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Fecha: octubre, 2012
Especies exóticas invasoras, principal amenaza de la biodiversidad
Marta Fallola 31-10-2012 | 7:37 | 1

Las especies exóticas invasoras (EEI en adelante) constituyen, según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, la segunda amenaza más grave para la biodiversidad, siendo los ecosistemas acuáticos los más afectados ya que su control es más difícil. El conjunto normativo que se aplica en España es coherente y postula la protección de la biodiversidad autóctona como criterio preferente. “El principio de  precaución blinda la protección jurídica de las especies autóctonas frente a las alóctonas o foráneas que provienen de otro ecosistema”, afirma Pedro Brufao, catedrático de Escuela Universitaria interino de Derecho Administrativo de la UEx y especialista en derecho ambiental.

 

La coherencia de nuestro sistema jurídico es una de las principales conclusiones del estudio realizado por Brufao sobre la normativa jurídica aplicable a las EEI. En primer lugar, hay que prevenir la entrada de estas especies. Una vez detectadas en el ecosistema, el siguiente paso fundamental es erradicarlas inmediatamente y, por último, si falla la erradicación se procede a minimizar el impacto de estas especies. La cuestión fundamental es qué especies se incluyen o  no en determinados catálogos y listados, y la actuación de las administraciones y los particulares.

 

La obligación de elaborar catálogos de EEI tiene su origen en el derecho internacional. La 10ª Conferencia de las Partes del Convenio sobre Diversidad Biológica (CDB) adoptó el Plan Estratégico para la Biodiversidad 2011-2020, con el objetivo de que en el año 2020 “se habrán identificado y priorizado las especies exóticas invasoras y vías de introducción” y además “se habrán establecido medidas para gestionar las vías de introducción a fin de evitar su introducción y establecimiento”.

 

El derecho comunitario, por su parte, presenta uno de los modelos más avanzados a nivel mundial de la protección jurídica de la biodiversidad, según señala el investigador. Las cifras justifican la regulación, la Comisión Europea estimaba en 2008 los costes anuales ocasionados por las especies invasoras en Europa entre 9.600 millones de euros y 12.700 millones de euros. La comunicación de la Comisión Europea “Estrategia de la UE sobre biodiversidad hasta el 2020: Nuestro seguro de vida y capital natural”, establece como uno de sus objetivos principales: “Determinar y jerarquizar por orden de prioridad, no más tarde de 2020, las especies exóticas invasoras y sus vías de penetración, controlar o erradicar las especies prioritarias y gestionar las vías de penetración para impedir la irrupción y establecimiento de nuevas especies”.

 

En España, el verdadero golpe de timón en pro de la biodiversidad afectada por las especies invasoras, como subraya Brufao, lo representa la Ley 42/2007, del Patrimonio Natural y de la Biodiversidad, cuyo art. 52.2 establece que “Las Administraciones públicas competentes prohibirán la introducción de especies, subespecies o razas geográficas alóctonas cuando éstas sean susceptibles de competir con las especies silvestres autóctonas, alterar su pureza genética o los equilibrios ecológicos”. A su vez, el art. 61 crea el Catálogo Español de Especies Exóticas Invasoras, cuya estructura y funcionamiento se regula por el Real Decreto 1628/2011, el cual distingue entre catálogo y listado, aspecto este no regulado por la ley. El catálogo incluye las  IIE de las que existe información científica que indique que constituyen una amenaza grave, y el listado incluye especies exóticas con potencial invasor.  Según Brufao, la creación del listado sin amparo legal alguno con un rigor diferente va en contra de la normativa internacional y nacional.

 

Los ecosistemas acuáticos son los más afectados por las EEI puesto que la erradicación es más dificultosa. Un ejemplo notorio lo representa la amenaza de expansión del mejillón cebra desde el Ebro. El 70% de la biomasa, es decir, la cantidad de materia viva que corresponde a especias del ecosistema fluvial bajo y medio del Ebro,  está constituido por especies invasoras.  En la Península Ibérica, la mayoría de especies y subespecies piscícolas son endémicas de las distintas cuencas. El WWF explica a su vez que “el trasvase Tajo-Segura es el responsable de la entrada del pez rojo, del gobio y de la boga del Tajo en la cuenca del Júcar, y de la bermejuela en la cuenca del Guadiana. Las primeras consecuencias ya se están conociendo, pues la boga del Tajo se ha hibridado con la loina del Júcar con lo que esta especie se encuentra en serio riesgo de desaparición. Perlas como el  Jaramugo que vive exclusivamente en la cuenca del río Guadiana y adaptadas biológicamente a condiciones extremas están en peligro de extinción, porque son deglutidas por las especies invasoras, que además transmiten enfermedades o compiten por el territorio y la comida.

