Los esquemas conceptuales sobre la selección natural : análisis y propuestas para un cambio conceptual.

Investigar el aprendizaje del modelo darwinista de la evolución por selección natural, en los siguientes aspectos: la forma en que los estudiantes explican la diversidad de las especies, los cambios experimentados por éstas a lo largo del tiempo, la correspondiencia, o falta de ella, entre las ideas de los estudiantes y las aceptadas mayoritariamente por la comunidad científica y enseñadas en el sistema escolar. La forma en que la Biología trata de lograr el aprendizaje de este tema. Las condiciones requeridas para lograr un cambio conceptual, en particular en cuanto a estrategias docentes. Alumnos/as de Enseñanza Secundaria que cursan BUP y COU. Profesores de Ciencias Naturales en ejercicio y profesores en formación. Se pretende investigar un conjunto de factores que afectan a la enseñanza y al aprendizaje de la selección natural. Los datos requeridos son de diferentes tipos. Se han combinado enfoques cualitativos y cuantitativos, ya que se comparte la creencia de Burgess y Grohn de suministrar datos complementarios y que proporciona mayor riqueza a un estudio que aborda distintas dimensiones. Para ello, el estudio se ha abordado desde tres perspectivas: I.-Las ideas e interpretaciones de los etudiantes sobre el cambio en los seres vivos, centrándose en las ideas de los estudiantes de Enseñanza Secundaria comparándolas con estudiantes universitarios de Biología. II.-La metodología empleada en la enseñanza de la seleccion natural, en los libros de texto, profesores y el efecto sobre las ideas de los estudiantes. III.-Las posibilidades de diseñar materiales y estrategias, que promuevan un cambio en estas ideas. Una mayoría de los estudiantes al comenzar la Enseñanza Secundaria explica el cambio de los seres vivos por mecanismos distintos del darwinista, adoptado por la comunidad científica y enseñado en la escuela. Los estudiantes de distintos centros y de diferentes localidades presentan ideas similares entre sí y a las descritas en otros países. Las ideas explicativas de los estudiantes constituyen esquemas conceptuales, no explicaciones sin conexión. En los esquemas de conocimientos las ideas sobre evolución estan estrechamente relacionadas con las ideas sobre genética. Los estudiantes de COU y los de Ciencias Biológicas, e incluso los licenciados en Biología siguen dando explicaciones alternativas a problemas de selección natural, si bien en porcentajes menores que en primero de BUP. Los libros de texto no prestan atención a los aspectos probabilísticos de la herencia, cayendo en el determinismo. Los profesores/as no planifican una estrategia de las ideas alternativas, y en muchos casos ni siquiera se plantean su existencia.

Evolución floral mediada por polinizadores. Evidencias a escala poblacional, interpoblacional e interespecífica. Pollinator mediated flower evolution at population, interpopulation and interspecific perspectives.

Identificación y caracterización del problema: El fenotipo floral puede explicarse como respuesta adaptativa a los polinizadores. Sin embargo, está también influido por otros procesos como aislamiento geográfico, contexto histórico, efectos ambientales así como limitaciones filogenéticas y de desarrollo. Aunque las presiones selectivas ejercidas por un grupo funcional de polinizadores es supuestamente una característica prevalente que subyace a la evolución floral y especiación en los estudios de la biología evolutiva de las flores, la evidencia sobre importancia de los polinizadores como fuerzas moldeadoras del fenotipo floral es escasa y equívoca. Hipótesis Los patrones de variación de caracteres florales relacionados al ajuste flor-polinizador son explicados por la selección contemporánea y pasada ejercida por los polinizadores más eficientes. Objetivos: Estudiar la influencia de los polinizadores y de otros procesos como aislamiento geográfico, contexto histórico, efectos ambientales así como limitaciones filogenéticas y de desarrollo, como fuerzas moldeadoras del fenotipo floral dentro y entre poblaciones de una misma especie, así como entre especies diferentes. Materiales y métodos: Se encarará el estudio de sistemas plantas-polinizador sobre cuyo funcionamiento tenemos conocimientos previos y resultados publicados con aproximaciones que resultaron exitosas en otros estudios realizados por nosotros o con aproximaciones que son novedosas en los estudios de estos sistemas. Se integrarán aproximaciones de morfometría clásica y geométrica, de análisis filogenético y filogeográfico, análisis de contrastes independientes, de modelado predictivo de nicho, de selección e integración fenotípica en distintas especies o grupos de especies. Resultados esperados Los estudios de selección fenotípica deberán servir para demostrar si caracteres claves en el ajuste flor-polinizador son contemporáneamente blanco de la selección natural, si similar selección pasada ha dejado su impronta en la estructura de covariación (integración) y si esos caracteres son heredables. A nivel inter-poblacional, se espera demostrar que esta variación geográfica en atributos florales está relacionada con el ensamble de polinizadores cambiantes, y que esta variación se reflejada en la estructura genética geográfica, y que distintos escenarios selectivos (históricos y ecológicos como distintos ensambles de polinizadores) tienen consecuencias en los patrones de selección contemporánea (selección fenotípica) o pasada (integración). A nivel inter-específico, sobre estos antecedentes se plantean dos posibles situaciones de estudio en especies de plantas filogenéticamente hermanas que conviven y que ya sea, que comparten la misma especie de abeja polinizadora o que presentan dos sistemas de polinización contrastantes (aves o abejas) y forman una zona híbrida. Importancia del proyecto: Poder responder preguntas relevantes sobre biología evolutiva tomando como modelo al efecto selectivo de polinizadores sobre distintas especie de plantas nativas del Córdoba y otras regiones del país. Por otro lado, el conocimiento de los sistemas planta/polinizador impacta sobre la conservación de interacciones, el sustento de la biodiversidad. Esto contribuiría a la elaboración de protocolos de conservación de especies nativas del país.

