martes, 30 de septiembre de 2014

El átomo de John Dalton

La teoría atómica es una teoría basada en la naturaleza de la materia. Esta teoría sostiene que la materia está compuesta por pequeñas partículas llamadas átomos. La palabra átomo surge del griego, que significa indivisible, ya que los químicos de la época creían que las unidades básicas de los elementos también eran las partículas fundamentales de la naturaleza, por lo que eran indivisibles. Sin embargo, más tarde, mediante diversos experimentos con el electromagnetismo y la radiactividad, los físicos descubrieron que el átomo si era divisible, que era un conglomerado de diversas partículas subatómicas (principalmente electrones, protones y neutrones), que pueden existir de manera separada.

El modelo atómico de Dalton
En un principio la teoría atómica era principalmente filosófica y no estaba fundamentada en la experimentación científica. En los primeros años del siglo XIX, John Dalton desarrolló su modelo atómico, que es la base de la ciencia física moderna. En el mismo, Dalton proponía que cada elemento químico estaba compuesto por átomos iguales y exclusivos, y que aunque eran indivisibles e indestructibles, se podían asociar para formar estructuras más complejas como los compuestos químicos.

La teoría atómica establece que la materia está compuesta por átomos de diferentes masas que se combinan en proporciones sencillas para formar compuestos. En la teoría expone que los pesos de dos elementos siempre se combinan entre sí en proporciones de números enteros pequeños. Esta teoría es la piedra angular de la química moderna. Dalton llegó a su teoría atómica a través del estudio de las propiedades físicas del aire atmosférico y de otros gases, ya que las primeras investigaciones científicas de Dalton se desarrollaron en el campo de la meteorología. Diariamente efectuaba observaciones de la temperatura, presión barométrica y pluviométricas. Su primera obra fue Observaciones y ensayos meteorológicos (1793), donde defendía la tesis de que el aire es una mezcla física de gases en lugar de una combinación química. Debido a su interés en la meteorología, en el 1802 estableció su ley de las presiones parciales (Ley de Dalton).

En 1808 se editó su obra Nuevo sistema de filosofía química, que incluía las masas atómicas de varios elementos conocidos en relación con la masa del hidrógeno. Seis elementos aparecen en esta tabla: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, carbono, azufre y fósforo, atribuyendo convencionalmente al átomo de hidrógeno el peso de una unidad. Sus masas no eran totalmente precisas pero constituyeron la base de la clasificación periódica moderna de los elementos. En el libro adoptó la idea de átomo y dibujó partículas individuales para ilustrar las reacciones químicas. No todo el mundo aceptaba la nueva teoría y en 1810 publicó la segunda parte, proporcionando nuevas evidencias empíricas.

Teoría atómica de Dalton
Evolución del modelo atómico
Jonh Dalton es el responsable del primer modelo de átomo con base científica, en el que explicaba por qué las sustancias se combinaban químicamente entre sí sólo en ciertas proporciones. Esta teoría atómica explica que:
  • La materia está formada por átomos, partículas muy pequeñas indivisibles e indestructibles.
  • Los átomos de un elemento son iguales, con su propio peso y sus propias cualidades, mientras que los átomos de diferentes elementos tienen pesos y cualidades diferentes.
  • Los átomos, aún cuando se combinen en reacciones químicas, permanecen indivisibles.
  • Los átomos, mantienen relaciones simples aunque al combinarse formen compuestos.
  • Los átomos de elementos diferentes pueden combinarse en distintas proporciones y formar diferentes compuestos.
  • Cuando se unen átomos de dos o más elementos se forman compuestos químicos.
Aunque más tarde se descubrió que existen partículas subatómicas, la hipótesis de Dalton, tuvo vigencia durante mucho tiempo, la cual manejó que el átomo era indivisible. Sin embargo, los átomos permanecen indivisibles en los fenómenos químicos simples.

