha segut la màgia, la religió o la ciència, depenent del moment històric o de la cultura en qüestió. La ciència no proporciona totes les respostes a les nostres preguntes, però és el mètode d’exploració de la natura que ens ha portat més lluny, en tots els sentits.

El mètode científic es caracteritza per una sèrie de passos que podem resumir fàcilment de la següent manera:

1. Identifiquem el problema a resoldre.

2. Cerquem tota la informació possible que ens permeta resoldre’l.

3. Formulem el nostre problema en forma de pregunta i, a partir d’ell, la nostra hipòtesi de treball.

Per formular correctament un problema és interessant plantejar-lo com una pregunta del següent tipus:

P. ex. Afecta la concentració de greixos dels nutrients (A) al creixement d’una determinada espècie animal (B)?

Hipòtesi: Potser la concentració de greixos dels nutrients influeix sobre el creixement d’aquesta espècie.

“A” representa les variables independents, els factors que vols saber si afecten (o no) al que tu estudies. “B” és la variable dependent, el que tu estàs estudiant.

En el nostre exemple estudiem el creixement animal: és la nostra variable dependent. Volem contrastar si la concentració de greixos pot afectar el creixement: és la nostra variable independent.

4. Dissenyem un experiment que ens permeta contrastar la hipòtesi: descartar-la o no.

En el disseny de l’experiment hem de fer rèpliques, és a dir, utilitzar distints grups experimentals, per eliminar els efectes de l’atzar als nostres resultats. Tindrem un grup control, al que no fem cap modificació, que ens servirà per comparar els canvis ocorreguts en la resta de grups. Cal diferenciar clarament entre les variables dependent i independents. Aquestes últimes han de ser constants per a tots els grups experimentals, i variar sols d’una en una, per saber a quina variable són deguts els possibles canvis que trobem.

5. Interpretem les dades obtingudes i les relacionem amb la informació de què disposàvem. Sempre que puguem, representem els resultats en forma de taules o gràfics, que posteriorment analitzarem.

6. Arribem a una conclusió, que serà si podem rebutjar la nostra hipòtesi o no.

7. La nostra conclusió pot donar peu a nous problemes, i per tant a noves hipòtesis i noves investigacions.

La ciència és un mètode que ens porta a conclusions que són susceptibles de canviar. Quan trobem una explicació que s’ajusta a les observacions millor que les anteriors, aquestes seran ampliades, completades o substituïdes per la nova, i així successivament, de manera que en ciència no tenim “veritats absolutes”, sinó models en contínua revisió.

Un exemple senzill i molt clar dels passos del mètode científic »

L’extinció dels neandertals

1r ESO, 2n BAT, 4t ESO, , , , ,

Els neandertals (Homo neanderthalensis) van ser una espècie humana que va viure a Europa i va desaparèixer fa uns 30.000 anys. Durant uns milers d’anys van coexistir en l’espai i en el temps amb els éssers humans moderns (Homo sapiens). Les dues espècies van tindre contacte, i un dels objectes d’investigació és si es van encreuar entre ells.

Recentment s’ha descobert que abans que Homo sapiens arribés des d’Àfrica, els neandertals ja estaven en clar declivi, possiblement degut al canvi en les condicions climàtiques a Europa, i que les últimes poblacions mostrarien una variabilitat genètica molt baixa. Els científics responsables de la investigació han arribat a aquestes conclusions després d’analitzar l’ADN de restes fòssils d’individus neandertals, i comprovar que la variabilitat genètica d’aquests és fins a sis vegades major en les mostres amb més de 50.000 anys que en les posteriors a aquesta data. Què va passar? Sembla que van estar a punt d’extingir-se i posteriorment la població es va recuperar a partir d’un petit grup de supervivents. Això explicaria la reducció de la diversitat. Aquest procés de canvi genètic és un cas particular de deriva gènica conegut amb el nom de coll d’ampolla: no tots els genotips passen a la següent generació, per una qüestió d’error de mostreig, d’atzar.

