CARNAVAL DE BIOLOGÍA

ANILLOS DE AIRE EN EL AGUA

Esta entrada participa en la XXIX Edición del Carnaval de Biología 
que organiza ::ZTFNews





Los llamados anillos de los delfines, son en relidad  objetos matemáticos llamados toros;
para ellos sólo un juego, ni los delfines ni las belugas necesitan manos para crear juguetes, ellos simplemente modifican su entorno, el agua y el aire para crear superficies.







En cautiverio utilizan los anillos para jugar pero sabemos que en la vida salvaje tiene otra utilidad, la caza.








Las ballenas jorobadas se reunen para cazar en grupos de 4 a 6 cetáceos, hacen un círculo en torno a un banco de peces que van cerrando poco a poco mientras crean burbujas de agua; las burbujas no son aleatorias, están muy bien pensadas, si las presan son pequeñas como el krill, su alimento preferido, las burbujas serán pequeñas y grandes si son peces grandes, es decir acoplan el diámetro de la burbuja que generan al diámetro del animal a cazar. Aquí tenemos la siguiente superfície que hacen los cetaceos, la esfera.




Increible, ¿no?. los cetaceos también saben geometría, y topología algebraica, o al menos tienen unas nociones intuitivas de las superfícies y de su aplicaciones.



Referencias:






HIMENÓPTEROS, NEÓPTEROS
Y GEOMETRÍA


Esta entrada participa en la  XXII Edición del Carnaval de Biologíaque hospeda @CEAmbiental y cuyo blog anfitrión es Consultoría y Educación Medioambiental

Los anillos de hadas

Los llamados anillos de hadas, son unos círculos que aparecen en África en la zona de Namibia y en Angola principalmente y que hasta hace poco eran un misterio. Parece que presentan un ciclo vital, un biólogo de la Universidad Estatal de Florida, Walter Tschinkel ha investigado el tema y ha observado que un círculo presenta 3 fases: el nacimiento, que es cuando se empieza a formar el círculo y la hierba que hay dentro se marchita, la segunda fase es el desarrollo donde ya está totalmente formado, y su desaparición, cuando la hierba vuelve a cubrirlo. La esperanza de vida varía entre 35 y 55 años, cada una es individual, tiene entre 4 y 12 metros de diámetro. Una de las teorías es que estos círculos los crean las termitas de arena (Psammotermes allocerus), que son nocturnas y que trazan una serie de túneles muy finos. Es una teoría del biólogo Norbert Juergens, de la Universidad de Hamburgo, estas termitas se alimentan de la escasa vegetación que nace después de las escasas lluvias, aunque no queda claro porqué se mueven en círculos, quizás es una manera de acotar el terreno.



Tipos de termitas

Seguimos con los himenopteros, con los panales de abejas que son hexagonales, son teselas y es la mejor forma de aprovechar el espacio, ya que la forma de hacer teselas pueden ser por cuadrados, triángulos o combinaciones, pero el hexágono tiene un mayor número de lados, así que presenta una mayor área y por lo tanto un mejor lugar para almacenar o cera, larvas, miel o polen. Pappus de Alejandría fué el primero en estudiar la geometría de estos panales. 


Panal de abeja
Geometría de un panal de abejas
Pero quizá lo más geométrico que saben hacer las abejas, aunque sea de modo instintivo es su método para comunicarse, la llamada danza de la abeja, donde según el ángulo de inclinación, las vibraciones que emiten al moverse, y la forma del recorrido les dice la abeja exporadora a las otras dónde están situados los campos en flor, ¿no me creen?. Es espectacular, porque nosotros necesitamos varios instrumentos con sensores.




Os dejo un vídeo para que lo veamos mejor:






Los panales de abispas son similares, aunque parecen menos complejos pueden adoptar una forma exterior bastante sugerente, matemáticamente hablando, como por ejemplo una esfera.


Panal de avispas

No sabamos si los himenópteros y los neópteros saben matemáticas, pero está claro que las utilizan, aunque sea de modo intuitivo. Así descubrieron los griegos la geometría, porque esta está implícita en la Naturaleza.

Referencias:









LYNN MARGULIS

Esta entrada participa en la  XIX Edición del Carnaval de Biología
cuyo blog anfitrión es La Fila De Atrás


3 Preguntas a Lynn Margulis.



 ¿Cual es la teoría de Lynn Margulis?, la endosimbiosis veamos un video.