Jonh Dalton dedicó toda su vida al conocimiento, a la investigación y a darle al mundo una nueva visión. Aunque fue más conocido por esta teoría, John Dalton hizo aportaciones en otros campos de la ciencia, como en la meteorología, neumática, astronomía, geografía y la medicina. Pero el descubrimiento de Jonh Dalton, de las particulas subatómicas, cambió el curso de la humanidad. Estos descubrimientos fueron el preámbulo de la era nuclear y del uso de la energía atómica, además de ser el pionero en el conocimiento de los elementos para establecer e identificar las propiedades de cada uno de ellos.


Gracias a los descubrimientos de Dalton con respecto 
a los elementos se comenzó a construir la Tabla Periódica.


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domingo, 28 de septiembre de 2014

Nutriendo las células mediante la digestión

El cuerpo está constituído por infinidad de células, y para que estas células puedan formar tejidos, que a su vez forman los órganos componentes de los sistemas de nuestro cuerpo, es necesario nutrirse. Las células necesitan combustible para la fabricación de sus componentes celulares. Ese combustible es proporcionado por los alimentos que ingerimos, los cuales son digeridos por el estómago y los intestinos, para luego ser transportados por la sangre, hasta los más recónditos lugares del cuerpo.

Proceso digestivo
Componentes del
sistema digestivo
La digestión es el proceso por el cual los alimentos se transforman, por acción enzimática, en productos o sustancias nutritivas más simples para ser absorbidas o asimiladas por el intestino, y distribuídas al cuerpo por el sistema circulatorio. El aparato digestivo se compone de dos partes: el tubo digestivo (comprendido por la boca, la faringe, el esófago, el estómago, los intestinos y el recto), y las glándulas anexas (hígado, páncreas, glándulas salivares y otras glándulas secretoras). Estos componentes realizan una serie de funciones, unas de carácter mecánico como la masticación, la deglución y los movimientos peristálticos; y otras de carácter químico como la insalivación, la quimificación y la quilificación.

Proceso mecánico de la digestión
Formación del quimo
El proceso comienza en la boca, donde los alimentos son masticados y triturados para facilitar la digestión. Estos alimentos se mezclan con la saliva y forman el bolo alimenticio. El bolo pasa a través de la faringe hacia el esófago. En este momento, la respiración se inhibe para evitar que los alimentos entren a las vías respiratorias. Ya en el esófago, el bolo es movido hacia el estómago por una serie de contracciones que se conocen como movimientos peristálticos. Cuando el estómago recibe el bolo, lo bate y lo mezcla con los jugos gástricos formando el quimo, el cual es empujado hacia el intestino delgado. Aquí es donde realmente esta masa nutritiva es aprovechada por el sistema. En el intestino el quimo es batido y mezclado con los jugos intestinales y convertido en quilo. Ya absorbidos todos los nutrientes, esta masa pasa al intestino grueso donde son extraídas el agua y las sales, dejando una materia semisólida que es excretada del cuerpo, pasando por el recto (última porción del tubo digestivo) y el ano.


Proceso químico de la digestión
En este proceso se forma
el quilo.
Cuando el cerebro entiende que el cuerpo va a recibir alimentos, comienza el proceso químico de la digestión. Aún antes de que la comida llegue a la boca. El cerebro le envía señales a ésta y la insalivación hace su aparición. Por acción enzimática, en la boca da inicio la transformación de los alimentos en sustancias más simples. Aquí comienza la digestión de los almidones. Ya luego en el estómago, los jugos gástricos que contienen enzimas, ácido clorhídrico y otros agentes digestivos convierten al alimento batido en quimo, una masa fluída y grisácea. Esto es lo que se conoce como quimificación. En este punto ya ha comenzado la digestión de las proteínas. Ya procesado en el estómago, el quimo pasa a través del duodeno al intestino delgado, donde se transforman a sustancias más simples los carbohidratos, las grasas y las proteínas. En el duodeno comienza un ataque de jugos pancreáticos, bilis (producida por el hígado) y jugos
Vellosidades del intestino delgado
intestinales que baten y mezclan el quimo para transformarlo en quilo, una sustancia líquida y lechosa. Este proceso es conocido como quilificación. Ya producido el quilo, las vellosidades de la mucosa intestinal se encargan de absorber los nutrientes disponibles, como los azúcares, aminoácidos, ácidos grasos y glicerol. De esta forma entran los nutrientes a la corriente sanguínea, para ser distribuídos a través del cuerpo. El quilo no utilizado es expulsado del cuerpo como materia fecal.

