domingo, 19 de febrero de 2017

La formación de especies


Chicos aquí la lectura para iniciar la semana =) Resumen en su cuaderno.
Iniciamos con un video que nos introduce en los conceptos a estudiar





La formación de especies



tomado de:http://academia.cch.unam.mx/wiki/biologia3y4/index.php/Mecanismos_y_patrones_evolutivos_que_explican_la_diversidad
Nuestro estudio de la formación de especies se basa fundamentalmente en los fósiles; por lo que nuestra tarea consiste en interpretar los cambios evolutivos en poblaciones ya extintas. Así, sabemos que los procesos de formación de especies llevan aparejados períodos de cambios evolutivos divergentes a partir de un tronco común, de tal modo que en esta acumulación de cambios en el acervo genético de la o las poblaciones en cuestión, se alcanza un punto tal en que se puede hablar de la formación de especies nuevas. Nuestro papel de testigos tan alejados en el tiempo, nos impide establecer en qué momento exacto las especies involucradas se constituyeron como tales.
El registro fósil nos demuestra que ha habido una expansión significativa de las especies presentes en la Tierra al paso del tiempo y se ha hecho la suposición de que todas las especies actuales provienen (han divergido) de antepasados comunes; o sea que ha ocurrido el proceso de especiación. Por lo tanto, podemos entender como especiación la formación de una o más especies a partir de una especie ya existente y que se produce cuando en una población se acumulan y seleccionan ciertas características distintivas que le impiden reproducirse con el resto de la población o bien cuando existe impedimento por barreras geográficas o físicas. La especiación es, por lo tanto, un proceso evolutivo a través del cual se generan nuevas especies como resultado de las fuerzas y mecanismos evolutivos.
Bajo la óptica de nuestro esquema de selección natural vista a través del tiempo, se entendería que el aparente tubo que conforma a la población, sufriría una bifurcación, como podemos observar en la figura 4:
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<center<Figura 4. Las especies nuevas se generan de la transformación de especies preexistentes. El esquema representa este proceso de especiación a través del tiempo.</center>
La dispersión de las especies. Una característica importante de las especies que puede llevar al proceso de formación de especies nuevas, es la dispersión; es claro que todas las especies, tanto animales como vegetales poseen mecanismos simples o sofisticados (pero siempre eficientes), para dispersarse, de modo que su distribución local o geográfica puede modificarse a través del tiempo. Desde el punto de vista evolutivo esto es de gran importancia, puesto que:
a) De este modo se optimiza la densidad local de acuerdo a la disponibilidad de recursos.
b) Mediante la dispersión se favorece la variabilidad genética.
c) Se amplía la distribución geográfica, favoreciéndose así la posibilidad de permanencia de la especie a través del tiempo.
Cualquier animal puede verse afectado por problemas de alimentación, sobrepoblación, depredación o destrucción de su hábitat y muy frecuentemente la mejor solución es simplemente moverse hacia lugares con mejores perspectivas. El éxito y la diversidad de los animales depende de su flexibilidad y versatilidad, y es muy sorprendente que, con unas cuantas excepciones importantes, la selección ha favorecido la evolución de especies móviles.
Cuando a través de la dispersión un animal sale de su lugar de origen, se llama emigrante, mientras que al llegar a otra población, se convierte en inmigrante. Desde el punto de vista evolutivo, los procesos de dispersión son de gran importancia, pues la presencia de los inmigrantes en zonas ya colonizadas por la especie, permite que haya intercambio genético entre las poblaciones, evitándose así el aislamiento y por lo tanto, la diversificación de la especie. Por otra parte, a través de la dispersión, algunos individuos pueden llegar a zonas aún no colonizadas por su especie; en tal caso, éstos individuos pueden poblar el lugar y con frecuencia, a través de procesos de aislamiento y evolución, originar razas o especies nuevas a través de la divergencia.
Los procesos de dispersión en vegetales ocurren principalmente a través de estructuras de reproducción sexual o asexual, de modo que una vez realizada, dichas estructuras germinan si las condiciones del ambiente son adecuadas. Los agentes de dispersión son múltiples: el viento, el agua y los animales pueden actuar como excelentes dispersores.
 Todo mundo ha jugado con las inflorescencias del "diente de león", una flor compuesta que cuando madura, genera semillas con largos pelos que permiten una gran tracción en el aire que favorece ampliamente su dispersión en la dirección del viento. El coco y otros frutos de este tipo, son fácilmente arrastrados por el agua, incluso por corrientes marinas que les permite su dispersión hasta islas muy remotas. Asimismo, la presencia de espinas, goma adhesiva y pelillos, permiten a una diversidad de semillas pegarse al pelo o plumas de animales, aprovechando su motilidad para dispersarse hasta zonas relativamente alejadas de la planta progenitora.
En los animales, la dispersión puede ser un proceso controlado o accidental. Muchos animales al nacer o cuando alcanzan la edad de la autosuficiencia, tienden a buscar un lugar donde vivir; éste proceso de búsqueda es precisamente la dispersión.
Un excelente ejemplo de dispersión lo provee la manera como Krakatoa fue colonizada.


Como se sabe, el 26 de agosto de 1883, la pequeña isla volcánica de Krakatoa y dos islas adyacentes, fueron cubiertas hasta por 31 metros de lava, escoria y ceniza generadas por una erupción volcánica. De este modo, dichas islas, al quedar prácticamente esterilizadas, se convirtieron en una especie de experimento de dispersión y recolonización de un área devastada. La dispersión de biota proveniente de Java (ubicada a unos 28 Kilómetros), y Sumatra ocurrió muy rápidamente.
Nueve meses después de la erupción, sólo se pudo localizar en Krakatoa una especie de araña. Tres años después, el piso estaba densamente cubierto con algas azul - verdes, y se encontraron 11 especies de helechos y 15 de plantas con flores. Diez años después de la explosión, ya había cocoteros. A los 25 años había en la isla 263 especies de animales, y ya estaba cubierta de un denso bosque. A los 50 años, ya había 47 especies de vertebrados: 36 especies de aves, 5 de lagartijas, 3 de murciélagos, una de rata con dos subespecies, una de cocodrilo y una de pitón. Aunque no es 100% seguro, es probable que la mayoría de plantas y animales hayan sido transportados por el viento; los vertebrados grandes por islas flotantes arrastradas por inundaciones y en unos pocos casos a nado. La idea que surge de estas observaciones es que cuando hay espacio vacante, plantas y animales no tardan mucho en encontrarlo.
Lectura complementaria Mecanismos de aislamiento

Especiación alopátrica, simpátrica e hibridación


Existen dos maneras principales por las cuáles se pueden originar especies nuevas. La primera es una transformación gradual a través del tiempo de una especie a otra. Esta se llama transformación filética. La hibridación y fusión con otra especie provee de otro mecanismo de transformación de especies en el tiempo. Ninguno de estos dos sistemas involucra el desarrollo de mecanismos aislantes necesariamente ni el incremento del número de especies.
La segunda manera principal de especiación es el proceso por el cuál una especie ancestral da origen a dos o más especies sin necesariamente perder su identidad. Este proceso es llamado multiplicación de especies o verdadera especiación. El proceso de especiación puede ser dividido en especiación instantánea o abrupta y especiación gradual y ésta a su vez se puede dividir en tres tipos: Alopátrica, Parapátrica y Simpátrica.
Moritz Wagner enunció en 1868 la hipótesis geográfica de multiplicación de especies, que es la más aceptada actualmente. La estructura general del mundo viviente al estudiarse como un todo, indica claramente que la especiación ocurre a través del proceso de adaptación de formas cercanamente relacionadas a ambientes geográficos distintos. No es casual que las zonas geográficas posean un número de especies características.
Wagner establece que el primer paso en la especiación es el aislamiento reproductivo originado por separación física (geográfica) de la población. Un segundo paso es la evolución independiente de las poblaciones aisladas. Si eventualmente las poblaciones vuelven a encontrarse y si el aislamiento persiste debido a otros mecanismos aislantes, se considera que el proceso de especiación se ha completado. Aunque la propuesta de Wagner es válida, en la actualidad esta idea ha sido complementada como puede verse en la Tabla 1.
Tabla 1. Modos potenciales de formación de especies (según Mayr, 1977)
I. Transformación de especies (Especiación Filética)
  1. Transformación autógena (Debida a mutación, selección, etc.)
  2. Transformación alógena (Debida a introgresión con otras especies)
II. Multiplicación de especies (Especiación verdadera)
  1. Especiación abrupta (a través de individuos)
    1. Rearreglo de cromosomas
    2. Poliploidía
  2. Especiación gradual (a través de poblaciones)
    1. Especiación alopátrica (especiación geográfica)
    2. Especiación parapátrica
    3. Especiación simpátrica