 

Es importante recuperar  las condiciones, en su mayoría extremas,  de  hábitat de la península ibérica.  El rio Guadiana, según Pedro Brufao, “se ha convertido en una sucesión de embalses y ha perdido su cualificación como rio”. “La recuperación de las condiciones ecológicas, geomorfológicas de temperatura del agua y  la disminución de  la cantidad de nutrientes que provienen de los fertilizantes de los regadíos favorecería el control y la erradicación de EEI como el camalote en el Guadiana”, continúa el investigador.

 

La erradicación de las EEI es lo que la normativa, según criterio científico sólidamente aceptado,  establece como primera medida y, en su defecto, el control poblacional. “El sistema es coherente, otra cosa es que las administraciones “desoigan”  la propia norma que las rige, como en el caso de ciertos cotos intensivos de pesca, y las actuaciones de los particulares”, concluye Pedro Brufao.  Los particulares  pueden actuar de manera dolosa pero en la mayoría de los casos son introducciones involuntarias o negligentes de EEI.  De ahí, la necesidad de “la divulgación y sensibilización de la problemática a la sociedad, reflejando los perjuicios socioeconómicos y ambientales de las EEI, e incluyendo en sus actuaciones y planes a profesionales de la educación y de la comunicación”, según las conclusiones del 4º Congreso nacional sobre especies exóticas invasoras (EEI) 2012

 

Referencia: Las especies exóticas invasoras y el Derecho, con especial referencia a las especies acuáticas, la pesca recreativa y la acuicultura. REVISTA CATALANA DE DRET AMBIENTAL, Vol. 3, Núm. 1 (2012). http://www.rcda.cat/index.php/rcda/article/view/274

http://especiesinvasorasenextremadura.blogspot.com

http://www.fundacion-biodiversidad.es/marmenconama10/c1_6.htm

 

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Premio Nobel de Física 2012 para el control de las partículas en el mundo cuántico
Marta Fallola 23-10-2012 | 7:01 | 0

Serge Haroche y David J. Wineland han desarrollado de manera independiente en sus respectivos laboratorios de París y Boulder en Colorado, “trampas” para medir y manipular partículas respetando su naturaleza cuántica. Dichos descubrimientos han sido reconocidos con el premio Nobel de Física 2012 porque, según declara la Real Academia Sueca de Ciencia, “han abierto la puerta a una nueva era de experimentaciones con la física cuántica demostrando la observación directa de partículas cuánticas individuales sin destruirlas”.

Para comprender la trascendencia de sus hallazgos es conveniente  tener claro la distinción entre la física clásica y la física cuántica. El mundo que nos rodea está regido por las leyes de la física clásica formuladas por primera vez  por Isaac Newton. A principios del siglo XX,  los científicos comenzaron a observar efectos que la física clásica no podía explicar: había un mundo por debajo del clásico compuesto por  partículas como por ejemplo átomos, protones, neutrones y quarks que no seguía las leyes de Newton. “La física cuántica es la ley fundamental de la ciencia  y de ella emerge la física clásica”, afirma Juan Jesús Ruiz-Lorenzo, profesor titular de Física Teórica de la Universidad de Extremadura. Las leyes de la física clásica no se aplican a las partículas individuales de luz (fotones) o la materia, la física cuántica toma aquí el relevo y explica el comportamiento, por ejemplo, de átomos aislados. El problema es que las partículas no pueden “desconectarse” fácilmente del medio que las rodea y pierden sus propiedades cuánticas en cuanto interaccionan con el mundo exterior. La mecánica cuántica describe el mundo microscópico, donde los acontecimientos no son previsibles y suceden de manera diferente a nuestra experiencia con el mundo clásico macroscópico. “Una cuestión fundamental para los físicos es conocer cómo sucede el paso de un comportamiento cuántico a uno clásico, este último caracterizado por la gran interacción entre los átomos y su entorno”, apunta el profesor de la UEx.

Tanto Wineland como Haroche trabajan en el campo de la óptica cuántica mediante el estudio de la interacción entre luz y la materia. Sus métodos tienen mucho en común. Las trampas diseñadas por los investigadores, son “cajas” que aíslan la partícula para observar su comportamiento cuántico. David Wineland ha desarrollado una trampa de iones, que atrapa átomos cargados utilizando haces laser para estudiarlos.  Gracias al vacío casi total de la trampa, el ión no interacciona con otros átomos, y  es posible observar la cuantización tanto de sus niveles internos de energía como de su movimiento. Serge Haroche, por su parte, controla y mide fotones, cuantos de luz, mediante el envío de átomos  a través de la trampa.