La reducció de la diversitat suposa dos problemes per a qualsevol població: acumulació de gens recessius potencialment perjudicials, i menys diversitat genètica amb què fer front als canvis ambientals.

Aquest possible escenari trencaria amb la idea que les poblacions neandertals van ser estables a Europa fins l’arribada dels humans moderns, i que aquests serien els principals causants de la seua desaparició.

Llegit a El País »

Fukushima, un any després

1r ESO, 2n BAT, 4t ESO, , , , , , , , , ,

Fa un any, un terratrèmol de 9 graus en l’escala de Richter (el major al Japó i un dels majors mai enregistrats des que es pot mesurar la magnitud dels sismes) produïa a la costa est del Japó un tsunami de grans dimensions. Entre les moltes destrosses provocades pel terratrèmol i posterior tsunami, es va trobar l’accident a la central nuclear de Fukushima Daiichi, que ja es considera el pitjor accident nuclear de la història després del de Txernòbil (Ucraïna).

L’augment de la contaminació per radiactivitat va forçar l’evacuació de la població en un radi de 30 km al voltant de la central nuclear, que en molts casos, encara no ha tornat a les seues cases.

A pesar de l’elevada exposició, deguda a l’alta densitat de població (hi viuen més de 120 milions de persones) Japó és el lloc del planeta més preparat davant dels moviments sísmics. L’arxipèlag és un arc d’illes en una zona de subducció en què convergeixen les plaques tectòniques Pacífica, Eurasiàtica, Nord-americana i Filipina. Aquesta catàstrofe, però, va superar les previsions dels japonesos que, malgrat tot, van mostrar al món la seua capacitat organitzativa i solidaritat davant una situació tan adversa. Així mateix, l’accident de Fukushima ha reobert la polèmica sobre l’ús de l’energia nuclear al Japó i arreu del món.

Llegeix al National geographic: Japón, refugiados nucleares i La calma antes de la ola »

Més recursos sobre el terratrèmol i el tsunami al Japó a l’XTEC »

L’aniversari de la notícia al 3/24, El Periódico, El Punt Avui i El País »

Foradant cap al mantell

1r ESO, 2n BAT, 4t ESO, , , , ,

La peridotita és una roca abundant en el mantell terrestre, d’un color verdós, degut a la presència del mineral olivina en la seua composició. El seu estudi es basa en els exemplars, alterats per les altes temperatures i pressions, expulsats a la superfície de la Terra a través dels volcans. Però no s’ha aconseguit mai, encara, obtenir-ne una mostra de peridotita fresca, directament del mantell.

Aquest és l’objectiu de l’equip internacional del científic de la Universitat de Southampton Damon Teagle: fer un forat fins la part superior del mantell per obtindre mostres de la seua composició. Per a poder fer-ho, busca un lloc on l’escorça siga més prima: un lloc d’escorça oceànica, menys gruixuda que la continental, i amb pocs sediments al damunt. Entre els llocs candidats, zones de Costa Rica, Baja California o les Illes Hawaii. Això implica que la perforació haurà de començar al fons oceànic, i foradar encara uns 8 km fins arribar al mantell. Els científics utilitzaran un vaixell japonès anomenat Chikyu, amb alta tecnologia que permetria barrinar a aquestes grans profunditats. El gran moment hauria d’arribar abans d’una dècada.

Llegit a l’edició en paper de National Geographic. Il·lustració d’Hernán Cañellas »

Magatzem submarí de gas

2n BAT, 3r ESO, 4t ESO, , , , , ,

Està previst que el proper mes de maig comence a funcionar la planta d’emmagatzematge de gas de Vinaròs, el conegut com a Projecte Castor. Aquesta infraestructura aprofita un substrat porós submarí que contenia petroli, ja explotat, per emmagatzemar ara gas natural provinent d’altres països, com ara Algèria. L’objectiu és constituir una reserva d’aquest gas. La instal·lació consta d’una plataforma marina que injecta el gas en la roca submarina, i d’una planta de terra que el tracta. Aquesta infraestructura va generar molta polèmica en el seu moment pels impactes que produïa i els possibles riscos, però malgrat la forta oposició ciutadana, el projecte va començar a construir-se l‘estiu de 2010.