Ahora nos quedaremos con una idea. La última vez que vi a Lynn Margulis en una conferencia, en la Universitat de València, nos puso un video que tardó 4 años en filmar por microscopia electrónica, en el video se ven unas espiroquetas que funcionan como unidades independientes, también hay algunos termoplasmas, pero en un instante vienen cientos de espiroquetas y entonces se agrupan y se unen al termoplasma para formar una unidad mayor, algo parecido a una célula. Esto implicaría un gran descubrimiento, ya que la célula eucariota no sería la unidad mínima de vida, sino que la base de la vida, a nivel celular, estaría formada por dos bacterias, la espiroqueta que formaría el núcleo, la membrana y cada unidad de la célula, y la bacteria termoplasma que formaría la parte acuosa de la célula.







Muy a nuestro pesar murió Lynn Margulis, dejando un hueco entre sus discípulos, amigos, família, alumnos...Yo la conocí en el campus de Burjassot (UV).

http://www.elmundo.es/elmundo/2011/11/23/ciencia/1322049824.html

 Desde este humilde post le quería rendir un pequeño homenaje, 
os invito a todos a leer sus libros.




BIOLOGÍA Y ARTE

Esta entrada participa en la edición XVIII del Carnaval de Biología  
cuyo blog anfitrión es Ameba Curiosa
 


  En esta entrada se analizará brevemente la relación entre el arte y la biología. Dividida en categorías como escultura, instalación, pintura, grafitti y fotografía, hablaremos brevemente de esta rama del arte que toca conceptos de la biología y que nos pretende decir algo, darnos un mensaje.

ESCULTURA
 
  

Carsten Höller. Rhinoceros, 2005.
Fondazione Prada Milan, 2000


El artista alemán Carsten Höller es doctor en biología, así que el arte y la ciencia, en concreto la biología está presente en sus obras. La primera obra es de polivinilo, espuma de poliuretano y resina de poliéster, los ojos son de cristal, y las medidas de la obra son 120 x 80 x 50cm. En la segunda el autor ha cambiado la perspectiva, ha girado el espacio 180º, aunque por la luz posicional a los pies de los espectadores, lo que realmente parece es que ellos esté al revés, ya que la luz suele estar en el cielo, esta serie escultórica también nos cambia la escala, ya que las proporciones cambian, nosotros decrecemos ayudados de la perspectiva cónica de la sala, mientras que las setas crecen, cambiando así la importancia de la proporción humana en referencia a nuestro mundo tecnológico hecho a imagen y semejanza nuestra.


INSTALACIÓN

Sunshine-looking, por Philip Ross
Philip Ross hace instalaciones, una de ellas se llama Sunshine-looking, es una jungla de plantas dentro de tubos (¿de ensayo?) de cristal llenos de agua. Representa una manipulación humana de la naturaleza. Según el autor, en una entrevista dijo que todos tenemos alguna relación con la biotecnología, por ejemplo, las vacunas están hechas en un tubo de ensayo y son un producto directo de esta tecnología. En la exposición juega con equipos de biotecnología como matrices de microfluidos.


Brandon Ballengée .Monstres Sacrés, 2008

Brandon Ballengee es un artista visual y aficionado a las ciencias naturales, neoyorquino. A la vez que este autor hace arte ha investigado la disminución de la población de los anfibios y las mutaciones. El artista describe así su obra:

Mi obra se divide en un enfoque transdisciplinario. Esta forma de trabajo implica tanto la utilización de técnicas artísticas como científicas. El arte es una expresión derivada de una experiencia con animales en condiciones naturales o artificiales. Durante la realización de los estudios primarios de investigación biológica de métodos científicos y las normas se sigue rigurosamente. La falta de definición proviene de la forma en que estas técnicas aparentemente divergentes informarán mutuamente ... Mi modelo como un biólogo Amateur / participativo es más sensorial basado en la investigación de la naturaleza observando (visual) y experiencialmente el enfoque es diferente al igual que la perspectiva. Mi primer impulso viene de mi cuerpo, mis ojos. El enfoque científico proviene más de la mente y es más racional. Como un amigo biólogo me dijo una vez que él fue entrenado para buscar patrones y como artista me he centrado en las diferencias. (Citado en Chamberlain, 2009, p. 12),

Extracto
Art Practice as Research, Chapter 6, Artist as Theorist, p. 164.
 

PINTURA

Franz marc. Caballito azul.
De todos los pintores que pintan animales, Franz Marc destaca entre todos ellos. Sus caballos azules muestran un buen estudio de la anatomía animal, a la vez que son muy expresivos ya que no existen caballos azules. Es el estudio de la nobleza y de la tranquilidad, representada por un caballo. La temática animal y vegetal no es muy común en la pintura, pero cuando aparece es excelente.