Una de las aplicaciones más llamativas de la trampa de iones es la computación cuántica. “Los ordenadores actuales realizan operaciones siguiendo una lógica secuencial, los dispositivos cuánticos pueden realizar operaciones en paralelo”, explica Ruiz-Lorenzo. En los ordenadores “clásicos” el bit de información toma el valor de 1 ó 0, mientras que en un ordenador cuántico, el bit cuántico (qubit) de información puede ser 1 y 0 al mismo tiempo. Una aplicación más inmediata sería, como apunta el profesor de la UEx, defensa y seguridad. En la actualidad las informaciones confidenciales en la web van encriptadas, codificadas, con programas que usan la  factorización de un numero grande en dos números primos. Factorizar en un ordenador es un proceso muy largo en el tiempo,  este proceso en un  ordenador cuántico es mucho más fácil. Sin embargo, construir un ordenador cuántico supone un gran reto práctico. Por un lado, hay que preservar sus propiedades cuánticas y debe poder comunicar con el mundo exterior para transferir los resultados de sus cálculos. “Quizás el ordenador cuántico se construya en este siglo. Si es así, cambiará nuestras vidas del mismo modo que los ordenadores clásicos transformaron nuestras vidas en el siglo pasado”, declara la academia sueca.

David Wineland ha utilizado también la trampa de iones para construir un reloj óptico 100 veces más preciso que los relojes atómicos de cesio. Así por ejemplo, si el reloj hubiera comenzado a medir el tiempo al principio del universo en el “big bang”, hace 13.800 millones de años, el reloj óptico sólo se habría adelantado o retrasado hoy no más de 4 segundos.

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El Nobel de Química visto desde Extremadura
Marta Fallola 16-10-2012 | 7:10 | 0

El cuerpo humano es un sistema preciso donde interactúan miles de millones de células. Cada célula tiene receptores que le permiten reaccionar a estímulos externos y, de esta manera, adaptarse a situaciones nuevas.

Con esta frase la Academia de Ciencia Sueca anuncia en su nota de prensa la concesión del premio Nobel de Química a los científicos Robert Lefkowitz y Brian Kobilka por sus descubrimientos, tras décadas de investigación, que han revelado el funcionamiento interno de los receptores acoplados a proteínas G. Su hallazgo va a permitir el “diseño racional” de los fármacos, puesto que será posible bloquear o activar el receptor permitiendo una mayor precisión de los tratamientos terapéuticos.
Este es un “premio nobel de química para los biólogos”, afirma Francisco Centeno, profesor titular del Departamento de Bioquímica, Biología Molecular y Genética de la Universidad de Extremadura y coordinador del grupo de investigación en Enfermedades Neurodegenerativas.

Cómo responden las células a los estímulos externos, cómo cambian su comportamiento y cómo se adaptan a dicho estímulo depende de los receptores acoplados a las proteínas G, situados en las membranas de las células. Estos receptores, llamados comúnmente GPCR, son una familia génica producida por más de 1200 genes.

La pregunta es cómo teniendo una estructura similar pueden desarrollar tantas funciones distintas. El sabor, el olor, la vista, es decir, nuestra percepción sensorial es debida a la acción de los GPCR. Gracias a los receptores es posible percibir hasta más de 5.000 odorantes distintos.

Pero hay más, nuestro proceso de aprendizaje está modulado por estos receptores. “Perciben los neurotransmisores, esta vez, en lugar de moléculas de olor o fotones de luz, reaccionan con los neurotransmisores liberados por la señales sinápticas de nuestro sistema nervioso”, explica Francisco Centeno. Los receptores cambian el comportamiento de nuestro sistema nervioso.

El investigador pone un ejemplo:un perfume determinado puede hacernos recordar un momento agradable o una ruptura amorosa. “La misma percepción  sensorial va a evocar dos sensaciones diferentes en dos individuos de la misma especie”, añade.
Los GPCR hacen posible “la comunicación con la célula”, son esenciales en el funcionamiento del cuerpo humano sobre todo en la percepción sensorial y el sistema nervioso. La investigación de Robert Lefkowitz y Brian Kobilka representa un gran avance en la farmacología porque “ha supuesto el paso de la Química combinatoria y aleatoria a la Química racional”, como subraya Centeno.