Por cuestiones de terminología, estudiaremos la hibridación al final de este contenido. Especiación abrupta. Mayr propone que el rearreglo del cariotipo tiene cierta ventaja selectiva en el proceso de formación de especies, ya sea que el cambio tenga que ver con el número total de cromosomas, el número de cromosomas metacéntricos o acrocéntricos, la presencia y el tipo de inversiones paracéntricas o pericéntricas o con los cromosomas supernumerarios. Son dos los procesos que dan tal ventaja selectiva:
a) las mutaciones cromosómicas tienen el potencial de servir o contribuir al establecimiento de mecanismos aislantes y
b) a través de una mutación cromosómica se puede crear un supergene nuevo, permitiendo así el aseguramiento y protección de un complemento genético particularmente favorable.
Aunque casi todo proceso de especiación conlleva un rearreglo cromosómico, se considera que este proceso, por ocurrir muy raramente en la naturaleza, no constituye una verdadera forma de especiación instantánea. El proceso de Poliploidía por su parte, es relativamente frecuente en el reino Plantae. Si debido a procesos relacionados con la meiosis los gametos contienen más de un juego de cromosomas, al realizarse la fecundación, la célula huevo resultante será poliploide. A continuación, se requiere de una serie de condiciones: a) que la germinación ocurra, b) que la selección natural favorezca al individuo, c) que alcance la madurez sexual, d) que sea capaz de autofecundarse o que existan individuos con una mutación semejante y que puedan fecundarse; y finalmente, e) que la progenie sea viable. De este modo, tenemos que se constituye una población en la que al incrementarse el número de cromosomas, sus integrantes quedan instantáneamente aislados de los demás y pueden entonces formar una especie diferente. Se calcula que este mecanismo es responsable de la formación de nuevas especies de plantas en aproximadamente una tercera parte de las existentes en la actualidad. Ejemplos de este tipo de fenómeno lo constituyen varias de las plantas que cultiva el hombre: el trigo por ejemplo es hexaploide (6n), mientras que el tabaco es tetraploide (4n). Se ha notado que la Poliploidía con frecuencia genera plantas más vigorosas. Por ejemplo, en la fresa se ha visto que el tamaño de la planta, de la hoja y de la fruta es mayor en proporción directa al número de juegos cromosómicos presentes. Especiación alopátrica. En este proceso se pueden identificar cuatro pasos:
  1. Separación del acervo genético original en dos o más grupos aislados (aislamiento).
  2. Evolución independiente de los acervos genéticos aislados (diferenciación).
  3. Unión secundaria.
  4. Competencia entre los nuevos acervos génicos.
Aislamiento. Un grupo de poblaciones interfértiles puede separarse en dos o más grupos aislados por distintas razones. Generalmente es el cambio de ambiente físico lo que origina una reducción del territorio de las especies. La destrucción del ambiente físico por los humanos u otros tipos de disturbios pueden tener el mismo efecto. Actualmente, la separación física de poblaciones, de tal modo que estén total o parcialmente aisladas, es un fenómeno común, por lo que éste es el patrón más esperado. Las poblaciones semiaisladas o aisladas también pueden ser el resultado de una dispersión extensa, cuando un pequeño número de fundadores se establece e incrementa su densidad poblacional.
Aunque el aislamiento es necesario, no es una condición suficiente para que la especiación ocurra.
Diferenciación. Este es el proceso por el que dos poblaciones aisladas se especializan en diferentes direcciones, por lo que se hacen morfológica y/o fisiológicamente diferentes. La diferenciación no ocurre necesariamente a continuación del aislamiento, pero frecuentemente lo hace y existe amplia evidencia de que se presenta por una adaptación de la población al ambiente local.
Unión del territorio. Las fuerzas que originan una superposición de los territorios de dos poblaciones anteriormente aisladas, pueden ser similares a aquéllas que llevaron a su separación. Básicamente éstas fuerzas son cambios medioambientales que llevan a la expansión del territorio, a la migraciónde la población o a la colonización de zonas nuevas. Es posible que la evolución de las poblaciones produzca cambios fisiológicos (tal como el desarrollo de un aparato más eficiente para la dispersión de las semillas), que son directa o indirectamente responsables de la expansión. Este proceso no es una condición necesaria en el proceso de especiación. Sin embargo, cuando ocurre puede llevar a importantes interacciones entre las dos unidades anteriormente separadas.
Exclusión competitiva. Cuando dos poblaciones anteriormente separadas establecen contacto, los individuos de éstas poblaciones interactúan. Aún cuando exista un aislamiento conductual y/o genético, los individuos tendrán necesidades idénticas o similares, tales como el alimento, el espacio, sitios para vivir, etc. Si aún no hay un aislamiento reproductivo, intentarán cruzarse. La competencia puede favorecer a miembros de una población tan eficazmente, que la coexistencia puede no ser posible.
La exclusión competitiva, esto es, la eliminación de una población, es producto de la sobreposición de territorios. La población excluida puede ser la ancestral o la descendiente. Otros productos del sobrelapamiento pueden ser el desplazamiento ecológico y la especialización.
Especiación parapátrica. Este tipo de especiación puede ocurrir en especies con poca capacidad de desplazamiento, tales como plantas, animales fosorios (que tienen hábitos subterráneos, como los topos) o insectos no alados. En este proceso no existe un aislamiento geográfico muy evidente, ya que no existen barreras que les separe; el ambiente es continuo, pero su poca capacidad de movimiento impide que las poblaciones se apareen. Para que esta situación se presente se requiere de dos situaciones:
  1. Que sean capaces de explotar hábitats ligeramente diferentes, pero físicamente continuos.
  2. Que ésta capacidad de invadir nuevos hábitats les aísle reproductivamente del resto de su especie.
Este tipo de especiación probablemente no es tan común como la especiación alopátrica, pero particularmente en plantas parece ser un proceso común.
Especiación simpátrica. La mayoría de los autores hasta hace relativamente poco tiempo, consideraban a la especiación simpátrica, esto es, a la especiación sin aislamiento geográfico, como el modo más frecuente de especiación. Tal especiación se basa en dos postulados:
  1. El establecimiento de poblaciones nuevas de una especie en diferentes nichos ecológicos dentro del rango de dispersión de los individuos de la población parental.
  2. El aislamiento reproductivo de los fundadores de la población parental.
Se postula que el flujo de genes entre la población hija y la parental se inhibe más por factores intrínsecos (internos a los individuos de la población) que extrínsecos (ecológicos). En los procesos de especiación simpátrica se implica un rápido proceso de formación de especies.
Existen dos puntos básicos que deben ser aclarados: El primero es que las teorías de especiación simpátrica y geográfica (alopátrica), coinciden en la importancia que conceden a los factores ecológicos en el proceso de especiación, aunque difieran en la secuencia de los pasos. La teoría de la especiación geográfica dice que es un evento extrínseco el que separa y divide a la población original en 2 o más poblaciones y que los factores ecológicos para cada población resultante al ser distintos, juegan un papel importante en la formación de nuevas especies.
De acuerdo a la teoría de la especiación simpátrica, la fragmentación del acervo genético es originada por factores ecológicos dentro de su mismo ambiente o lugar de origen y cualquier aislamiento espacial de las poblaciones es un fenómeno posterior y secundario.
El segundo punto tiene que ver con la definición de especiación simpátrica: es el origen de mecanismos aislantes dentro del área de dispersión de las crías de un deme único (un deme es un grupo de individuos que forman una población parcialmente aislada, espacial y genéticamente de otras poblaciones similares). El tamaño de esta área está determinado, por ejemplo, en la mayoría de los organismos marinos, por la dispersión de los estados larvales. En la mayoría de los insectos se determina por la motilidad (capacidad de movimiento) del estado adulto. Un corolario necesario en cualquier teoría de especiación gradual es de que en la naturaleza deben existir algunas formas o variedades que son "especies incipientes"; es decir, que están iniciando procesos de aislamiento reproductivo. Así, se postula la existencia de razas biológicas que por lo menos en principio pueden considerarse como especies simpátricas incipientes; ejemplos de ello son las razas estacionales que se presentan en cícadas y grillos, así como las razas de hospedero tan frecuentes en parásitos como nemátodos e insectos.
Hibridación o introgresión con otras especies. Una vez que contamos con los conceptos necesarios, podemos discutir esta temática. El término híbrido puede ser definido como “el cruzamiento de individuos pertenecientes a dos poblaciones naturales distintas que tienen un contacto secundario.” Por contacto secundario queremos decir que ha existido un aislamiento geográfico previo, el cuál se rompe por la razón que sea, permitiendo encuentros entre los individuos de ambas poblaciones. Desde el punto de vista taxonómico y evolutivo (evitamos expresamente el punto de vista de floricultores y agricultores que se dedican a realizar cruzas de laboratorio), se pueden establecer 5 tipos de hibridación:
a) La cruza ocasional entre especies simpátricas, que producen híbridos inviables ya sea ecológica o conductualmente, o estériles, por lo que la cruza no trasciende.
b) La producción de híbridos mas o menos fértiles entre especies simpátricas, algunos de los cuáles sé retrocruzan con alguna o ambas especies parentales.
c) La formación de una zona secundaria de contacto donde es frecuente la hibridación, debido a que durante el aislamiento geográfico previo no se desarrollaron suficientes mecanismos de aislamiento reproductivo.
d) El rompimiento total de los mecanismos de aislamiento reproductivo entre especies simpátricas, que produce localmente formas híbridas que pueden abarcar el rango total de variabilidad de ambas especies.
e) La producción de una nueva entidad específica como resultado de la hibridación y subsiguiente duplicación del número cromosómico (aloploidìa), que únicamente se ha observado que ocurre en plantas.
Aunque la hibridación es común en plantas como pinos, encinos, castaños y muchos otros árboles, tal proceso parece ser menos frecuente en animales. No obstante, se ha documentado en animales; por ejemplo, en sapos es común que Bufo cinerea se cruce con Bufo gratiosa en zonas donde tengan contacto secundario.
Un interesante ejemplo ocurre en México entre aves del género Pipilo (ver figuras 5 y 6). El toquí de ojos rojos, Pipilo erythrophthalmus y el toquí de collar, Pipilo ocai están regularmente distribuidos como especies puras. En Oaxaca, las dos especies viven lado a lado sin mezclarse. En Puebla, aproximadamente el 16% de los individuos son híbridos, y datos similares se encuentran desde puebla hasta la costa de Nayarit, Jalisco y Michoacán. Hacia el Norte y el Este, se encuentra el toquí de ojos rojos (P. erythrophthalmus) y en el Sur y Oeste se encuentra el toquí de collar (P. ocai). La proporción de P. erythrophthalmus puros decae de Este a oeste y se incrementa la de P. ocai, igualmente decae la proporción de P. erythrophthalmus puros de norte a sur y se incrementa la de P. ocai. Es obvio que nos encontramos con un caso de hibridación tipo c.