Considerando que las células son como máquinas vivientes, que se desgastan, se desintegran, pero al mismo tiempo tienen la capacidad de regenerarse y hasta de crear nuevas células, tienen también la necesidad de nutrirse adecuadamente. El alimento es el combustible de las células, por lo tanto, la digestión es el proceso necesario para que las células puedan alimentarse, asimilar los compuestos nutritivos y fabricar sus componentes celulares esenciales. Por consiguiente, el combustible es utilizado por las células para crear la energía necesaria para realizar eficientemente los trabajos que le corresponden.


viernes, 26 de septiembre de 2014

Monstruos bajo la mirilla del microscopio

Aunque pareciese que son extraterrestres venidos de otros planetas o monstruos salidos de alguna película de ciencia ficción, son organismos que viven con nosotros, en nuestros hogares o en sus alrededores. Estos organismos son tan diminutos que es imposible verlos a simple vista, por lo que es necesario verlos a través de un microscopio. El microscopio nos permite ver detalles, por la magnitud de su aumento, que de otra manera no veríamos. Así pues, les dejo una muestra de esa vida microscópica que vive con nosotros.  

Ácaro del polvo
Este animalito es el responsable de muchas de las alergias y problemas respiratorios de la gente. Puede encontrarse en todos los hogares, en las camas, las alfombras, muebles, etc. Se reproduce mejor en lugares húmedos. 








Araña
Aquí vemos la parte frontal de una araña. Es impresionante ver tan detalladamente la cantidad de ojos que tiene. 








Piojo 
Este chico travieso es el que se reproduce en la cabeza humana y puede ser una gran molestia.












Mosquito
Es mejor verlo de lejos, ya que es un magnífico vector para la propagación de muchas enfermedades.








Larva de mosca
Esta es la cabeza de una larva de mosca vista muy ampliada. 













Este es un organismo que puede ser encontrado en prácticamente cualquier ambiente del mundo, ya que es muy resistente. 







Ácaro de la sarna
Estos ácaros, familia de las arañas, son los responsables de causar la sarna, que es una afección de la piel que puede padecerla, tanto los humanos como los animales.






lunes, 15 de septiembre de 2014

El Géiser Fly: un paisaje surrealista

El hombre propone y la naturaleza hace lo que le place. Este es el caso del Géiser Fly, localizado en el desierto Black Rock en el estado de Nevada (EEUU). Este paisaje surrealista no surgió exactamente de forma natural, la intervención humana aportó su granito. Les explico. En el 1916 los lugareños, con la intención de encontrar agua para la agricultura y abastecer el ganado, realizaron perforaciones de pozos. ¿Qué encontraron? Para su sorpresa, lo que brotó del pozo fue una fuente de aguas termales con temperaturas de unos 200º C. Por no serle útil en esos momentos, deciden taparlo. Décadas más tarde, para los años 60, queriendo estudiar las propiedades geotérmicas del lugar, abren nuevamente los pozos. En este momento, la naturaleza se adueñó de la situación. Desde entonces, surgieron varios salideros que no han dejado de surtir agua.

