miércoles, 31 de marzo de 2021

Isaac Newton

Las manzanas ya caían de los árboles antes de que Isaac Newton naciera, pero nadie se preguntaba qué era lo que hacía que esto sucediera. Simplemente sucedía. Tampoco se entendía cuáles eran las fuerzas que regían el movimiento de los objetos ni por qué los cuerpos celestes se movían como lo hacían. Todo esto cambió con Newton. Los primeros físicos, eran en realidad filósofos, que pensaban que la Tierra era el centro del Universo y que el firmamento era tan solo un lienzo encima de ella. Luego llegó Ptolomeo, un astrónomo griego que dijo por primera vez que los elementos del Sistema Solar giraban alrededor de la Tierra siguiendo trayectorias circulares. Más lejos llegó Copérnico, que desmontó la idea de que la Tierra fuera el centro del Universo. Un tiempo después, Kepler consiguió demostrar las ideas de Copérnico y afirmó que las órbitas de los planetas eran elípticas y no circulares, y que aquellos que estaban más cerca del Sol, giraban a una velocidad más alta. Pero nunca llegó a descubrir el por qué de todo esto.  

Para darle sentido a por qué los planetas giraban alrededor del Sol y qué era lo que provocaba que lo hicieran a velocidades distintas, se tuvo que esperar a Isaac Newton, quien estableció las bases de la física y las matemáticas modernas.  Sin embargo el aporte de este gran hombre de ciencia fue mas allá del movimientos de los cuerpos celestes y la gravedad, también formuló las 3 leyes de la dinámica, las cuales asentaron las bases de la física clásica, pues permitían explicar las fuerzas que regían el comportamiento mecánico de los objetos.  

Además para comprobar sus teorías y analizar el movimiento de los cuerpos celestes, Newton observó que los cálculos matemáticos de la época eran insuficientes. Ante esta situación, Newton desarrolló el cálculo diferencial e integral, un conjunto de operaciones matemáticas con infinidad de aplicaciones y que le sirvieron por ejemplo para calcular órbitas y curvas de los planetas durante sus movimientos en el espacio.

Newton descubrió que la luz blanca, procedente del Sol, se descomponía en todos los otros colores. Esto fue una revolución ya que hasta ese instante se pensaba que la luz era algo homogéneo. Con esto se sientan las bases de la óptica moderna, también en este campo Newton hizo oyro aporte importante al inventar el primer telescopio reflector.  Hasta ese momento, en la astronomía se utilizaban telescopios basados en lentes, lo que implicaba que debían ser de gran tamaño. Newton revolucionó inventaó un telescopio que en lugar de estar basado en lentes, funcionaba mediante espejos.

Otros de los aportes de Newton fue la ley de convección térmica, una ley que postula que la pérdida de calor que experimenta un cuerpo es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre ese cuerpo y el medio en el que se encuentra. Igualmente, hasta las investigaciones de Newton, se pensaba que la velocidad a la que un sonido se transmitía dependía de la intensidad o de la frecuencia a la que se emitía. Newton descubrió que la velocidad del sonido no tenía nada que ver con estos dos factores, sino que dependía exclusivamente de las propiedades físicas del fluido u objeto por el que se desplaza.

Con su magistral sistematización de las leyes del movimiento, Newton liquidó el aristotelismo, imperante durante casi dos mil años, y creó un nuevo paradigma, la física clásica, que se mantendría vigente hasta principios del siglo XX, cuando otro genio de su misma magnitud, Albert Einstein, formuló la teoría de la relatividad, y la llegada de la física cuántica.

Es sorprendente como un sólo hombre puede convertirse en alguien que marque un antes y un después en la historia de la humanidad, en la forma en como “luce” la vida, y sobre todo cómo se entiende. Isaac Newton es sin duda un antes y un después por su obra científica, por su entregada dedicación al estudio, a la observación y al conocimiento.

En sí la obra -la conocida y la no tanto- son muestra de lo que un ser humano puede aportar al mundo y sin embargo la grandeza del Universo es tan vasta que lo que queda por descubrir lo es aún más, es de señalar lo que él mismo decía acerca de su labor :

No sé cómo puedo ser visto por el mundo, pero en mi opinión, me he comportado como un niño que juega al borde del mar, y que se divierte buscando de cuando en cuando una piedra más pulida y una concha más bonita de lo normal, mientras que el gran océano de la verdad se exponía ante mí completamente desconocido.