Pots trobar més informació (explicacions, vídeos…) sobre el projecte a les pàgines de l’empresa responsable »

La notícia a El País »

Una altra infraestructura semblant: Gaviota, en Biscaia »

Idèntics però distints

2n BAT, 3r ESO, 4t ESO, , , ,

Els germans bessons idèntics, en tant que són clons, genèticament iguals, proporcionen una oportunitat única per estudiar aspectes de l’herència i dels efectes de l’entorn sobre els caràcters biològics. Es tracta de germans originats a partir d’un sol òvul fecundat per un espermatozoide, que va formar un únic zigot que, en els estats primerencs de desenvolupament embrionari, va dividir-se originant dos embrions amb la mateixa informació genètica dins el mateix sac vitel·lí: per això s’anomenen bessons monozigòtics o univitel·lins.

Observant les diferències entre individus que comparteixen el mateix genoma podem conèixer els efectes de l’ambient sobre l’expressió dels gens. La ciència que estudia aquests efectes s’anomena epigenètica, i explica com a partir d’uns mateixos gens podem trobar distints fenotips: el resultat de l’expressió gènica més la influència ambiental. De la mateixa forma en què, a partir de les mateixes tecles d’un piano, polsant unes i inhibint altres, obtenim melodies diferents.

Per altra banda les diferències entre els bessons idèntics i els germans no bessons o els bessons bivitel·lins, ens permeten conèixer la influència de la genètica sobre determinats caràcters. Per exemple, els bessons univitel·lins comparteixen determinats desordres, com ara disfuncions lectores, autisme o alcoholisme, molt més sovint que els altres tipus de germans. Això vol dir que si un dels germans bessons presenta algun d’aquests caràcters, el percentatge de casos en què l’altre bessó també el presenta és significativament major que si no es tractés de bessons, el que suggereix la forta influència de l’herència.

Una bona oportunitat per estudiar aquesta influència ve proporcionada pels pocs casos documentats de bessons idèntics criats per separat. En aquest cas, les semblances que es descriuen es deuen a l’efecte de l’herència biològica.

Llegit a National Geographic »

Sense Ministeri de Ciència

4t ESO, Batxillerat, ,

Quan vam conèixer la composició del nou govern de l’Estat Espanyol alguns vam comprovar, no sense sorpresa, que entre les noves carteres ministerials no hi figurava aquella que es dedica al nostre àmbit de coneixement: la ciència. Efectivament, almenys durant aquesta legislatura, i si no hi ha cap remodelació ministerial molt significativa, no tindrem Ministeri de Ciència. És clar que darrere d’un govern amb menys ministeris hi ha la situació de crisi en què ens trobem, però per altra banda crida l’atenció el desdoblament dels ministeris “econòmics”: Ministeri d’Economia i Competitivitat i Ministeri d’Hisenda i Administracions Públiques. De fet, la regulació de l’R+D+I (recerca, desenvolupament i innovació) recaurà sobre una Secretaria d’Estat, a càrrec de Carmen Vela, depenent del Ministeri d’Economia i Competitivitat, del qual és titular Luis de Guindos, quan altres vegades la ciència ha tingut ministeri propi, o ha anat lligada a educació.

La prestigiosa revista científica Nature es feia ressò d’aquesta notícia. En aquest article (en anglès) podem llegir els comentaris d’Amaya Moro-Martín, física del Centre d’Astrobiologia de Madrid:

Els investigadors estan alarmats pel senyal que es llença. “Molts dels països per davant d’Espanya en investigació i desenvolupament tenen un ministeri especialitzat”, diu.