GRAFFITI



Andro Montoya
Andro Montoya


Andro Montoya es un artista grafitero chileno que fusiona la biología y el grafitti. Estudiante de  Doctorado en Biología Molecular, Celular y Neurociencias de la Universidad de Chile encuentra en el arte una vía de escape o de expresión. los colores puros que utiliza en su pintura con la técnica de los aerosoles le da una frescura a la obra y una temporalidad presente, es como cuando vemos el verde de una manzana, si este fuera amarillo marrón no sería fresca pues habría pasado el tiempo, no lo hace en las obras de este autor, pero son efimeras, perecen al ser graffiti, así que las fotografías inmortalizaran el momento.

FOTOGRAFIA CIENTÍFICA 

A veces la fotografía científica y técnica es ya artística de por sí, simplemente porque la Naturaleza es bella. Federación de Sociedades Americanas de Biología Experimental (FASEB) realizó un concurso llamado Bio-Art. Las fotografías que vienen a continuació están clasificadas por el nombre de los científicos, y como dice un dicho, una imagen vale más que mil palabras.

   La primera imagen es una médula espinal con tres tipos de enzimas.

Li-Hsien Lin. Medula espinal. Finalista del concurso Bio-Art
Las células madre se muestran de color verde, mientras que el color rojo representa los núcleos de las neuronas en un cerebro adulto.

Grigori Enikolopov y Chiang Ann-Shyn
Aquí tenemos el nervio óptico y la retina de un ratón de laboratorio

Alejandra Bosco y Monica L. Vetter

 

FOTOGRAFIA ARTÍSTICA

DORA MAAR

Henriette Markovitch, más conocida como Dora Maar es una gran fotógrafa vanguardista, se inicia en la pintura pero es la fotografia su eleción final, una de sus fotos más famosas es Ubu rey, que como vemos representa a un armadillo; pero ella es más conocida por sus fotocollages que creaba en su laboratorio. Son impresionentes y nos muestra la naturaleza humana antropomorfizando animales como el caracol.

Dora Maar. Ubu Rey, 1936

 
Dora Maar, 1932
Dora Maar, sin título, 1934

Joan Fontcuberta. Mono centauro.






JOAN FONTCUBERTA

Joan Fontcuberta es el genio del fotomontaje, no sólo manipula imágenes sino que crea objetos, o manipula plantas y animales disecándolos y construyéndolos como si fuese un collage 3D. Así que fué impresionante ver la exposición Contranatura en el museo de la Universitat d'Alacant con mis alumnos de ESO y Bachiller.

 Centauro Neandertalensis (mono centauro), tipo Chordata, subtipo Vertebrata, clase Homo habilis sapiens...(?). Todo esto lo podíamos leer en la ficha técnica de la exposición, y podíamos ver al animal disecado e incluso con unos auriculares escuchar el sonido que emitían. Localizació en Mbarara (zona de Uganda), con una capacidad de 1.150 cm (^3), recoge leña para encender fuego, presenta la capacidad de comunicarse y una cierta inteligencia. Evidentemente todo esto es mentira, es una de las realidades falsas que el autor ha inventado.

Alopex Stultus


Alopex Stultus tipo Chordata, subtipo Vertebrata, clase Mammatestudinata, ubicado en la taiga siberiana, con un esqueleto interno de tipo óseo y respiración pulmonal, sistema nervioso propio de los vertebrados, reprodució vivípera y con separación de sexos. Es herbívoro y miedoso, se camufla haciendo una abujero en el suelo y enterrando la cabeza, así su cuerpo a lo lejos parece un arbusto. Esta es otra historia falsa.

Miconstrium vulgaris


Micostrium vulgaris tipo Chordata, subtipo Vertebrata, clase Mammalia, habita en las aguas pantanosas del rio Sewa (Sierra leona), descubierto en 1938, con un esqueleto interno de tipo óseo, respiración mixta, pulmonal y branquial, sistema nervioso propio de los vertebrados, con separación de sexos y ovípara, pone un sólo huevo anual. Es una mezcla de vertebrado y lamelibranquio, con características que le aproximan al suborden del la Nueva Zoología,...Y esta una vez más es una historia falsa.

  Como hemos dicho antes, Joan Fontcuberta trabaja sobre una realidad inventada, metiéndonos en su historia, no son bio-formas creibles, porque un reptil como la tortuga y una ave no pueden configurar ningún organismo, pero se basa en las mutaciones y crea toda una historia con documentos falsos sobre descubrimientos que nunca ocurrieron.

 CALEIDOSCOPIA

Araceli Giménez. Bosque de células, 2012
Círculo de amonites, 2012
 Estas imágenes son mías, la primera es una imagen microscópica obtenida desde el ordenador, es una muestra de pino. Mientras que la segunda es una foto digital, un amonite de dimensiones grandes del museo de Ciencias Naturales en Valencia. La foto está triplicada formando cuatro imágenes en las que con la ayuda del Photoshop he hecho translación, reflexión y diros de 180º o de 90º, es decir, 3/4 movimientos del plano euclídeo, lo que nos da una imagen fija calidoscópica.


