viernes, 25 de mayo de 2018

Buscamos exoplanetas para nuestras bacterias

Ya hemos concluido la fase experimental de nuestro proyecto por este curso. Tras una última reunión con Manuel Espinosa en la que revisamos nuestros resultados y valoramos los experimentos realizados ya sabemos mucho más acerca de las condiciones de vida que requieren nuestras bacterias.  Es hora de que busquemos un posible hogar para ellas entre los muchos exoplanetas que se conocen y cuyas características se pueden encontrar en las distintas bases de datos que hay para planetas extrasolares.
Una de ellas es The Extrasolar Planets Encyclopaedia. En esta base de datos, en la opción Diagramas (enlace) podemos hacer representaciones gráficas de exoplanetas en función de las variables que escojamos. Se pueden representar hasta cuatro variables distintas en el mismo gráfico que seleccionaremos en el menú de la derecha de la pantalla. En el gráfico adjunto se han seleccionado los exoplanetas en función de la temperatura calculada, la metalicidad de la estrella en torno a la cual giran y el tamaño comparado con el radio terrestre. Pulsando sobre cada punto que aparece en el gráfico nos mostrará una descripción del resto de características conocidas de los exoplanetas. Un punto de partida interesante es trabajar con las temperaturas estimadas y considerar el rango en el que podría haber agua líquida.



Otra es Open Exoplanet Catalogue. En esta base de datos podemos seleccionar directamente del menú que aparece a la izquierda la lista de planetas que orbitan en la zona de habitabilidad de su estrella, y en la que por tanto habría condiciones para encontrar agua líquida. En el comando Show options podemos construir una tabla con las características que nos interesen sobre los exoplanetas y contrastar cuáles serían compatibles con la supervivencia de nuestras bacterias; la obtendríamos pulsando en Enviar consulta.







Y una vez visto todo esto, estamos en condiciones de buscar otros mundos para nuestros microorganismos. Para ello es necesario contrastar las condiciones que requieren para vivir con las existentes en los exoplanetas. Por tanto nuestra tarea es seleccionar exoplanetas candidatos para cada bacteria en particular y justificar por qué hemos hecho esa elección. Los resultados se presentarán como comentarios a este post.

miércoles, 9 de mayo de 2018

Viajes extraordinarios

Dos de los Viajes Extraordinarios más emblemáticos de Julio Verne son De la Tierra a la Luna y Viaje al Centro de la Tierra. En esta Semana Solar dedicada a ellos no podían faltar determinadas actividades. El diseño y lanzamiento de cohetes de agua, llevado a cabo por Javier (departamento de Física y Química) y Alejandro (departamento de Tecnología) y por Óscar (Laniakea M&C) y la exhibición de volcanes químicos organizada por los departamentos de Biología y Física y Química. Los resultados, como se puede comprobar en el video adjunto, fueron espectaculares. 


martes, 24 de abril de 2018

Verne y Vida en el Universo

Realmente ha sido una mañana espectacular en lo científico. Hemos comenzado con una espléndida representación de nuestro alumnado de segundo de bachillerato de francés en la que Jules Verne -Trini Montiel- ha presentado en este idioma y en castellano las principales obras que componen los Viajes Extraordinarios, portadas por sus compañeros a modo de anuncios vivientes. Ha sido la antesala a la charla de Daniel Guirado (IAA-CSIC) que con el título Viajes Extraordinarios nos ha llevado maravillosamente a lo largo de lo científico y no científico que compone a algunas de las novelas más conocidas y no tan conocidas -como el caso de Héctor Servadac-. Una conferencia amena y entretenida amenizada con alguna que otra canción sobre ciencia interpretada por el mismo.



Y después la mesa redonda ¿Vida en el Universo? ¿Pero qué vida? Óscar Cordón (UGR), Manuel Espinosa (EEZ-CSIC), Emilio García (IAA-CSIC), Óscar Huertas (Laniakea Management and Communication) y Enrique Iáñez (UGR) nos han llevado magistralmente por los entresijos de la vida en el Universo. Desde las distintas definiciones que intentan explicar la vida hasta las condiciones que en el Universo han permitido su aparición, el origen de la misma en la Tierra, las formas extremas y poco conocidas que aparecen en nuestro planeta y que podrían ser candidatas a habitar otros o la posibilidad de vida más allá del silicio que constituye los circuitos en los que viven algoritmos informáticos bioinspirados. Una auténtica satisfacción. Y un lujo que tales ponentes visiten nuestro instituto y nos dediquen su tiempo. Pero también hay que destacar el interés del alumnado asistente, como ha quedado patente en las más que interesantes preguntas que han seguido a las intervenciones. A todos millones de gracias.