Que els mals de la investigació científica a casa nostra (sistemes educatius que no recolzen suficientment la ciència, qualitat de les nostres universitats, endogàmia, sistemes de promoció post universitària, manca d’inversió privada, i un llarg etc.) no es solucionen amb la creació d’un ministeri, això està clar. Però aquest fet ens indica quines no són les prioritats d’aquest govern. Tot i que puga semblar que en Secundària no ens afecta directament, aquest és el recolzament a la ciència que es trobaran els nostres alumnes de Batxillerat científic en els anys immediats.

Llegit a La ciencia y sus demonios y a Amazings »

Lynn Margulis (1938-2011)

1r ESO, 2n BAT, 3r ESO, 4t ESO, , , ,

Se’ns va el mes de novembre, i amb ell un dels noms més destacats en la Biologia evolutiva dels últims cinquanta anys. Lynn Margulis és sobretot coneguda per difondre la teoria de l’endosimbiosi seriada, que explica els processos que van donar lloc a les cèl·lules eucariotes (amb nucli i orgànuls membranosos). Alguns d’aquests orgànuls, com els mitocondris i cloroplastos, tenen un material genètic propi, una doble membrana lipídica, i es repliquen per bipartició independent de la mitosi o divisió del nucli de la cèl·lula en què es troben. Aquests orgànuls serien els descendents de cèl·lules procariotes, bacteris, aerobis (en el cas dels mitocondris), fotosintètics (en el cas dels cloroplasts), que es van adaptar a la vida dins el citoplasma d’una cèl·lula més gran. El benefici d’aquesta seria obtindre l’energia fabricada pels procariotes aerobis (en els precursors dels mitocondris) i els sucres fabricats en la fotosíntesi (en els avantpassats dels cloroplasts). El benefici dels “convidats”: obtindre un ambient estable on viure i reproduir-se, on troben els nutrients i les condicions que necessiten. Aquest benefici mutu i íntim és el que anomenen simbiosi, i en aquest cas, com que es produeix en l’interior del citoplasma cel·lular, endosimbiosi.

Aquesta explicació, al principi revolucionària, avui la més acceptada per a l’explicació de l’origen evolutiu d’alguns orgànuls cel·lulars eucariotes, és segurament el major motiu pel que recordarem a Lynn Margulis. Però no l’únic. També la difusió i recolzament que va fer de la teoria Gaia de James Lovelock, els seus treballs amb el seu fill Dorion Sagan, fruit del seu matrimoni amb el també gran científic Carl Sagan, o el seu carisma i capacitat comunicadora que l’han convertida, també, en una dona mediàtica i controvertida.

Per això la recordem, perquè se’ns ha anat una de les grans de la Biologia, amb aquestes paraules escrites per ella:

Sovint els científics saben poc del context cultural i històric de les seues idees. Els biòlegs neodarwinistes, per exemple, realment creuen que “evolució” és un camp subordinat a la biologia, especialment a la zoologia. Així ignoren els components no zoològics de la ciència de l’evolució (per exemple, la història geològica, incloent especialment la paleontologia; les ciències ambientals, l’ecologia, la química atmosfèrica, la microbiologia, etc.). Poques vegades reconeixen que els seus marcs teòrics deriven d’un model capitalista anglòfon, i inevitablement cauen en prejudicis, assumpcions i orientacions filosòfiques del nostre entorn. Com que la majoria de la gent interessada en l’evolució viu en una cultura capitalista anglòfona, les assumpcions neodarwinistes queden vetllades. Conceptes com la validesa de la terminologia “cost-benefici” i “competició contra cooperació” o la superioritat de l’anàlisi matemàtica són assumits acríticament.

Traduït d’un text escrit per Lynn Margulis en 2007. Llegeix el text sencer en l’anglès original »

La notícia en el bloc de Juli Peretó, professor de Bioquímica de la Universitat de València, d’on Lynn Margulis era doctora Honoris Causa »