Lo curioso del géiser es la forma que ha adquirido a través de los años y la gama de colores que presenta. La acumulación de sedimentos de carbonáto cálcico ha contribuído en su formación, pero la coloración con sus tonos verdes, rojizos y anaranjados son el resultado, según los expertos, de las algas termófilas que los cubren. A su alrededor se han formado charcos de aguas termales, para complementar este hermoso paisaje. Lamentablemente, para los amantes de las creaciones de la naturaleza, el lugar no tiene fácil acceso, es una propiedad privada, por lo que se requeriría un permiso de los dueños. Aquí les dejo algunas fotos de esta maravillosa creación.




domingo, 14 de septiembre de 2014

Animales peligrosamente amenazados de extinguirse

Al planeta Tierra no deberíamos llamarlo "nuestro planeta", porque cuando algo es "nuestro", lo cuidamos, lo protegemos y no le causamos daño. El planeta Tierra sin la presencia humana sería un verdadero paraíso. Imaginemos a la Tierra sin un solo rastro humano, sin edificios, sin carreteras, sin el ruido producido por todo lo humano. Imaginemos un mundo solo natural, lleno de vegetación, animales por doquier, cielos despejados, noches estrelladas, aguas cristalinas, aire puro y sonido de la naturaleza. Lamentablemente el ser humano ha alterado todo esto, y está llevando a "nuestro" planeta a la destrucción. La destrucción de la atmósfera, del aire, de los suelos, de los cuerpos de agua, de la naturaleza y de la vida. Sí, de la vida.

Cada día vemos más amenazada la supervivencia de más especies de animales, por las acciones humanas, por nuestras acciones. Y aunque tenemos conciencia de ello, no hacemos nada, absolutamente nada. En este artículo veremos algunos ejemplos de estas especies que por alguna razón u otra están en peligro.

Rana grande chilena
La impresionante rana grande de Chile
El rico sabor de la rana más grande de Chile está causando su extinción, ya que la mayor demanda de este plato gastronómico coincide con el periodo de apareamiento (primavera y verano) de este anfibio, lo que está mermando su población. Otros factores que afectan a esta especie es la contaminación, las enfermedades, el cambio climático, especies invasoras y la destrucción de su hábitat. La extinción de esta rana no solo sería una pérdida ecológica para Chile, sino una pérdida cultural. Es muy importante para el país, particularmente para los indígenas que la consideran un símbolo de buena suerte y fertilidad, además de verlas como espíritus dueños y protectores de las aguas.

Pingüinos de Magallanes
Grupo de pingüinos de Magallanes
Los pingüinos de Punta Tombo en Chubut, Argentina, (considerada la colonia continental de pingüinos más grande), están en peligro. Las razones son muchas: la pesca excesiva de las especies con que se alimenta, las redes de las que son presa, los cazadores que los utilizan para extraer aceite y grasa animal, la contaminación por los derrame de combustible y petróleo. Los derrames de petróleo son un grave problema para estas aves porque las intoxica, además daña irreparablemente sus plumas, quitándole la capacidad aislante que tienen, por lo que no pueden nadar en las frías aguas. Los factores ambientales que están destruyendo a los pingüinos son las tormentas, que destruyen sus nidos, y el calor.

Mariposas monarca
La bella mariposa monarca
Cuando el otoño llega en Norteamérica, ocurre un espectáculo extraordinario, la migración de las mariposas monarca. El viaje se inicia al sur de Cánada y termina en México, donde se refugian por 5 meses. Las millones y millones de mariposas que emprenden un viaje de 5,000 kilómetros, cada vez están encontrando menos bosques donde residir, esto debido a la deforestación ilegal de los bosques de pino. Esta deforestación ha ocasionado una reducción drástica en la población de estos insectos. Para el 1995 con la llegada de las mariposas, una superficie de 18 hectáreas de bosques era ocupada, mientras que actualmente sólo llega a 0.67 hectáreas. La tala ilegal sumado al desarrollo urbano, han creado un verdadero desastre para estas magníficas mariposas.

Pangolín
Una hembra pangolín y su cría
Existen varias especies de pangolín, tanto en Asia como en África, casi todas en mayor o menor peligro. En Asia, la carne de pangolín es una exquisitez, por lo que se puede llegar a pagar una pequeña fortuna para consumirla. Por otro lado, sus escamas son utilizadas en la medicina tradicional china para tratar diversas enfermedades, mientras que en África, también son utilizadas para preparar brebajes y hechizos de amor, además de conferirle poderes curativos.