Figura 5. Toquí de ojos rojos (Pipilo erythrophthalmus).
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Figura 6. Distribución de Pipilo erythrophthalmus, P. ocai y las formas híbridas entre ambas especies en México.




jueves, 16 de febrero de 2017

Conceptos de especie: Biológico y taxonómico. y El panda gigante ¿oso o mapache?




Chicos:

Tenemos una lectura interesante sobre el concepto de especie y otro sobre el panda, que de oso no tiene mucho.

Resumen en tu cuaderno. ( si tienes información adicional del panda y su evolución traela a clase.)

Conceptos de especie: Biológico y taxonómico.

El surgimiento de la biología como ciencia es muy reciente; seguramente recuerdas que los grandes investigadores de la época de Darwin eran naturalistas; es decir, su campo de conocimiento eran la física, la química, la astronomía, la geología y la biología. Incluso el propio naturalismo era relativamente nuevo, pues durante cientos de años, incluidos los mil años de la edad media, la filosofía helénica dominó el conocimiento humano. El término especie tenía una amplia acepción, pues igual se refería a objetos inanimados como los elementos químicos o artefactos humanos que a seres vivientes. De allí que sea necesario hacer una definición de la especie biológica.
La diversidad biológica se puede estudiar en 3 niveles; diversidad genética, diversidad de especies y diversidad de ecosistemas; pero cuando hablamos de diversidad de especies surgen varias preguntas: ¿cómo sabemos que dos organismos pertenecen a una misma especie? y, ¿cómo diferenciamos a dos especies que tienen un gran parecido entre sí como dos especies verdaderas y separadas?. La respuesta a las preguntas anteriores no es sencilla, ya que no todos los biólogos usan y aceptan los mismos criterios para definir a la especie, incluso, para algunos de ellos, la especie no es un concepto real, ya que consideran que en la naturaleza sólo existen individuos y que las especies son abstracciones creadas por el hombre. Por tales motivos, se pueden tener diferentes definiciones de especie de acuerdo a la especialidad del que la define, y así tenemos; El concepto de especie tipológico, que usa definiciones numéricas o matemáticas y en el cual sólo se considera a la morfología de los organismos. El biológico, que se basa en el aislamiento reproductivo entre individuos y poblaciones. El taxonómico, basado en las semejanzas por comunidad de origen. El evolutivo, que ve a las especies como linajes en relaciones de ancestría-descendencia. A continuación abordaremos los conceptos biológico y taxonómico que son los que se encuentran indicados en el Programa.
La gran diversidad de seres vivos se puede apreciar a través de la Taxonomía, que ordena, describe y clasifica a todos los seres vivos, teniendo como unidad de clasificación a la especie.
La palabra especie viene del latín y en lenguaje general significa tipo. En el diccionario de la Real Academia Española, para la palabra especie dice: Conjunto de cosas semejantes entre sí por tener uno o varios caracteres en común. Todos podemos reconocer algunas especies biológicas. Sabemos que el lobo es de una especie y que el conejo es de otra. Podemos diferenciar entre los rosales y los pinos y decimos que son de diferente especie; pero las dificultades empiezan cuando comparamos por ejemplo al caballo y al burro y nos preguntamos si son de la misma especie o no, ya que se parecen mucho. Por otro lado, dos aves pueden ser muy diferentes entre sí en el color y ser de la misma especie, como el macho y la hembra de pavo real, también tendremos dificultad al comparar a un perro chihuahueño con un gran danés y, aunque difieren notablemente, ambos pertenecen a la misma especie.
Ernst Mayr, en 1940 dió un concepto de especie biológica útil para organismos de reproducción sexual, el cual es aceptado por la generalidad de los biólogos “Las especies son grupos de poblaciones naturales, que se cruzan real o potencialmente entre sí, que tienen descendencia fértil y que están aisladas reproductivamente de otros grupos”. No importa qué tan grande sea la variación fenotípica individual, ya sea morfológica, conductual o fisiológica, si ésta permite el cruzamiento, y sus descendientes son fértiles, entonces son de la misma especie, ya que comparten una misma poza génica. Por lo tanto el concepto biológico de especie se basa en el aislamiento reproductivo, en el cual los individuos se reconocen como parejas potenciales para fines reproductivos.
En Taxonomía, la especie es una categoría en la cual se puede ubicar a un organismo de acuerdo a criterios rígidos con relación a su estructura y otras características. El término taxonomía, del griego Taxis, que significa arreglo u ordenamiento, es la rama de la Biología que se encarga de la clasificación y agrupación jerárquica de los organismos con base en su morfología y evolución. El objeto de estudio de las clasificaciones son los objetos y organismos a clasificar, por lo que el objeto de estudio de la taxonomía son las clasificaciones.
El término taxón, se aplica a un determinado grupo de organismos que se consideran como una unidad de cualquier rango, por ejemplo; la familia Hominidae, el género Homo, la especie sapiens.
TaxónPlantaePlantaeAnimaliaAnimalia
ReinoMaízVainillaHumanolobo
Phylum o divisiónAnthophytaAnthophytaChordataChordata
ClaseMonocotyledonaeMonocothyledonaeMammaliaMammalia
OrdenCommelinalesOrchidalesPrimatesCarnivora
FamiliaPoaceaeOrchidaceaeHominidaeCanidae
GéneroZeaVanillaHomoCanis
Especiemaysplanifoliasapienslupus
Aunque en muchos libros se usa para el reino Plantae la División en lugar de Phylum, el Congreso Internacional de Botánica efectuado en Tokio, formalmente recomendó el uso del Phylum en lugar de División.
En cada taxón existe un grupo de organismos que se consideran una unidad, por lo que un taxón es un grupo de organismos con existencia real, mientras que una categoría (Reino, Phylum, Clase, Orden, Familia, Género, Especie) es un orden jerárquico, es decir una serie de niveles en los que la categoría mayor abarca a todas las demás, por ejemplo; la primera categoría de un Reino es el Phylum (filum en español), el Reino puede tener varios Phyla (plural de Phylum), un Phylum varias Clases, la Clase varios Ordenes etc. Desde luego que entre una categoría y otra puede darse el caso de que sea necesario abrir una nueva categoría, que puede ser; superfamilia por ejemplo o subfamilia etc.
Cuando una especie “nueva” (antes desconocida como tal) es identificada como una nueva especie, se le da un nombre científico. La práctica de darles nombre científico e identificar cada especie proviene del siglo XVIII, y su iniciador fue el naturalista sueco Carl Von Linneo (1707-1778), quien desarrolló un sistema binominal, que asigna a cada especie un nombre que consta del género y la especie.
Por ejemplo; el nombre científico Panthera onca (el género debe escribirse con mayúscula y la especie con minúscula) corresponde al jaguar, y no existe otra especie que reciba el mismo nombre por mucho que se le parezca, por ejemplo; el leopardo Panthera pardalis o el tigre Panthera tigris que se parecen mucho al jaguar, tienen el mismo nombre genérico, por lo que se puede deducir que los tres felinos pertenecen al mismo género y que están estrechamente relacionados, pero difieren en su morfología lo suficiente como para considerarlos especies diferentes. También pueden existir especies con un mismo nombre específico por ejemplo Ursus americanus (oso negro), Homorus americanus (una langosta de mar del atlántico) y Bufo americanus (sapo), y no necesariamente tienen que tener un parentesco cercano. El nombre científico, formado por el género y la especie debe escribirse siempre en cursiva o subrayado.
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El panda gigante ¿oso o mapache?