Este ha sido un pequeño resumen de como el arte y la biología pueden darse de la mano. Es una manera de expresar las ciencias naturales, y de sentirlas. Con mis mejores deseos espero que les guste esta pequeña introducción a este tema.


Referencias








EL PORQUÉ DE LA EXISTENCIA DE BACTERIAS QUE SOPORTAN LA RADIACIÓN LÍMITE

Esta entrada participa en la edición XVI del Carnaval de Biología
cuyo blog anfitrión es El blog Falsable




  Una de mis bacterias preferidas es un extremófilo, es decir, una bacteria que vive en el límite de las condiciones mínimas para que exista la vida, es el Deinococcus radiodurans, un organismo aeróbico (que vive y se desarrolla en una atmósfera con oxígeno). Es el segundo organismo más resistente a la radiación, soporta 5.000 Gy sin dañarse y una dosis de 15.000 Gy sólo mata al 37% de su población, cuando la dosis máxima para un humano es de 10 Gy y la dosis límite que mataría a una colonia de celulas es de 60 Gy, Gy es la abreviatura que corresponde a la unidad de medida del Gray que mide la dosis absorbida por un determinado material, 1 Gy= 100 rad. Esta bacteria además de sobrevivir a la radiación también soporta condiciones extremas del vacío, ácido, calor, frío y deshidratación. Descubierta en 1956 por A.W. Anderson en el Oregon Agricultural Experiment Station de Corvallis en Oregón durante un experimento. Se le llama "Conan the Bacterium" (como el personaje de ficción Conan el Barbaro); su nombre oficial significa "baya extraña que soporta la radiación". Almacena múltiples copias de su genoma además de repararlo rápidamente. El análisis de su ADN mediante microscopia electrónica de barrido, muestra que sus genomas están organizados en toroides, esta estructura la hace más consistente y facilitan su reparación genómica. La NASA lo está estudiando y modificando genéticamente para hacer factible un proyecto de terra-transformación en Marte, es decir, para hacer habitable para nuestra especie el planeta rojo, pero aún queda mucho camino, a día de hoy es ciencia ficción. En la actualidad se utiliza para disolver metales pesados en ambientes radioactivos, limpiar residuos radiactivos.


  Mi otra bacteria preferida es el Thermococcus gammatolerans soporta 30 kGy, la mayor resistencia a los rayos gamma que se conoce, por lo que también es un organismo extremófilo. Su descubrimiento fué en el 2003, lo encontraron en una una chimenea hidrotermal submarina en la Cuenca de Guaymas a unos 2000 metros de profundidad, frente a las costas de California (27 grados 01' N, 111 grados 24' W). Como su nombre indica resite las altas temperaturas, las que se encuentran cerca de los volcanes submarinos, las fuentes hidrotermales; puede sobrevivir de 55ºC a 95ºC aunque la temperatura media a la que se encuentra suele ser de 88ºC. Su PH es 6, así que puede vivir en condiciones ácidas, donde se encuentra el azufre. Es un organismo anaeróbico, es decir, que no necesita el oxígeno para vivir. Se está investigando para introducir su genoma en el nuestro y así propiciar la reparación de nuestro genoma y reducir el envejeciomiento celular, pero aún queda mucho camino, quizás en un futuro cercano.



Estas bacterias tienen un sistema de reparación cromosómica del ADN que les permite sobrevivir a la radiación, ¿pero por qué?, ¿existe en la Tierra niveles tan altos de radiación?.



  La radiorresistencia de estas bacterias se pueden deber a diversas razones. El motivo más evidente es la presencia en el pasado, en la época de Pangea de centrales nucleares en la naturaleza, tema que presente a la edición XXXIV del Carnaval de la Física. Otra hipótesis más arriesgada es que el núcleo de la Tierra es un reactor de fisión nuclear natural, pero está hipótesis todavía no se ha demostrado, mientras que la existencia de reactores de fisión nuclear en la Naturaleza son un hecho, ubicados en África, en la zona de Gabón.

  Una vez más la Naturaleza es un gran laboratorio donde se supera la ficción y a veces nuestra imaginación.

Referencias

http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/1999/ast14dec99_1/

http://es.wikipedia.org/wiki/Deinococcus_radiodurans

http://es.wikipedia.org/wiki/Thermococcus_gammatolerans

http://wishart.biology.ualberta.ca/BacMap/cgi/getSpeciesCard.cgi?accession=NC_001263&ref=index.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Reparaci%C3%B3n_del_ADN




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