Tigre siberiano
Bella pareja de tigres siberianos
El tigre siberiano se está extinguiendo, ya quedan muy pocos. El tigre que habita entre las fronteras de Rusia y China está desapareciendo. Para el 2011 quedaban menos de 80 ejemplares y esto es debido a la reducción de su hábitat, por la tala indiscriminada. La caza furtiva de su alimento básico, los ungulados, está disminuyendo sus fuentes de alimentación. Es necesario impedir la deforestación de su hábitat y la caza furtiva. Si no se hace algo pronto, perderemos uno de los más bellos animales del mundo.

Tortuga angonoka
Tortuga angonoka mostrando su bello caparazón
Esta tortuga es una de las más exóticas y raras del mundo. Es endémica de los bosques secos de la bahía de Baly, en el noroeste de Madagascar. Por su bello caparazón y su rareza, está siendo exterminada, quedando menos de 200 ejemplares en el mundo. Su
caparazón abombado de color marrón con sus anillos de crecimiento amarillos bien marcados, están siendo utilizados para hacer joyería y otros artículos de valor que en el mercado negro son muy bien cotizados. Otros quieren tenerlos como mascotas por lo exóticas que son. Para protegerlas, los ecologistas las están tatuando con números. Esta marca desfigura su caparazón, lo que las hace menos atractivas para la venta, además de que avisa que están siendo protegidas. El tatuado es sencillo y no le causa daño a la tortuga.

Caimanes de Río de Janeiro
Caimán
También conocido como caimán de hocico ancho, este reptil endémico de regiones pantanosas o lacustres de Suramérica está amenazado por el crecimiento descontrolado de esta ciudad brasileña. La contaminación de su hábitat por las aguas negras de la ciudad está haciendo que el caimán se refugie en las lagunas de campos de golf o en piscinas, por lo que se están deshaciendo de ellos, poniéndolos en peligro de extinción.

Manatí antillano
Manatí antillano nadando plácidamente
El manatí antillano se encuentra en las costas de las Antillas Mayores, países del Caribe y del Golfo de México. Por ser un mamífero completamente herbívoro se localiza donde hay abundancia de vegetación, y esto es cerca de las costas. Además sale con frecuencia a la superficie para respirar. Estos factores lo ponen en peligro constante. El aumento de la contaminación de las aguas, la basura en el mar, redes dejadas donde pueden enredarse y ahogarse, y la pesca del manatí es otro problema, ya que su carne, aceite y grasa es muy apreciada. Otra situación que afecta a los manatíes es el aumento en el tráfico de botes y “jet skis”, cuando por el exceso de velocidad y el descuido al manejarlos, chocan con los animales, causándole alguna herida o la muerte.

Estos son algunos de los muchos casos que están ocurriendo en "nuestro" mundo. La naturaleza no nos necesita, pero nosotros si necesitamos a la naturaleza... cuidémosla, protejámosla, para luego poder decir... ¡este es nuestro planeta!

miércoles, 10 de septiembre de 2014

Implicaciones del cambio climático en hábitats marinos

Efecto invernadero, calentamiento global, cambio climático, son términos que escuchamos con mucha frecuencia últimamente. El calentamiento global se refiere al aumento en temperatura media de la atmósfera y de los océanos de nuestro planeta. Este calentamiento se asocia a un cambio climático causado o no por el ser humano (por lo que se dice que es una causa andropogénica). 

El efecto invernadero es la principal causa del calentamiento global y se refiere a la absorción atmosférica de H2O, CO2, O3, que son calentados por la radiación solar. Además, se ha observado un aumento en la emisión de metano, que contribuye también al aumento de este efecto. El efecto invernadero es un proceso natural necesario para mantener al planeta en temperaturas óptimas para la vida.

Elementos que promueven el
efecto invernadero
Aunque estos eventos han ocurrido en el mundo desde su nacimiento, en nuestra época actual tienen mucha relevancia, porque son las acciones del hombre las que están acelerando el curso natural. Tal vez estos eventos se supone que ocurran de forma cíclica, pero el ser humano los está adelantando y la naturaleza está pagando el precio con efectos más severos, por lo que nosotros también pagaremos las consecuencias.