Hoy nuestra máquina del tiempo nos lleva hasta el, donde  año 1643, hasta el lejano pueblo de Woolsthorpe en Lincolnshire, inglaterra donde conoceremos la vida y obra de este hombre de ciencia  

Música del capítulo

The Ventures - Bumble Bee Twist   

Stelvio Cipriani- The Stranger Returns

Def Leppard - Hysteria 8-bit – Omnigrad

Def Leppard - Tonight 

martes, 16 de marzo de 2021

Los venenos en la biologia animal

Existen animales con la capacidad de producir sustancias que pueden alterar la homeostasis, es decir los procesos fisiológicos normales, de otras especies. Estas sustancias reciben el nombre de venenos, estos venenos están compuestos por varios tipos de sustancias químicas como proteínas, péptidos, enzimas y compuestos no proteicos tales como carbohidratos y sales. Estos venenos tienen la capacidad de producir alteraciones en o equilibrio fisiológico llegando en ocasiones incluso a la muerte. Normalmente estos venenos son sustancias de origen animal. Sin embargo en la etimología de la palabra existe un enfoque de aplicación para el ser humano, puesto que de manera general muchos seres vivos producen sustancias con la finalidad de evitar ser comidos por otros, de manera que el término "veneno" suele utilizarse para aquellas sustancias que presentan efectos nocivos para los seres humanos, mientras que las sustancias que son principalmente venenosas para un patógeno pero beneficiosas para el ser humano se le considera un antibiótico. El uso de veneno por parte de los seres vivos, es un hecho común en la naturaleza, aunque no ocurre en muchas especies abarcando a una una amplia variedad de grupos taxonómicos. 

Este fenómeno aparece de manera recurrente pero de independiente en el reino animal, mostrando así un clásico ejemplo de evolución convergente. El uso de estos venenos va desde la defensa, la digestión, hasta la depredación. El origen de este tipo de sustancias reside en lo más profundo de las células, en los genes, siendo así que las familias de genes que codifican las toxinas de los animales venenosos, están constantemente siendo seleccionadas por la evolución hacia la aparición de toxinas más diversas y con funciones más específicas. Es así que los venenos se adaptan a su entorno y a sus víctimas y, en consecuencia, evolucionan para volverse lo más eficientes posible en la presa particular de un depredador, sin embargo la misma evolución a si vez propicia la aparición y selección de familias de genes que confieran una inmunidad al veneno por parte de las presas, iniciando así lo que se conoce como una carrera armamentística en la naturaleza. 

Los distintos tipos de veneno, provocan sus efectos biológicos por medio de las toxinas, las cuales en realidad se presentan como una poderosa mezcla tipo cóctel en la cual aparecen diferentes tipos según su acción biológica, de manera que los venenos están lejos de afectar solamente a una característica fisiológica de los individuos, apostando mas bien por causar una falla sistémica total. En la actualidad se reconocen varios tipos de toxinas, siendo las mas comunes las Necrotoxinas, capaces de causar la muerte, las Neurotoxinas, que afectan principalmente al sistema nervioso central, las Miotoxinas, que dañan el funcionamiento de los músculos, y las Citotoxinas, que tienen la capacidad de matar las células individuales y específicas. El término "veneno" se utiliza de manera coloquial con la intención de describir aquellas sustancias nocivas, para los seres vivos. 

Este tipo de sustancias ha surgido a lo largo de la evolución como una estrategia de conservación de los seres vivos para asegurarse la alimentación o defenderse de los enemigos, y se presentan como mezclas de diversa índole, en su mayoría, proteínas y sustancias de bajo peso molecular, con capacidades para afectar a procesos vitales de la presa o del predador. De esta forma los venenos puede interferir en la transmisión neuromuscular, en la circulación sanguínea o en la permeabilidad de las membranas. 

Se calcula que existen alrededor de un 100 000 especies animales que podrían ser venenosas y/o tóxicas. Durante miles de años la naturaleza ha sido una fuente rica de sustancias bioactivas, como son por ejemplo las toxinas derivadas del veneno de numerosos animales que presentan actividades farmacológicas importantes. Estudios básicos sobre la estructura, actividad y blanco farmacológico de las toxinas, han llevado no sólo a un mejor entendimiento del papel de estas sustancias en los procesos fisiológicos, sino también al desarrollo de nuevos fármacos dirigidos a la activación o inhibición de un proceso fisiológico en particular. Sin embargo los venenos animales son un territorio prácticamente desconocido para la ciencia. Se estima que solo se conoce entre un 2% y 3% del potencial terapéutico de estos venenos. 