El panda gigante Ailuropoda melanoleuca, es un carnívoro que presenta rasgos muy peculiares; a diferencia de la mayoría de los carnívoros, se alimenta casi exclusivamente de bambú; su cabeza y dientes grandes y aplanados, sus mandíbulas robustas al igual que los músculos masticatorios, le proporcionan la capacidad de molienda necesaria para una dieta vegetariana fibrosa (rica en celulosa). Pero a diferencia de otros animales de hábitos vegetarianos como los venados y vacas, que procesan la celulosa en cámaras especiales del tracto digestivo (que contienen bacterias mutualistas que producen enzimas que degradan la celulosa), el panda no presenta este tipo de cámaras y tiene el tracto digestivo típico de un carnívoro, aún cuando se alimenta de grandes cantidades de bambú de los que obtiene lo necesario para sobrevivir. Otra característica notoria de los pandas es el “famoso” pulgar de panda, que no es un verdadero dedo pulgar, sino en realidad es una prolongación del hueso sesamoideo radial de la muñeca, que actúa a modo de sexto dedo, que le permite al panda deshojar los tallos de bambú con mucha destreza, manipulando los tallos con sus extremidades superiores, arrancando las hojas y comiendo sólo los brotes.
El pulgar del panda está dotado no únicamente de hueso, sino también de músculos para proporcionarle agilidad. Aparte de estas peculiaridades, el panda no hiberna (el bambú no aporta suficiente energía para almacenar) y en lugar de rugir o gruñir como otros carnívoros, bala (como los borregos), sus manchas oscuras alrededor de los ojos y en las orejas en una cabeza blanca le dan un aspecto simpático, y además tienden a ser tímidos y apacibles, por lo que son una especie rara.
Imagen:Panda1.jpg
Figura 1. Pulgar del panda.
Imagen:Oso, panda, mapache.jpg

Figura 2. Anatomía comparada entre el oso panda y el mapache.La anatomía del panda gigante difiere considerablemente de la de sus parientes, los osos y mapaches. Su cráneo, voluminoso, constituye una adaptación al régimen alimentario herbívoro: ha crecido para brindad mayor fuerza de molienda con que macerar el bambú. El pulgar oponible, formado por la prolongación de un hueso de la muñeca permite (en oscuro) permite al panda arrancar las hojas de los tallos de bambú. Muchas de esas especializaciones han confundido a los taxónomos que estudian el parentesco evolutivo del panda.



Cuando se les descubrió en occidente, se les identificó como una especie nueva, en 1869 se les denominó Ursus melanoleucus (oso blanco y negro), más tarde le encontraron parecido o supuesto parentesco con el panda menor o panda rojo Ailurus fulgens que también es originario de China. Este último, es miembro de la familia del mapache (procyonidae), y se juzgó que el aspecto del panda constituía una reminiscencia del pasado, que refleja que desciende de un antepasado común al oso y al mapache, por lo que lo rebautizaron como Ailuropoda melanoleuca, pero esto no aclaraba si estaba más emparentado con la familia de los osos (ursidae) o con la del mapache (procyonidae).

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Figura 3. Panda menor y Panda gigante.

Una de las decisiones más importantes que ha de adoptar un sistemático, es la de sí un carácter es homólogo a otro similar de otra especie o si sólo es análogo. Si es homólogo, procederá de un ancestro común; es decir, todas las especies que lo poseen derivarán de un mismo antepasado. Todos los representantes de la clase de los mamíferos, por ejemplo, tienen pelo en el cuerpo, sus crías se alimentan a través de las glándulas mamarias y, tienen el corazón dividido en 4 cavidades. Los miembros de la familia de los felinos tienen uñas retráctiles, cuatro dedos en las patas traseras y pupilas dilatables. El grado de parentesco evolutivo se determina contando el número de caracteres homólogos; cuanto más próximas sean dos especies, mayor será el número de homologías.
Para aclarar el enigma del panda, Stephen J. O´brien del Instituto Nacional Estadounidense del Cáncer y su equipo, se dieron a la tarea de investigar la genealogía del panda, teniendo en cuenta que si en la escala molecular del panda se parecieran más a los mapaches que a los osos, o a éstos más que a aquellos, el dato constituiría una prueba convincente a favor de una u otra genealogía. Según las reglas de la homología, se podría esperar, que las proteínas del panda gigante (y las secuencias de ADN que las determinan) guardasen mayor semejanza con los de sus parientes más próximos. Por lo que compararon proteínas homólogas del panda gigante, el panda menor, el mapache y varias especies de osos.
Se utilizaron muestras de sangre de oso pardo, polar, negro, asiático, negro americano, malayo y oso bezudo, y tres de la familia procyonidae; panda rojo, mapache y Kinkajú. Se utilizó la técnica de hibridación del ADN y datos obtenidos de proteínas homólogas en electroforesis en gel.
La hibridación del ADN, es un método en el cual las dos bandas de una doble cadena de ADN de una especie son separadas una de otra por calentamiento (que rompe las uniones de puente de hidrógeno que mantiene unidas a las 2 bandas) quedando ambas bandas separadas. Al ADN de la especie con la cual se quiere comparar, se le somete al mismo procedimiento. Después, se mezclan ambos tipos de bandas (de las especies a comparar) y se deja que se unan entre sí bajando la temperatura y, de esta manera se forman hélices de ADN “híbrido” (una cadena de cada una de las especies). Si las secuencias de bases en ambas bandas son complementarias en su mayor parte, habrá muchas uniones entre las 2 bandas, pero habrá secciones de ADN que no se complementen y esas partes quedan sin unir. Ahora las moléculas híbridas se calientan para romper los puentes de hidrógeno que las mantienen unidas. Sí presentan pocas uniones entre bases de ambas bandas la temperatura a la que se separen será menor que a una cadena híbrida que presente una mayor complementación entre ambas bandas, por lo tanto se requerirán temperaturas menores para separar bandas de especies menos relacionadas entre sí que de especies más emparentadas. El principio en el que se basa la técnica, es que el ADN de especies cercanas, tendrá más secuencias de nucleótidos similares, que el ADN de especies con relaciones distantes.
Se compararon también las diferencias entre 50 enzimas homólogas de 9 especies y se estimó la “distancia genética”; que son las mutaciones que obtienen los genes a lo largo del tiempo. Un problema que surgió fue, que los osos tienen 74 cromosomas monobraquiales (un solo brazo), mientras que los pandas tienen 42 cromosomas, la mayoría bibraquiales (2 brazos). Esto hacia pensar a los biólogos que los pandas y los osos no pertenecen a una misma familia pero, por el bandeo cromosómico (técnica que permite caracterizar a los cromosomas y compararlos entre poblaciones que se sospecha tienen relación filogenética) se concluyó que algunos cromosomas del panda eran en realidad pares de cromosomas de oso unidos cabeza con cabeza por un centrómero común, lo que representa una fusión de cromosomas en la línea evolutiva que conduce al panda gigante.
Imagen:cromosomas3.jpg
Figura 4. Cromosomas fusionados de panda. Considerados antaño un argumento de peso para excluir a los pandas de la misma familia de los osos, se ha comprobado que son fruto de una simple fusión cromosómica. El análisis detallado de las bandas revela que los cromosomas del panda proceden de un oso ancestral (hoy extinto) cuyos cromosomas se fusionaron, al parecer, extremo con extremo; el centrómero actúa como punto de conexión central. Se comparan cromosomas representativos (1-3) del panda gigante (en cada par, el de la izquierda) con sus homólogos del oso pardo, Ursus arctos (en cada par el de la derecha). En la primera fotografía de cada cromosoma, el de panda está apareado con un homólogo; en la siguiente está invertido 180 grados y apareado con su segundo homólogo. El emparejamiento de las bandas permite determinar, por ejemplo, que una de las mitades del cromosoma 1 del panda gigante es homólogo del cromosoma 2 del oso pardo, y que la otra lo es del cromosoma número 3 del oso.