Océanos cada vez más ácidos
Acidificación de las aguas marinas en las últimas décadas
Las emisiones de CO2 que el ser humano vierte en la atmósfera, está causando muchos efectos negativos y algunos tal vez irreversibles, si no se reducen. Estos efectos están dañando los hábitats de muchos animales y el balance ecológico en general. 

Los océanos se están acidificando, por lo que su capacidad de tratar el CO2 como agente atenuante del cambio climático, está disminuyendo. Según la UNESCO, la acidificación de las aguas marinas ha aumentado en un 26% desde que comenzó la era industrial, ya que absorben unas 24 millones de toneladas de CO2 diariamente, por lo que este fenómeno se ha convertido en uno de los efectos más preocupantes del cambio climático. Actualmente la emisión de CO2 está en 385 ppm (partes por millón). Si los números siguen aumentando, se espera que para el año 2100 haya un aumento de 170% de emisión de CO2 con respecto a los niveles antes de la era industrial. Esto sumado al calentamiento de los océanos y otras amenazas, provoca que para muchos organismos marinos, su supervivencia se vea afectada.

Los corales pierden su bello colorido
Blanqueamiento de los corales
Se ha encontrado que los arrecifes de coral son afectados cuando sus condiciones habituales cambian, y la temperatura, es una de ellas. Debido al calentamiento de los océanos, los corales se estresan. Este estrés causa que los corales expulsen las algas que los nutren y que viven en sus tejidos, perdiendo así su color, presentando un aspecto blanquecino. Esta relación simbiótica entre las algas y los corales es muy importante para la supervivencia de los arrecifes y de la vida marina que dependa de ella. Si no se sobreponen a estos cambios ambientales, pueden morir, afectando todo su ecosistema, incluyendo la vida marina a grandes profundidades. Los estudiosos del tema predicen que si las condiciones climáticas prevalecen, habrá una pérdida de un 5% de la vida marina mundial para el próximo siglo. Aunque parezca un número pequeño, esto es muy significativo.

Los pingüinos pierden sus hielos marinos
Pérdida de hielo marino
Los pingüinos emperador del antártico están clasificados como casi amenazados a causa del cambio climático. El calentamiento global está ocasionando que la concentración de hielo marino esté declinando. Esto a su vez, provoca que el hábitat de los krill (principal fuente de alimento de los pingüinos) se reduzca, poniendo en peligro la supervivencia de estas aves. Se proyecta que si no se hace algo ya, para finales de este siglo, la población de las aproximadamente 45 colonias existentes, podría verse disminuída en un 50%, lo que sería un desastre para la naturaleza. Estas singulares aves no tienen muchas opciones, adaptarse a una dieta menos abundante o emigrar, lo que es poco probable. La pérdida de los hielos marinos también afecta a los osos polares, focas, zorros árticos, crustáceos y otros animales que dependen de la estabilidad de este ecosistema.

Los manglares
Manglares: habitáculo de diversidad
Por otro lado, el calentamiento de los océanos a favorecido la proliferación de los manglares en muchos sitios, especialmente en Florida (Estados Unidos), donde esta vegetación ha ocupado cientos y cientos de hectáreas donde antes no existía. Los manglares cumplen con diversas funciones: son el hábitat perfecto para muchos organismos; previenen la erosión de las costas, amortiguando el efecto del oleaje; absorbe las impurezas del ambiente, por lo que es un gran purificador de aire y agua. Tal vez esa sea la razón para su proliferación, tiene que trabajar más arduamente para ofrecernos un mejor ambiente. Por lo tanto, debemos cuidar y proteger a los manglares.

Según recientes estudios, para el año 2100 se estima que habrá un aumento de temperatura entre 3 y 5 grados centígrados si no se reducen las emisiones de CO2 y metano. Este es un aumento importante de temperatura, lo que provocaría un impacto significativo en nuestro planeta y en nuestra vida.


Debemos proteger a los glaciares del derretimiento



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