En parte por las dificultades para obtener las muestras, igualmente muchos animales venenosos son animales exóticos y se encuentran en lugares remotos, además la captura para extraer su veneno no está precisamente exenta de riesgos. Otra de las complicaciones es la elevada complejidad de los venenos que suelen estar compuestos por variedad de moléculas diferentes. Sin embargo, en las últimas décadas, se ha dado un gran avance a la exploración de este tema de investigación que se encarga de identificar a aquellas moléculas potencialmente letales que pueden esconder propiedades bioquímicas que también permitan la cura a múltiples enfermedades. Es así que nace la venómica, la cual se trata de un novedoso campo interdisciplinar que recurre a la genómica o estudio del ADN, la proteómica o estudio de las proteínas y la transcriptómica o estudio del ARN, con la finalidad de conocer más a fondo la naturaleza de los venenos y su potencial terapéutico. 

Hoy nuestra máquina del tiempo y el espacio nos llevará a recorrer la historia evolutiva de esta sustancias que a pesar de tener un efecto nocivo para los organismos sobre las cuales actúan, se utilizan en la actualidad como tratamientos para un gran numero de enfermedades, y su estudio permite la aplicación enfermedades para las cuales aun no existen una cura o un tratamiento. 

Música del capítulo

The Space Rangers - Das Model 
Slacktone - Rell Sunn Aloha 
Round and Round – Ratt - 8 Bit Universe 
Billy Squier - Rock Me Tonite 

Enlaces del capítulo 

Juárez-Gómez P., 2007. Venómica. Mecanismos moleculares y evolutivos de la diversificación Estructural de la familia de las disintegrinas. Tesis. Disponible en:

Mouchbahani-Constance, Stephanie; Sharif-Naeini, Reza. 2021. "Proteomic and Transcriptomic Techniques to Decipher the Molecular Evolution of Venoms" Toxins 13, no. 2: 154. Disponible en: https://doi.org/10.3390/toxins13020154 

Salceda, Emilio;Ortega, Aída. Neurotoxinas: significado biológico y mecanismos de acción Elementos: Ciencia y cultura, Vol. 16, Núm. 74, abril-junio, 2009, pp. 29-37 Disponible en: https://www.redalyc.org/pdf/294/29411994004.pdf 

Pereañez J.A., Vargas L. Neurotoxinas de invertebrados como alternativas terapéuticas y herramientas en investigación básica. Vitae, Revista de la Facultad de Química Farmacéutica. Volumen 16 número 1, año 2009. Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. Págs. 155-163. Disponible en:

Jiménez-Porras J.M. Bioquimica, farmacología y fisiopatologia de los venenos de serpientes. REVISTA DE LA UNIVERSIDAD DE COSTA RICA VOLUMEN 28 (1970) PUBLICADO: DEC 15, 2015 Disponible en:

Cerdas-Fallas L., Gutiérrez J.M. Mecanismo de acción de miotoxinas aisladas de venenos de serpientes. 1984. RBT. VOL 32 NO 2. Disponible en:

Ortiz Prado, Esteban; Molina, Carla; Ramírez, Dario; Espín, Estefanía; Fierro, David. Perspectivas actuales sobre el uso terapéutico del veneno de serpientes. Voz Andes ; 26(1): 47-52, 2015.Disponible en:

Pérez BL, Guirola FJ, Fleites MP, et al. Origen e historia de la Toxicología. Rev Cub Med Mil . 2014;43(4):499-514. Disponible en: http://scielo.sld.cu/pdf/mil/v43n4/mil09414.pdf 

Angel R. Animales venenosos y sus venenos- Acta Médica Colombiana Vol 14 N°6 - Noviembre-Diciembre 1989. Disponible en:

Bryan G. Fry, Stephen Wroe, Wouter Teeuwisse, Matthias J. P. van Osch, Karen Moreno, Janette Ingle, Colin McHenry, Toni Ferrara, Phillip Clausen, Holger Scheib, Kelly L. Winter, Laura Greisman, Kim Roelants, Louise van der Weerd, Christofer J. Clemente, Eleni Giannakis, Wayne C. Hodgson, Sonja Luz, Paolo Martelli, Karthiyani Krishnasamy, Elazar Kochva, Hang Fai Kwok, Denis Scanlon, John Karas, Diane M. Citron, Ellie J. C. Goldstein, Judith E. Mcnaughtan, Janette A. Norman. A central role for venom in predation by Varanus komodoensis (Komodo Dragon) and the extinct giant Varanus (Megalania) priscus. Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2009, 106 (22) 8969-8974; Disponible en: DOI: 10.1073/pnas.0810883106