Todo esto permite concluir que el panda pertenece a la familia ursidae y el panda menor a la familia procyonidae. A continuación se presenta el árbol filogenético resultante del estudio de O´Brien.
Imagen:osos genealogía.jpg
Figura 5. Genealogía del panda.

Como se puede concluir, la taxonomía moderna no depende exclusivamente de las observaciones estructurales y funcionales de los organismos, pues para poder determinar parentescos, sobre todo dudosos, se puede recurrir a diversas técnicas que tienen como base a la estructura cromosómica, la comparación de homologías entre diversas proteínas y la secuencia de bases nitrogenadas en el ADN.
Actualmente se han identificado alrededor de 1.5 millones de especies, pero se calcula que deben existir más, entre 5 y 30 millones según diferentes autores. La taxonomía es una valiosa evidencia de la evolución y un auxiliar en la caracterización de la biodiversidad.
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China inaugura metro dedicado a los osos panda
A manera de homenaje, pero también para crear consciencia sobre la importancia de conservar a esta especie, han creado un Metro dedicado a los tiernos mamíferos.
Ciudad de México, 29 Ago.- Una de las especies más querida por todos los humanos, es sin duda la de los osos panda, y si hay un país que se preocupe por su bienestar y conservación, ha sido China, que a lo largo de los años ha diseñado sinnúmero de programas y estrategias para fomentar su reproducción.
Hace unos días, el país asiático dio de qué hablar nuevamente, y es que los homenajes y muestras de respeto para este especie tan adorable no terminan.
Resulta que en la ciudad china de Chengdu, donde se encuentra la Base de Investigación de Crianza de Pandas Gigantes, una de las encargadas de proteger y estudiar a la especie, se inauguró un Metro dedicado en su totalidad a rendir tributo a estos mamíferos.

Lo peculiar es que en una de las tantas paradas que hará el transporte, se podrán visitar las instalaciones de la Base de Investigación para conocer un poco más sobre el trabajo de conservación que ahí hacen.
Por si fuera poco, tanto el tren como la estación están adornados con dibujos y motivos alusivos a los pandas; las varillas para sostenerse en lugar de ser metálicas y frías, se encuentran pintadas como si fueran bambú y las agarraderas entre los asientos tienen forma de la cabeza de un panda.
El tren hace un recorrido por 17 paradas, mismas que son anunciadas por altavoz con una voz infantil, e incluye una parada muy especial en el zoológico local donde desde luego, cuentan con ejemplares de oso panda gigante.
¿Se animarían a subirse?



domingo, 12 de febrero de 2017

Hardy - Weinberg II adaptacion y extinción



Chicos aca la segunda parte de la ley de Hardy-Weinberg.
Tenemos también un simulador de deriva génica realiza la actividad que se pide y lleva tu resumen con las cuatro modelaciones a clase.


I.- Simulador de deriva génica. Realizar cuatro simulaciones  

  1. una con una  población de 1000 individuos
  2. dos con una población de 100 individuos
  3. una con una población de 20 individuo

Copiar la pantalla y pegar la foto en el cuaderno con los resultados.

Y tenemos una lectura interesante sobre como podemos ayudar a este país.


II W. Weinberg y el matemático inglés G. H: Hardy II


La ecuación a la que ambos llegaron es un binomio cuadrado perfecto:
(p + q)^2\quad=p^2 + 2pq + q^2\quad=1 (Ecuación 1)
Lo que imaginaron es un par de alelos, uno de los cuales tiene la probabilidad de manifestarse p, mientras que el otro se manifiesta con una probabilidad q, el total de la población (equivalente a 1), estará definida por el total de individuos; es decir p + q. Si esta población se cruza aleatoriamente, se obtendría una matriz de (p + q)\; por\; (p + q) , lo que da (p + q)^2\quad
Supongamos el caso de un gen que tiene dos alelos: A y a con igual valor selectivo (ninguno tiene ventaja sobre el otro en cuanto a la posibilidad de supervivencia del individuo en un ambiente determinado). Si suponemos que el apareamiento es aleatorio; es decir, que no hay preferencia para aparearse con los portadores de A o a, entonces obtendríamos la siguiente tabla de fecundación entre espermatozoides y óvulos:

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Figura 4. Tabla de fecundación entre espermatozoides y óvulos
.

Lo que origina una composición genética para la siguiente generación:
q^2\quad (AA) + 2pq (Aa) + p^2\quad (aa) de acuerdo a la regla binominal.

En un ejemplo sencillo, de ninguna manera considerado poblacional realizado a partir de estudiantes de grupos académicos del CCH, podemos considerar la posibilidad de enrollar la lengua (hacerla "taquito", ver figura 5), característica genética en donde la capacidad para enrollarla es dominante (A) sobre la incapacidad para hacerlo (a). El número de estudiantes que puede enrollar la lengua es de 365 contra 71 alumnos incapaces de hacerlo. Puesto que 1 se corresponde con el total de 436, 365 personas (p) con 0.85 (ya que por regla de tres, 436 es a 1 como 365 es a X; a su vez q = 1 - p, o sea q = 1 - 0.84 = 0.16

center
Figura 5. La capacidad para enrollar la lengua es dominante sobre la incapacidad de hacerlo.

Así tenemos:
(0.84)^2\quad + 2(0.84)(0.16) + (0.16)^2\quad= 1
0.7056 + 0.2688 + 0.0256 = 1
Lo cuál significa que en la siguiente generación de esta hipotética población, 70.56% de los hijos serían homocigotos dominantes, 26.88% serán heterocigotos y 2.56% van a ser homocigotos recesivos.
Dadas las condiciones ideales establecidas por Hardy - Weinberg, el significado de esto es que si siempre se cumplen tales condiciones, entonces la evolución no ocurriría. Por el contrario, si alguna de las condiciones no se cumple, entonces ocurren cambios en la frecuencia de los alelos que pueden llevar a procesos evolutivos. En general, las poblaciones viven constantemente bajo la acción de fuerzas opuestas; en ocasiones manteniéndose casi sin variaciones y cambiando en otras, promoviéndose así la evolución.

La deriva génica

Se ha mencionado que en una población la frecuencia de los alelos permanecerá constante bajo ciertas condiciones, según se deduce de la ley de Hardy - Weinberg. Una de las principales excepciones al cumplimiento de dicha ley, es el tamaño de la población. Por ejemplo, si por una razón desconocida una parte de la población se aísla del resto, resulta difícil que la proporción de los alelos sea idéntica a la de la población original.
En una población pequeña, la influencia del azar en los apareamientos puede hacer que la frecuencia génica de algún alelo de la generación siguiente sea mayor o menor que en la generación precedente y resulta probable que en una sucesión de varias generaciones, las desviaciones en éstas pequeñas muestras se acumulen. Esta deriva génica aleatoria puede permitir que los genes que antes eran variables, lleguen a fijarse; uno u otro de los alelos presentes en la población original terminará en condición homocigótica en todos los individuos de la muestra, mientras que el otro desaparecerá.
Desde luego, las presiones de selección resultarán menos eficaces conforme el tamaño de la población disminuya y las fluctuaciones fortuitas de la frecuencia de los genes se incremente. A través de la deriva génica los alelos favorecidos pueden fijarse. En las poblaciones grandes, aún las más pequeñas ventajas y desventajas selectivas se harán efectivas a través del tiempo, pero para superar el factor aleatorio en las poblaciones pequeñas, se requiere de una selección mucho más rigurosa.
Uno de los estudios más interesantes es el realizado por Steinberg entre los Huteritas. Los Huteritas constituyen una secta religiosa originaria de Suiza, de donde emigraron a Rusia y de allí a USA, donde hay colonias prácticamente cerradas reproductivamente en Dakota y Montana. En estas colonias, el grupo sanguíneo O se encuentra presente en el 29% de los individuos, mientras que en las poblaciones europeas y americanas tiene una abundancia de 40%: El grupo sanguíneo A tiene una frecuencia de 43%; superior al 30 – 40% en europeos y americanos. El grupo sanguíneo B, llega en dos de las colonias estudiadas a 0%.
La deriva génica es más importante y radical en el caso del “Principio del Fundador, que ocurre cuando una población se establece a partir de unos pocos fundadores, que poseen solo unos cuantos alelos de la poza genética original de la especie, por lo que tal población resultante genera individuos de gran uniformidad genotípica. Estos casos se presentan cuanto pocos individuos, o incluso una sola hembra preñada colonizan hábitats nuevos, o cuando unos cuantos sobrevivientes a una situación devastadora (situación llamada de “Cuello de Botella”), recolonizan su hábitat.
La importancia evolutiva de éste fenómeno es grande, ya que a través de la deriva génica se presentan procesos de especiación. Es muy posible que en lugares como el archipiélago de las Galápagos, la diversidad de especies de una isla a otra se deba a éste proceso.