Pero tras las explicaciones vienen los deberes. Emilio nos deja dos preguntas que tenemos que contestar. En primer lugar, ¿cómo creemos que sería la vida extraterrestre en caso de existir? Hagamos una descripción de la misma. Y en segundo lugar, ¿cómo sabemos que no somos parte de un gran programa informático creado por ingenieros, de una realidad virtual carente de vida propia en la que imaginamos ser seres vivos y en la que se ha implementado hasta nuestras sensaciones más íntimas? ¿Cómo demostraríamos que esto no es así y que somos reales? Las preguntas son lo suficientemente interesantes como para que dediquemos un poquito tiempo a pensar y escribir algunos comentarios.

lunes, 23 de abril de 2018

Inauguramos la XXI Semana Solar

Cita ineludible en nuestro instituto. La última semana de abril, la Semana Solar. Esta mañana han dado comienzo las actividades programadas para la XXI Semana Solar, dedicada a las Ciencias y a las Letras, dirigida -como ha indicado uno de nuestros conferenciantes- a romper barreras y establecer puentes entre ambas visiones de la realidad.
Manuel Rodríguez Garzón, director del instituto, ha procedido a la inauguración de la misma y tras él, la conferencia inaugural. Miguel Botella, antropólogo forense, catedrático de Antropología de la Universidad de Granada, ha dado una bellísima charla acerca de la labor tanto investigadora como humanitaria que desarrolla año tras año en Qubbet el Hawa, en Assuán, Egipto. Nos ha transportado a más de 2000 años antes de Cristo y nos ha descrito la forma de vivir y de morir de las personas que entonces habitaban la región. Nos ha presentado a Saremput, gran gobernador de esa época, hemos visto las lesiones causadas por el cáncer de mama más antiguo jamás datado y que él mismo ha descubierto. Hemos sabido que más de la mitad de la población morían siendo niños, y algunos de los que sobrevivían alcanzaban a una edad temprana cargos importantes pero también morían jóvenes. A través de sus huesos nos ha contado historias maravillosas. Y también nos ha hablado de las nuevas técnicas de estudio de las momias y de cómo se vive allí hoy día.
Tras la charla, un turno muy interesante de preguntas por parte del alumnado que han permitido saber todavía más cosas sobre el Antiguo Egipto.




Y después del recreo nueva conferencia. En esta ocasión, Dulcinea Otero -traductora con decenas de libros científicos traducidos- y David Galadí -astrónomo del Centro Hispano Alemán de Calar Alto- han hablado acerca del complejo proceso de la traducción de textos científicos, destacando cómo un traductor debe saber ciencia para realizar efectivamente su trabajo y como un científico también debe traducir. Han advertido de errores comunes en los textos traducidos, como los referentes a cifras, unidades o el empleo de palabras -que no por haberse hecho de uso común- son inadecuadas desde un punto de vista lingüístico.
Y paralelamente, la Gymkana de la energía que organiza el departamento de Tecnología con una participación excelente del alumnado, la actividad de realidad virtual que acompaña a la exposición De la Tierra al Universo, cedida por la Fundación Descubre, y las exposiciones de producción propia de nuestro instituto junto a otras actividades.


viernes, 20 de abril de 2018

Programa de actividades de la XXI Semana Solar del IES Zaidín Vergeles

Ya tenemos configurado el programa de actividades de la XXI Semana Solar del IES Zaidín Vergeles. En ella tendrán lugar una serie variada de actividades entre las que habrá charlas, mesas redondas, talleres, exposiciones, etc. La conferencia inaugural correrá a cargo del doctor Miguel C. Botella,  catedrático de Antropología de la Universidad de Granada, en la que hablará sobre los conocimientos que están aportando los estudios que realizan en momias del Antiguo Egipto.



miércoles, 18 de abril de 2018

Proponemos nuestros propios experimentos

Experimento 1

Proponemos subyugar las bacterias, las cuales no deben haberse sometido a anteriores procesos o experimentos , a la exposición de Rayos UVA. Para ello necesitaremos un emisor de luz UV, como por ejemplo: una linterna filatelia o un tubo de luz negra. De forma que las bacterias queden domeñadas bajo dicha energía, sin una atmósfera, como la de la Tierra, que las proteja y les permita sobrevivir. Las bacterias recibirán la incisión de los Rayos Ultravioleta durante un determinado periodo de tiempo, y nosotras observaremos si son capaces de crear su propia atmósfera, con condiciones que les permitan seguir sobreviviendo. Por el contrario, si las bacterias durante este tiempo no se reproducen, quiere decir que no son capaces de soportar los rayos UV, ni tampoco de crear su propia atmósfera y por lo tanto, no podrían sobrevivir en unas condiciones de vida similares a las de la Tierra, como sería Marte con elevadas radiaciones electromagnéticas.