Los receptores son muy similares en su estructura pero actúan de manera diferente, son selectivos. ¿Cómo teniendo la misma forma son capaces de reconocer moléculas diferentes y por qué sólo una o varias de ellas son capaces de estimular el receptor?

Los científicos han conseguido descifrar dónde están los pequeños cambios en la secuencia de aminoácidos y cómo es el sitio donde su unen los ligandos (neurotransmisores, fotones de luz…),  para que los receptores sean sensibles a un estímulo y no a otro.
De este modo será posible el diseño racional de los fármacos, de una química de compuestos selectivos, que puedan activar o bloquear el receptor y, por consiguiente, actuar sobre los sistemas sensoriales y sobre todos los sistemas implicados en la memoria, el aprendizaje y en la llamada  plasticidad sináptica o, lo que es lo mismo, dónde radica nuestro comportamiento diferente ante un mismo estímulo, explica Francisco Centeno.

La plasticidad neuronal permite que gracias al aprendizaje y, por tanto, de la percepción sensorial y su interpretación, una neurona sea capaz de conectar con otra. Cuantas más conexiones neuronales más versátiles serán nuestras respuestas, con lo que modular la plasticidad sináptica desde un punto de vista farmacológico es muy importante.

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Células reprogramables, un descubrimiento científico que ha abierto nuevas vías en la investigación biomédica
Marta Fallola 12-10-2012 | 11:46 | 0

Esta semana la Academia Sueca ha concedido el Premio Nobel de Medicina a los investigadores Shinya Yamanaka y John B. Gurdon por sus descubrimientos en la reprogramación celular, una investigación de alcance todavía sin determinar.  Comprender el uso potencial de esta investigación en el tratamiento de enfermedades y distinguir la reprogramación celular de las terapias basadas en las células madre no es sencillo.

En la Universidad de Extremadura, el laboratorio coordinado por Pedro Fernández-Salguero, catedrático del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, está actualmente llevando a cabo una investigación en colaboración con el Centro Nacional Investigaciones Oncológicas (CNIO) sobre la acción de una determina proteína capaz de modificar el patrón de la reprogramación celular, realizada precisamente por los investigadores extremeños siguiendo la técnica del premio Nobel Yamanaka. Según  Fernández-Salguero, la reprogramación celular rompió el dogma en biología de que la diferenciación celular terminal era irreversible, es decir, una vez que una célula adopta un destino concreto hacia por ejemplo, una célula neuronal o hepática,  ya no puede revertir el proceso y volver al estadio inicial de pluripotencialidad o de adoptar diferentes fenotipos celulares. Yamanaka, que continuó las investigación de Gurdon, demostró en 2006 que este proceso se puede revertir, al menos parcialmente, de tal manera que, una célula diferenciada de la piel de una persona mediante su reprogramación genética puede adquirir un fenotipo “desdiferenciado” idóneo para diferenciarla hacia un tipo celular distinto. Sólo es necesario introducir 4 genes a una célula adulta para activar la reprogramación y conseguir el estadio de célula madre pluripotente.

La importancia de las células reprogramadas radica en que con la técnica de Yamanaka, cualquier célula diferenciada de un tejido humano puede reprogramarse hacia un estadio pluripotencial, para convertirse en otra célula del cuerpo,  introducir una modificación genética y reprogramarla para eliminar una patología del paciente en ese tejido.

Ciertos inconvenientes rodean la reprogramación celular. De acuerdo con Fernández- Salguero,  investigaciones recientes demuestran que la reprogramación no es total, por eso no se les denomina células madres sino células pluripotenciales o iPS, que al no ser 100% embrionarias tienen limitada por tanto, su capacidad de desarrollar diferentes tejidos o de diferenciarse a distintos  tipos celulares. Además, “la célula diferenciada posee la memoria epigenética de la célula en cuestión, memoria que no se elimina  completamente durante la reprogramación”, señala el profesor. Ciertos laboratorios han observado que las células pluripotenciales reprogramadas tienen más capacidad de inducir tumores porque la reparación epigenética no se lleva de manera completa. La epigenética hace referencia a  las modificaciones que se producen en los genes que no afectan a la secuencia  de nucleótidos del gen, son cambios inducidos por el medio ambiente y por la propia célula sobre todo. “Si tuviéramos un dictado de letras, las combinaciones de letras formarían el gen y cómo se modifican esas letras sería la epigenética”, explica el investigador.

Conviene distinguir la reprogramación celular de la técnica a partir de células madre ya que ambas están muy relacionadas pero son diferentes. La técnica con células madre permite diferenciar las células hacia un tipo celular de interés, por ejemplo, diferenciar las células madre hacia epitelio normal para fabricar células cardíacas para regenerar un infarto de miocardio. La técnica de Yamanaka parte de células adultas ya diferenciadas y reprogramarlas hacia un estadio de menos diferenciación, pluripotencial.