La adaptación y la extinción.

Hemos discutido ya que la selección natural es la fuerza que "modela" a las especies, y hemos aclarado también que tal situación está igualmente determinada por las opciones genéticas que la propia especie genera. Así, la armonización entre los organismos y su ambiente es posible por las combinaciones de genes que en los individuos de cada generación se presentan.
¿Pero qué significa que los individuos de la población se encuentren en armonía con su ambiente? De una gran cantidad de individuos producidos en cada generación, un elevado porcentaje morirá debido a diversos factores ambientales, ya sean bióticos como la depredación y la competencia o abióticos como el frío y la sequía. Los sobrevivientes tendrán información genética adecuada para superar estos inconvenientes por lo menos hasta después de la reproducción; para señalar este hecho, se dice que estos individuos están adaptados. Se entiende que la reproducción (si es cruzada), será entre individuos aptos, quienes heredarán estas características a sus descendientes. Este hecho se repetirá sucesivamente, de modo que los especimenes que pueden verse en su ambiente natural, han estado sujetos a este hecho un considerable número de generaciones, por lo que su adaptación es muy significativa.
Existe un interesante ejemplo en una planta mexicana de zonas áridas: el pitayo (Stenocereus queretaroensis). En la zona en donde fue estudiado el pitayo por Eulogio Pimienta y sus colaboradores, en el estado de Jalisco, el agua es uno de los factores de selección más intensos, tanto por la escasa precipitación pluvial, como por una alta tasa de evaporación favorecida por la presencia de fuertes vientos secos. Entre las principales adaptaciones de éste vegetal de deliciosos frutos a las condiciones de sequía, se encuentran una baja tasa fotosintética, crecimiento vegetativo lento, crecimiento reproductivo asincrónico, cutícula gruesa y baja densidad de estomas en los tallos fotosintéticos.
Veamos las estrategias que tiene para conservar el agua: La presencia de una cutícula gruesa, evita la desecación; con seguridad, recuerdas que los estomas son estructuras que las plantas tienen en las hojas y sirven para realizar el intercambio gaseoso y transpirar; en éste caso, la baja densidad de estomas evita la pérdida de agua. El proceso fotosintético requiere de agua (y CO2) para realizarse; pues en este caso, a pesar de una abundancia de energía lumínica, la planta tiene una baja tasa de fotosíntesis como una manera de economizar agua. Debido a la baja tasa fotosintética, el pitayo crece lentamente; aunque éste período de crecimiento anual nunca coincide con la producción de estructuras reproductivas (flores y fruto) como una manera de separar ambos gastos del preciado líquido.
Pero surge otra pregunta ¿qué pasa cuando una especie no genera las combinaciones genéticas necesarias para persistir en un ambiente determinado? En tal situación, los factores de selección avasallan a la especie, eliminando a todos los individuos de la población, presentándose el proceso de extinción. En la perspectiva de nuestro esquema de selección natural, ocurriría que los factores de selección presionarían con tal intensidad que el círculo de la población se reduciría hasta desaparecer. El proceso de extinción es común y natural en todos los ambientes. De hecho, se considera que en la actualidad existe aproximadamente el 1 por ciento de todas las especies que han existido en la historia de la Tierra.
Como puede verse, muchos de los cambios ambientales que causan extinción no requerirían de una respuesta adaptativa simplemente por que no imponen una presión selectiva nueva. Por ejemplo, en especies con recursos limitados muchos individuos son eliminados debido a esta insuficiencia de recursos. Si el recurso limitante disminuye, la población decrece, pero ahora los individuos mueren a una tasa mayor por la misma razón que antes. La causa de mortalidad, a la que la especie estaba lo más posiblemente adaptada, sigue siendo la misma; por lo que no hay selección de nuevos genotipos, aún cuando el recurso sea tan escaso que la población se extingue.
Los paleontólogos consideran que las especies tienen un promedio de vida de un millón de años basándose en datos recopilados del registro fósil; por ejemplo, algunas especies de bivalvos del Jurásico duraron 20 millones de años en promedio, mientras que en algunas especies de amonitas del cretásico sobrevivieron un promedio de solo unos 500 000 a 700 000 años. De estos datos y otros derivados del estudio de extinciones en islas, algunos investigadores consideran que la tasa de extinción en los ecosistemas naturales debería ser constante y mensurable.
Asimismo, se considera que al extinguirse una especie, otra especie evoluciona y ocupa el nicho ecológico desocupado por la extinción previa. De este modo, los seres vivos ocupan la mayor cantidad de nichos ecológicos.
No obstante, la tasa de extinción no siempre ha sido constante en la historia de la Tierra. Ha habido momentos geológicos en los que se han presentado las llamadas Extinciones Masivas, que son épocas en las que por catástrofes diversas, porcentajes considerables de la biota planetaria desaparece (hasta el 90% de los seres vivos). Por ejemplo, las divisiones del tiempo geológico en Eras y Períodos se basan en extinciones masivas, siendo dos de las más considerables las que separan las eras Paleozoica - Mesozoica y Mesozoica - Cenozoica.
En la actualidad, muchos investigadores consideran que nos encontramos en medio de una extinción masiva, aunque en este caso, la catástrofe no es debida al choque de cometas o meteoritos con el planeta, ni a la actividad volcánica simultánea de decenas y hasta cientos de volcanes, sino al crecimiento de la población humana y al uso intensivo de los recursos naturales que hacemos.

En los casos documentados de extinciones masivas, siempre ha ocurrido que los sobrevivientes han logrado evolucionar y diversificarse para recolonizar el planeta y generar en cada caso, seres con adaptaciones más sofisticadas, como ocurrió con la evolución de mamíferos y aves a partir de la extinción masiva que separa al mesozoico del cenozoico, cuando desaparecieron gran diversidad de especies acuáticas y terrestres incluidos los dinosaurios._______
___________
III

Se necesita crear conocimiento para el pais


¿Cual ha sido la formula de países que anteriormente estaban a la zaga del conocimiento ?
¿Que ha hecho que ahora sean lideres y potencias?

Las respuestas tiene que ver con la inversión de capital humano propio. Tener una visión de largo alcance que involucre a todos los integrantes de la sociedad; desde inversionistas hasta intelectuales y científicos.
¿Lo mas increíble? Que una de las persona mas influentes en este campo y que es asesor internacional es un mexicano.
Parte de sus proyectos, lo conocemos, es el complejo de inversiones en Santa Fe. Así es, aso que antes fue un basurero y minas de arena es ahora parte de un México que parece no ser igual al resto.
En este discurso de invertir en recursos, el actual rector de la UNAM no se ha cansado de decirle a la sociedad sobre los beneficios que tiene para el mismo país.
Aquí el articulo:

Se necesitan en México 5.000 cerebros
Jueves, 30 de junio de 2005 - 16h31min
Juan Enríquez Cabot, de la Universidad de Harvard, sostiene que se requieren generar científicos 'ricos' creadores de empresas para sacar a México del atraso.

Vivimos en la sociedad del conocimiento, en un mundo donde ya no es suficiente tener recursos naturales -oro, petróleo, uranio, trigo o ganado- para obtener riquezas. Eso es lo que Juan Enríquez Cabot ha estudiado en los últimos años en Harvard. Juan Enríquez Cabot sabe que sólo la riqueza intelectual será un detonante del desarrollo económico y sabe también que actualmente en México, quienes hablan el lenguaje genético o el lenguaje intelectual no tienen muchos incentivos para quedarse.

Es la era en la que la economía es portátil y los países que encuentren a los mejores ciudadanos de otro país se los llevarán. Allí estará la diferencia entre ser rico y quedar pobre. Y entonces, la advertencia de Juan Enríquez Cabot es contundente: los países que no le pongan atención a sus recursos humanos, a su educación, a su gente que puede generar patentes, ideas, empresas... acabarán quebrando. Lo que importa hoy son las mentes, la educación, la ciencia. Importa que esas mentes puedan proteger y vender conocimientos al resto del mundo.

Lo necesario para salir de la crisis

Cinco mil "cerebros". Sólo cinco mil "cerebros" necesita México para desarrollar un modelo que le permita crear al menos 10 compañías nuevas de más de mil millones de dólares anuales de ganancias cada una.

Ésa es la solución que visualiza Juan Enríquez Cabot, director del proyecto de Ci .

De Chiapas a Harvard

Aunque su principal labor la ha hecho como investigador especializado en el impacto de la ciencia en los negocios de alta tecnología, de 1988 a 1993 Juan Enríquez Cabot fue creador del proyecto de Santa Fe, como director de Servimet del gobierno del DF.