Cristina Castro Jiménez, Marta Casas Lucas, Laura López Martín y Amaya Cravero.

Experimento 2
En nuestro proyecto nosotras hemos propuesto la idea de someter las bacterias a temperaturas extremadamente bajas, porque tenemos que tener en cuenta que el clima de Marte es bastante más extremo que el que encontramos en la Tierra. Al estar mucho más lejos del Sol, el frío es mucho mayor, con una temperatura media de -63ºC. Sin embargo, las mínimas nocturnas pueden alcanzar fácilmente los -80ºC.
Este experimento los podríamos realizar con nitrógeno líquido y cultivando las bacterias y meterlas en el congelador a temperaturas extremadamente frías, de esta manera podremos comprobar si las bacterias serán capaces de sobrevivir al frío de Marte.

Inés Pérez, Mónica Rodríguez, Asunción Urquiza, Guillermo García.

Experimento 3
Sabemos que Marte es un planeta con algunas características que se asemejan medianamente a las de la Tierra, y gracias a la charla impartida por Brittany Hill hemos aprendido muchísimas más cosas interesantes propiedades del mismo que, a su vez, nos resultan muy útiles para el desarrollo de nuestro proyecto de Astrobiología, ya que estamos sopesando si las bacterias seleccionadas con las cuales estamos trabajando podrían sobrevivir en condiciones adversas en otros planetas, sobre todo Marte.
Una de las condiciones en Marte es la baja presión presente en él. Mientras que en la Tierra se alcanzan 1024 milibares de presión atmosférica, la presión atmosférica media es de unos 7 milibares en el planeta rojo, debido a que la atmósfera de Marte es mucho más tenue que la terrestre (unas 100 veces menos densa).
Nuestra proposición de experimento es la sumisión de las bacterias a estas bajas presiones, para recrear las condiciones de vida en Marte, aunque el resultado sea previsible.
Por ejemplo, una planta viviendo bajo tales condiciones estaría completamente seca ya que una presión de esos calibres favorece la expulsión del agua en todo organismo que la posea. 
De todas formas, nos mostramos interesadas por el resultado.

Delia, Valeria, Lidia y Maia.

Experimento 4
Nuestro grupo propone someter las bacterias a una alta concentración de sales, ya que solo sabemos que Halomonas SP, puede ser candidata a habitar un medio tan salino, además proponemos que la temperatura del medio sea baja ya que en un medio templado conocemos la supervivencia de organismos halófilos, sin embargo en un medio frío (tª cerca del punto de fusión del agua), más parecido, por ejemplo a las salmueras de Marte o el mar de Encélado, no conocemos ningún resultado.

Moisés Carrasco, Fernando Quirós, Manuel Santiago, Enrique Hormigo, Salma Estefanía Gordo.

Experimento 5
Siguiendo con la línea de experimentos basados en la búsqueda de candidatos para habitar Marte, propongo investigar una variable olvidada todos estos meses, la presión. La presión en nuestro planeta es de una atmósfera o 101,325 kPa, sin embargo la presión de Marte es muy baja, unos 0,636 kPa debido a su tenue atmósfera.
La presión es un factor relevante a la hora de estudiar la vida, puesto que la vida tal y como la conocemos no se puede entender sin la presencia de agua líquida, y es aquí donde la presión juega un papel importante dado el concepto de punto triple del agua, por el que bajo presiones inferiores de 0,611 kPa no puede existir agua líquida. En relación a esto, podemos deducir que sería posible encontrar agua líquida en la superficie de Marte, aunque nos encontramos con otro problema, sus bajas temperaturas, y es que gran parte de la superficie está recubierta de permafrost. Además sabemos que su carencia de campo magnético y tenue atmósfera crea un ambiente hostil y susceptible de radiaciones muy energéticas, por lo que descartamos por completo la existencia de vida en superficie. De esta manera planteamos la posibilidad de establecer actividad biológica en el subsuelo, a una profundidad tal que:
      - Debido al gradiente geotérmico del planeta (calor residual, pues está geológicamente muerto) mantener una temperatura media adecuada y constante.
      - Se encuentre agua líquida que permita llevar a cabo reacciones biológicas.
      - Proteja a los organismos de exposiciones a radiaciones con alto poder mutagénico.En base a esto fundamento mi experimento, cuyo propósito es estudiar cual sería la profundidad adecuada y viable para la existencia de vida.
Ya que conforme nos adentramos en el interior del planeta aumenta la presión, y de igual forma la temperatura, podemos establecer distintos puntos clave para estudiar como se comportan nuestras bacterias. De forma ideal hallaríamos los topes en los que se podría desarrollar la vida, algo así como la zona de habitabilidad del subsuelo, aunque simplemente con comprobar que son capaces de sobrevivir en él sería un éxito rotundo.
El experimento consistiría en someter a las bacterias a las presión y temperatura que tendría cada profundidad elegida, las cuales podríamos averiguar con la ayuda de nuestros compañeros de física, que con modelos matemáticos y programas informáticos podríamos establecer una presión y temperatura teórica en función de las características físicas de Marte, las cuales son conocidas. Además tenemos el hándicap de ya haber inoculado en otra ocasión terreno estéril con nuestras bacterias y haber notado crecimiento en ellas. Me reservo el indicar las profundidades adecuadas para discutirlas y valorarlas si se diera el caso en grupo.
Incluso podría añadirse cierta cantidad de Fe, pues es un metal pesado destacable en la composición del planeta.
Lo planteo como un trabajo final sobre astrobiología, un experimento en el que juntemos todo lo estudiado acerca de las condiciones y ponerlas a prueba con el mayor trasfondo posible. También es importante entender el alcance de este, y es que este experimento nos daría una idea sobre la posibilidad de "sembrar" la vida en Marte, no encontrar vida propiamente allí.
Comprendo la dificultad en la realización del experimento, pues quizá no disponemos de los medios para adquirir una máquina que modifique presión y temperatura a placer, aunque me sorprendió mucho que se realizara el experimento sobre la radiación UVA y UVB, creía que no tendríamos la oportunidad, por lo que no pierdo la esperanza en este.