Fernández-Salguero resalta que es un premio muy merecido puesto que abre muchas posibilidades terapéuticas. Sin embargo, hay que ser cautelosos, como así lo refleja el propio Yamanaka en artículos divulgativos recientes,  se desconoce el comportamiento a largo plazo de las células reprogramadas  así como los posibles efectos secundarios en el paciente.   Según apunta el investigador de la UEx, el propio Yamanaka alerta sobre empresas que ofrecen terapias basadas en la reprogramación celular en pacientes sin control riguroso tanto en investigación básica, como clínica y preclínica.

Referencia:

Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors. http://www.cell.com/abstract/S0092-8674(06)00976-7

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La Noche de los Investigadores, una noche con mucha ciencia
Marta Fallola 05-10-2012 | 9:38 | 0

Hace justamente una semana la Universidad de Extremadura celebraba la Noche de los Investigadores.  Han sido muchos meses de preparación y esfuerzo para organizar por primera vez en Extremadura la gran fiesta europea de la divulgación de la ciencia.

El tiempo amenazaba lluvia, tuvimos que poner en marcha el plan B  y trasladar el escenario principal en el jardín al pabellón de las instalaciones deportivas de la Universidad, no sabíamos cómo iban a responder los ciudadanos a la llamada de la ciencia. Un viernes por la tarde, lluvia… Sin embargo, a medida que iba transcurriendo la tarde comprobamos con satisfacción que la ciencia gusta, es atractiva y constituye una alternativa de ocio para muchos ciudadanos. La ciencia es cultura y forma parte de nuestras vidas.

El éxito de la Noche no habría sido posible sin el entusiasmo de muchos investigadores y alumnos implicados por dar a conocer su trabajo y su vocación. La respuesta del público es motivadora, pudimos comprobar la ilusión de muchos niños por ser científicos, de realizar ellos mismos los experimentos, juegos y de sorprenderse con la magia de la ciencia. El público también pudo disfrutar de un cara a cara con el investigador, conocer su pasión por la  investigación y, sobre todo, conocer su ánimo y voluntad de compartir sus conocimientos con la sociedad.

Los objetivos de la Noche de los investigadores se han cumplido con creces. Padres e hijos, jóvenes y mayores interactuaron con los científicos, comprobaron que la ciencia no tiene porque ser complicada, y muchos se animaron a llevar a cabo en casa los experimentos con materiales caseros. Por otro lado, la Noche quiso transmitir que la Universidad es cercana y está abierta a la gente. Su trabajo e investigación está al servicio de los ciudadanos. Así lo demostraron los  siete centros de la Universidad participantes, Facultad de Ciencias, Facultad de Educación, Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales, Facultad de Ciencias del Deporte, Facultad de Veterinaria, Escuela de Ingenierías Agrarias y la Escuela de Ingenierías Industriales.

Desde el Servicio de Difusión de la Cultura Científica  del Vicerrectorado de Investigación a cargo de Manuel González Lena agradecemos el apoyo recibido en la promoción de la Noche de los Investigadores, de instituciones como el Ayuntamiento de Badajoz quien enseguida creyó en el proyecto, de los colegios e institutos que colaboraron en la difusión, de la Consejería de Educación, del patrocinio de la prensa regional a través del periódico HOY, y de todos aquellos que, en su día a día, contribuyeron a dar a conocer esta fiesta de la ciencia.

La Noche de los Investigadores es una convocatoria anual de la Unión Europea dentro del 7º Programa Marco de Investigación y Desarrollo que se celebra siempre el último viernes del mes de septiembre. Confiamos que el proyecto de la UEx en 2013 sea igual de atractivo y, teniendo en cuenta la primera experiencia de este año, con mejoras introducidas y nuevas iniciativas. ¡Os esperamos!

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Sobre el autor Marta Fallola
“Trabajo en el Servicio de Difusión de la Cultura Científica de la Universidad de Extremadura, cuyas misiones principales son comunicar la I+D+i que genera la UEx y organizar actividades de divulgación científica. Nuestros proyectos tienen la finalidad de acercar la ciencia y la tecnología a la sociedad en general. A través de este blog pretendo compartir el conocimiento, las experiencias y la investigación que llevan a cabo los investigadores de la Universidad, y promover un espacio de encuentro y opiniones que contribuya a fomentar la cultura científica, porque la Ciencia también es Cultura.”