Originario del Distrito Federal, de 43 años de edad, fue uno de los cuatro integrantes de la comisión del gobierno para la pacificación de Chiapas que consiguió el alto al fuego luego del alzamiento armado del Ejército Zapatista de Liberación Nacional.

Ha ocupado varios puestos en Harvard, como investigador del Centro para Asuntos Internacionales y del Instituto para la Investigación Genómica y del Centro David Rockefeller, y consejero internacional del presidente de la Sociedad de las Américas.

Actualmente es director de la empresa Cabot Microelectronic y del proyecto del centro interdisciplinario que analiza cómo la revolución de las ciencias de la vida está cambiando el mundo de los negocios.

Es articulista en diversas publicaciones, entre ellas Reforma, The New York Times, Los Ángeles Times, The Boston Globe y The Philadelphia Inquirer, donde escribe sobre política exterior, ciencia y tecnología.

Su artículo en la Revista de Negocios de la Universidad de Harvard 'Transformando la vida, transformando los negocios: la revolución de las ciencias de la vida' recibió el premio McKinsey.

Ese galardón reconoce los mejores artículos publicados cada año en dicha publicación, una de las más importantes a nivel mundial en el campo de los negocios.

En una entrevista con Fortune señaló que compañías con 32 mil empleados generan más de 10 veces el valor de las exportaciones de un país con una población de 170 millones de habitantes.

'Los individuos solitarios están dando a luz nuevas industrias que llegan a ser rápidamente más grandes que las economías de la mayoría de los países en la Tierra, pero crean muy pocos trabajos'.

Enríquez Cabot es considerado como uno de los expertos más importantes de EU en la forma en que la genética está transformando a las compañías, industrias y las naciones en campos como la agricultura, productos farmacéuticos, química y computación.

Su predicción es que la genómica transformará los límites tradicionales del negocio y que las diferencias entre las naciones ricas y pobres se multiplicarán.

Las Ciencias de la Vida de la Escuela de Negocios de la Universidad de Harvard, ése es el proceso de cambio que sacaría del atraso al país.

Para este mexicano de 43 años, uno de los expertos en ciencias de la vida más reconocidos en Estados Unidos, se tendrían que idear modelos muy prácticos para generar científicos "ricos" creadores de empresas.

"Con el conocimiento de sólo 5 mil mentes podríamos duplicar el Producto Interno Bruto (PIB) de México", afirma tajante.

mexicano -basado en su enorme biodiversidad-, podrían integrarse a otras que fabrican chips y otros productos de alto valor agregado.

"Los países que dominarán el mundo la próxima década serán los que entiendan el código de la vida o ADN y puedan reprogramar los genes de plantas, microorganismos y animales para producir artículos novedosos", augura.

"Este enorme flujo de información está abriendo un nuevo esquema internacional que dividirá aún más a las naciones entre aquellas que aprovechan este nuevo conocimiento y las que no".

En todo el mundo, más de 80 mil millones de dólares anuales son obtenidos por empresas biotecnológicas que utilizan la información del ADN y sus genes, ya sea del genoma humano o el de otros organismos, de acuerdo con el libro La biotecnología moderna, publicado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

Sólo los grandes laboratorios y algunas empresas de Estados Unidos, Japón, y los países europeos, entre otros, utilizan la nueva información para producir riqueza. Nuevos medicamentos, vacunas, alimentos, textiles y muchos productos más serán generados por la que Enríquez considera la lengua más importante: la genética .

"Los que no la aprendan serán analfabetos funcionales; no podrán entender y menos competir en una economía que cambia rápidamente", sostiene.

Tan sólo en los países de la zona Asia-Pacífico --según un estudio de la revista Bioentrepreneur del grupo británico Nature-- se han creado más de mil empresas biotecnológicas de capital de riesgo en los últimos 15 años, 300 de ellas en Corea y 150 en China. Con esta industria, el gigante comunista obtiene ingresos por más de 4 mil 800 millones de dólares al año.

La información genética mundial es explotada principalmente por Estados Unidos, en un 50 por ciento, Japón, con 17 por ciento, y Reino Unido, en 10 por ciento, mientras que en el resto de Asia, África o América Latina ningún país aprovecha más del 1 por ciento de la información de las bases de datos más grandes del mundo, que además son gratuitos.

México se encuentra al margen, pues sólo 300 de sus investigadores aprovechan este bagaje (mientras que en cada país desarrollado lo hacen entre 6 y 10 mil científicos), lo cual incrementa el enorme reto que enfrenta ante los nuevos escenarios que ya han iniciado sin que "ni siquiera nos percatemos", alerta Enríquez, autor de varios libros de amplio éxito en Estados Unidos, entre ellos Cuando el futuro te alcance: cómo la genómica y otras fuerzas están cambiando tu vida, trabajo, salud y riqueza.

La cantidad de datos provenientes de la genética supera decenas de veces el acervo almacenado en papel de la biblioteca más grande del mundo. Tan sólo un buen laboratorio de biología molecular o de genética en Estados Unidos crea cada mes el equivalente a 8 veces la colección impresa de la Biblioteca del Congreso estadounidense.

Si se digitalizaran todos los libros impresos de esa biblioteca se tendría entre entre 12 y 20 "terabytes" de información (un terabyte es equivalente a 16 días continuos de información contenida en películas DVD u 8 mil veces más datos de los que un ser humano puede retener en toda su vida).

Bioanalfabetismo...

La clave del desarrollo socioeconómico actual es el conocimiento, afirma Enríquez, y en la medida en que México no lo produce no es sorprendente que sea cada vez más pobre.

El investigador de Harvard ve con preocupación que el país no haya incorporado el conocimiento en su proyecto de nación.

"En el México moderno no ha existido hasta ahora ningún modelo exitoso de desarrollo de ningún partido", exclama Enríquez. "No se ataca el problema de fondo, porque no se está generando riqueza y eso tiene que ver con ciencia, porque la mayor parte de la economía mundial es conocimiento".

Y es que, además de sus credenciales académicas, Juan Enríquez Cabot tiene una amplia experiencia en el mundo de la Realpolitik. De 1988 a 1993, fue director de Servimet, la entidad promotora del desarrollo urbano por parte del gobierno de la Ciudad de México. Esa empresa incrementó sus dividendos 4 mil por ciento en ese periodo y se convirtió en la fuente de ingresos más grande para el gobierno de la ciudad, después de la recaudación de impuestos. En 1993, su jefe, Manuel Camacho Solís, lo designó su coordinador de asesores, cuando fue nombrado secretario de Relaciones Exteriores. Y estuvo a su lado en 1994, cuando el ex regente fue nombrado Comisionado para las Negociaciones de Paz en Chiapas, con el EZLN. A mediados de ese año, regresó a Boston, donde realizó sus estudios de grado. Allá casi cumple una década.

En la entrevista, el científico mexicano resalta que uno de los problemas que impiden al país insertarse en la nueva economía mundial es que no existe la capacidad de producir, leer o traducir el ADN.

"Pocas naciones tienen las habilidades requeridas para desarrollarla, para adquirirla y utilizarla ".

La mayoría de los datos genéticos no son ni escasos ni costosos; casi cualquier persona con una conexión a internet puede tener acceso a ellos.

"Esto ha provocado que se desarrolle una nueva jerarquía del mundo, una donde se separan las naciones y regiones que cuentan con biotecnología de las que son bio-analfabetas ", escribió Enríquez en un artículo aparecido en la edición más reciente de Wired, la revista tecnológica de mayor impacto en Estados Unidos. "Éste es el mundo del espacio del ADN, poblado por quienes han elegido participar en la revolución de la nueva tecnología".

Actualmente, la gente está bajando 9 veces más datos de estas bibliotecas. Esto implica, enfatiza Enríquez, aprender un nuevo idioma que nos permite entender por qué una flor es roja y otra es amarilla, o por qué huelen de forma distinta. Es decir, comprender sus características determinadas por su información genética.

De esta manera, si se dominan estos datos se puede programar una planta de tal manera que produzca un material como el poliéster que se sienta como el algodón, y que puede tener muchas aplicaciones para comercializarse.

"Esta información va a determinar el futuro y se aplicará a campos como la agricultura, farmacéutica, biotecnología, energía, cosméticos, comida, cómputo, química... hasta en los seguros ", agrega.

Así, una parte de la economía mundial se va a determinar no sólo si se habla el idioma digital binario con ceros y unos, como ocurrió con las tecnologías de la computación e internet, sino que ahora estará determinado por la información genética, cuyo lenguaje básico está constituido por las bases A, C, T, y G de los genes.

Economía moderna...