Marcos Molina, Rodrigo de Miguel, Tania y Paola.

Experimento 6
Para el ejercicio propuesto sobre realizar un experimento al que someter nuestras bacterias, nos hemos estado informando sobre las características de diferentes satélites y planetas, y comparando sus condiciones con las de la Tierra. Tras esto hemos pensado que sería interesante someter nuestras bacterias a diferentes atmósferas y observar si se producen o no,y en el caso de que sea que sí, de qué forma lo harán. Por lo tanto, colocaremos las 6 bacterias con las que hemos estado trabajando en un tubo de ensayo con las características de la atmósfera de wasp 19b ya que un análisis cuidadoso de esa luz permite aislar la huella de los elementos químicos que componen la atmósfera de la Tierra, y se han hallado pequeñas cantidades de óxido de titanio, agua, sodio y una especie de neblina. Por otra lado, colocaremos en otros 6 tubos de ensayo las 6 bacterias introducidas en la atmósfera de gj1132b que está compuesta por una mezcla de vapor de agua y metano. Por su composición y características, es posible que se desarrolle vida en sus planetas correspondientes, por lo que introduciremos en estos medios las bacterias y observaremos qué se produce y si resistirán a sus condiciones.

Miriam Arrufat Cano, Almudena Martín Martínez, Sandra Rodríguez García, Francisco Manuel Santander López.

Proyecto Astrobiología: Simulamos suelo marciano como hábitat para nuestras bacterias

Entre la bibliografía que hemos manejado hay varios artículos que hacer referencia a los experimentos de las sondas Viking con suelo marciano; como es sabido, uno de los objetivos más importantes de la misión era detectar la posible presencia de vida microscópica en el planeta rojo. Basándonos en ellos se ha diseñado un experimento para comprobar la respuesta de nuestros microorganismos en un ambiente simulado.
Para ello, Manuel Espinosa nos ha proporcionado una tubos que contenían arena de playa esterilizada. A estos se les han añadido unas gotas de cultivos líquidos de nuestras bacterias candidatas y seguidamente se ha sometido a una dosis de radiación ultravioleta de 15 segundos de 320 nm (en el rango del UVA) y de 256 nm (UVB). Tras ello se incubaron durante 3 días a 30ºC en oscuridad.



Pasado este tiempo se añadió a cada uno de los tubos 10 ml de suero fisiológico estéril, se agitó y se dejó depositar. Del sobrenadante se tomaron alícuotas de 20 microlitros con las que se sembraron placas con medio sólido y tubos con medio líquido de cultivo. Se incubó durante tres días y se procedió a estudiar el crecimiento de colonias en las placas con medio sólido y a valorar el crecimiento en medio líquido mediante el estudio de la densidad óptica de los cultivos a 600 nm.





Crecimiento en medio sólido tras la irradiación del suelo simulado de Marte
Crecimiento bacteriano en medio liquido. Densidad óptica de los cultivos a 600 nm.

Las tablas e imágenes anteriores muestran los resultados obtenidos. ¿Qué se puede decir de ellos? Es ahora cuestión de interpretarlos, extraer las conclusiones oportunas y hacer las propuestas de trabajo pertinentes. Las espero como comentarios.