El conocimiento es la gasolina básica de la economía moderna, y para muestra un botón: en 1975, el coreano promedio ganaba una quinta parte de lo que percibía un mexicano. Hoy, el coreano promedio es tres veces más rico que el mexicano.

La diferencia, dice Enríquez, es que ellos pusieron atención a la educación de los niños y a la ciencia. "Generaron una serie de empresas tecnológicas importantes al grado de que hoy,

la cuarta productora de patentes en Estados Unidos es la empresa coreana Samsung".

En cambio, entre los 15 principales productores de patentes en México, no hay una compañía que sea mexicana, todas son estadounidenses. "Ni siquiera somos competitivos en nuestro propio mercado".

La inversión en materia de ciencia es reflejo de ello, mientras México destina desde hace más de 20 años el 0.4 por ciento de su PIB a la ciencia, Corea, desde hace más de 20 años dedica más del 2 por ciento de su PIB a este rubro.

Así, el valor agregado entre lo que México importa y exporta es de sólo 2.9 por ciento, es decir, el trabajo de un mexicano genera sólo el 2.9 por ciento del valor de un producto, mientras que en Corea y Taiwán es de cerca del 50 por ciento.

"No nos hemos dado cuenta, en términos educativos, del tamaño de cambio que viene y de la velocidad con que llega porque no hacemos ciencia y no es relevante para nosotros", enfatiza Enríquez. "Si eres analfabeta no puedes generar riqueza y eso no implica que no puedas hablar o escribir español, significa que no sabes un lenguaje digital o genético".

Cuando la economía se basaba en la agricultura y en los recursos naturales, la diferencia de producción de un país rico con uno pobre era de 5 a 1. La regla del juego era hacerse más grande para crecer; era muy buena idea tener 12 hijos, ampliar la granja, tomar la del vecino y conquistar otro país.

"Con la revolución industrial, los ingleses cambian esto y establecen la libre competencia entre textiles, y con sus máquinas y motores conquistaron Europa, China y la India", acota.

Para Enríquez, ahora hay otro cambio: se produce todo lo que se desee, lo cual implica tener todos los conocimientos, los seguros, consultorías, la distribución y el intercambio financiero, con base en la información. Las diferencias se van a multiplicar en decenas o incluso centenas de veces.

A su juicio, el que México continúe inmerso en el debate del petróleo es un asunto muy grave, pues se trata de un debate sobre una materia prima, de recursos naturales y no de gente.

"Cuando te centras en el petróleo te vuelves cada día más pobre, y un ejemplo de ello es Arabia Saudita: no hay lugar en el mundo que tenga más petróleo como ellos, que en 1980 tenían un ingreso per cápita de 18 mil dólares por persona, y hoy es de 10 mil", dice Enríquez.

Históricamente, los árabes han sido grandes matemáticos y en el año 1000 las grandes universidades del mundo eran las de Bagdad y la de Damasco, pero ahora, en vez de invertir dinero en la educación científica, destinan el 60 por ciento de sus doctorados a la religión islámica.

"Veo muy difícil generar una compañía y empleos si se estudia religión en vez de supercómputo, nuevas tecnologías, química, matemáticas y una infinidad de materias. Se necesita educación, pero nosotros no vamos para allá".

El investigador, creador del megaproyecto de Santa Fe en la Ciudad de México, señaló que el país no vende conocimiento, y ése debe ser el debate importante en la sociedad. "La gente puede dar nombres de actrices, deportistas, empresas y políticos, pero no de científicos", lamenta.

"La mayoría de los mexicanos no sabe que Norman Bourlag hizo desde México la Revolución Verde y logró que países como China y la India, que antes se morían de hambre, se convirtieran en grandes productores de granos", recuerda Enríquez. "Y pese a que este ejemplo mundial se generó en México, ahora somos importadores de granos".

Para él es "desesperante" el desconocimiento de la ciencia, la economía y la cultura. Atribuye a ello la falta de crecimiento y la ausencia de creación de empresas y su cotización en la Bolsa de Valores.

Actualmente, para las empresas más competitivas a nivel mundial los activos más valiosos y productivos son las personas. "Ellas cuidan a los genios que les generan productos de alto valor como un transistor, una vacuna, una medicina, mientras que en México no tenemos manera de aprovechar esos recursos a pesar de que hay mucha gente inteligente".

Enríquez afirma que la concepción que tiene el país de dónde invertir está completamente equivocada, y hace hincapié en la necesidad de impulsar a los 10 mil científicos para que de ellos se generen compañías de nuevas tecnologías, en lugar de perder el tiempo en discutir sobre la privatización de Pemex.

"Hay que analizar por qué ninguno ha creado empresas de base tecnológica".

Sin embargo, este debate se encuentra lejos de las preocupaciones del gobierno. Desde hace 20 años, los recursos destinados a la ciencia ni siquiera alcanzan el 1 por ciento del PIB como recomiendan la UNESCO y la OCDE, y durante el 2003, el presupuesto federal para estas actividades se redujo en un 18 por ciento respecto al 2002.

"Hay menos empresas exitosas porque tienen menos ciencia y menos conocimientos, y como consecuencia, cada día el país es más pobre, aunque no es un problema exclusivo de México sino de toda América Latina", menciona.

Otro signo "alarmante" es que, mientras los maestros mexicanos marchan al Zócalo o a Los Pinos, los profesores de otras partes del mundo están produciendo miles de patentes, están creando cientos de compañías y esas compañías generan miles de empleos.

Cada año las principales universidades estadounidenses generaron miles de millones de dólares en ingresos, también conocidos como "donativos", gran parte de los cuales se obtienen a través de proyectos de investigación de sus científicos vinculados con la industria y con el gobierno, o a través de sus propias empresas de capital de riesgo.

Así, de acuerdo con un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts, la Universidad de Harvard generó 17 mil 951 millones de dólares en el 2001; la de Yale, 10 mil 700 millones; la de Texas System, 9 mil 364 millones; Princeton, 8 mil 359 millones; Stanford, 8 mil 250, y el MIT 6 mil 135 millones, sólo por mencionar algunas.

Ejemplos internacionales...

Cuando Gran Bretaña decide regresar Hong Kong a China, relata Enríquez, hubo pánico generalizado en la ex Colonia que fue aprovechado por Canadá. Tomó la decisión de "cazar" talentos, y su cónsul brindó pasaportes a inversionistas, empresarios, científicos y estudiantes brillantes. De esta manera una de las ciudades más atrasadas de Canadá como Vancouver se convirtió en la ciudad más rica porque importaron entre 3 y 4 mil cerebros del Tigre Asiático.

En América Latina hay algunos ejemplos. Los brasileños se propusieron ser los mejores del mundo pero en futbol y lo lograron; buscaron en todas las favelas del país a los muchachos de primero, segundo o tercer año con talento y se los llevaron a los grandes equipos y a la selección.

Los coreanos y taiwaneses hicieron lo mismo, revela Enríquez, sólo que ellos buscaron a niños inteligentes y los educaron.

Ahora los padres saben, con pruebas estandarizadas, escuela por escuela, si se están mejorando los niveles educativos en ciencias, literatura y matemáticas.

De esta manera, se selecciona fácilmente a los mejores muchachos sin importar la escuela, las influencias de sus padres, o si son de familias ricas, lo que importa es su talento.

"Nosotros ni siquiera sabemos cómo comparar una escuela con otra. No se sabe si las escuelas públicas son mejores o peores que hace 10 años", señala Enríquez. "Éste es un problema de fondo porque hoy lo que genera riqueza en la economía mundial es la gente, misma que no se aprovecha ".

Rezago industrial ...

En la industria mexicana tampoco existe un modelo de desarrollo exitoso; muchas empresas del país estuvieron muy vinculadas al sistema político mexicano donde se forjaron a partir de la privatización de las empresas paraestatales.

"De esta manera, no tienen ningún modelo que incorpore el conocimiento", afirma Enríquez.

Entre los países integrantes de la OCDE, la iniciativa privada mexicana se encuentra en el penúltimo lugar en cuanto a su inversión en ciencia y tecnología.

Mientras los mejores augurios del Conacyt señalan que los industriales invierten el 20 por ciento del total de recursos a este rubro en el país, en Corea, Japón, Alemania y Estados Unidos, invierten más del 60 por ciento.

Ante este panorama, Enríquez comenta que las diferencias marcadas entre los países durante la industrialización se multiplicarán con el surgimiento de esta nueva etapa del flujo de la información genómica digitalizada, y ante la cual tampoco el sector empresarial tiene respuestas.

"Aunque al parecer algunos empresarios sí aprovecharon la información genética, pero sólo para 'escoger' bien a sus padres", concluye.
  Fuente: “Enfoque” – Periódico “Reforma
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