Efecto de los ácidos grasos poliinsaturados y sus metabolitos en la modulación de factores de transcripción sobre la carcinogénesis. Effects of Polyunsaturatd fatty acids and their metabolites on transcriptional factors modulation in carcinogenesis.

El cáncer se origina por mutaciones, competición y selección natural en células somáticas de tejidos de diferentes órganos,siendo un proceso complejo y multifactorial que ocurre en una secuencia de etapas: iniciación, promoción y progresión (1). Factores hereditarios,genéticos y epigenéticos como los lípidos dietarios, estrés oxidativo, hormonas, pesticidas y otros, influyen tanto en el desarrollo como en la inhibición de esta enfermedad (2). Datos epidemiológicos y experimentales tanto nuestros como de otros laboratorios han demostrado que el consumo de dietas ricas en ácidos grasos de la familia n-3, n-6 o n-9 cambian la fluidez, la actividad de enzimas, el nivel de proteínas y favorecen la formación de moléculas bioactivas derivadas de los lípidos como los eicosanoides y endocanabinoides que modulan el proceso carcinogénico (3-15). Estos derivados lípídicos activan vias de señalización produciendo cambios especificos en la expresión génica, un proceso fundamental durante la transformación neoplásica (1-2).También ha sido demostrado que estos cambios en la expresión génica inducidos por derivados lipídicos modulan funciones en células cancerosas como proliferación y muerte celular, migración y producción de matriz extracelular (16-17). A pesar de estos conocimientos, la identidad de los derivados lipídicos implicados en la modulación de la expresión génica durante la transformación neoplásica asi como los mecanismos utilizados por estas moléculas permanecen aun poco conocidos. HIPOTESIS: En los modelos a utilizar en el presente proyecto, la variación lipídica de las membranas que se induzca por manipulación dietaria deberán generar también variaciones en los eicosanoides . endocanabinoides y otros peróxidos que afecten factores de transcripción nucleares como el p53 y GLI incidiendo en los mecanismos responsables de la muerte y proliferación de células cancerosas. OBJETIVOS: Nos proponemos establecer el impacto de dietas enriquecidas con ácidos grasos de las familias n-3, n-6 o n-9 sobre modelos experimentales in-vivo e in-vitro. Se estudiarán los ácidos grasos de membrana plasmática, la generación de eicosanoides y endocanabinoides derivados de las vias COX y LOX Además se determinará el efecto de los peróxidos en la expresión y actividad de los factores nucleares de transcripción p53 y GLI como mecanismos responsables de la muerte y proliferación celular. MATERIALES Y MÉTODO: Se utilizará un modelo in-vivo de cáncer de mama empleando ratones C57BL6J inducidos con DMBA que se alimentarán con una dieta base semi-sintética suplemetada con diferentes PUFAs (Chia: n-3, Maíz: n-6 y Oleico: n-9 , empleada en estudios previos (8).Modelos in vitro: se utilizarán lineas celulares cancerígenas humanas de mama MCF-7 y MDA, las cuales se tratarán exógenamente con diferentes PUFAS (GLA:n-6,EPA:n-3, Oleico n-9)(9). Se determinarán ácidos grasos de membranas por Cromatografía de gas (CG)(10-11). El análisis de eicosanoides en células tumorales se realizará por HPLC (9-11). Los endocanabinoides por GC-Espectometría de Masa (18).La formación de peróxidos intracelulares se determinará por análisis de Glutation reducido (GSH)(16).La apoptosis se medirá por actividad caspasas y por Citometria de flujo usando Annexina V FICT (19).La expresión celular de Tp53 y GLI se realizará por Western Blot, PCR e inmunohistoquímica (20-21).RESULTADOS ESPERADOS: Se espera que los lípidos añadidos en las dietas de ratones inyectados con DMBA o al medio de cultivo de células tumorales de mama o páncreas modifiquen los ácidos grasos de membrana y sus derivados lipídicos los eicosanoides y endocanabionoides que suponemos afectarán la activación y expresión de factores de transcripción regulando la carcinogénesis. IMPORTANCIA: Diseñar nuevos modelos experimentales para implementar en terapias génicas y aplicar los resultados sobre factores nutricionales que pudieran actuar como inhibidores o promotores del desarrollo del cáncer en humanos.

Estudios evolutivos en especies de plantas nativas.

Se indagará principalmente acerca del rol de los procesos neutrales, como la deriva génica, de procesos selectivos, como la selección natural mediada por polinizadores y de procesos históricos (geológicos y climáticos del pasado) en la diversificación floral tanto a escala microevolutiva como macroevolutiva. La heterogeneidad ambiental que se presenta en amplios rangos geográficos puede promover la diferenciación entre poblaciones debido a las diferencias en condiciones físicas y biológicas. De esta manera, especies ampliamente distribuidas ofrecen la oportunidad de explorar la dinámica de los procesos evolutivos que tienen lugar a nivel interpoblacional (Dobzhansky 1970, Thompson 1999). El estudio comparativo entre especies hermanas permite comprender cómo la selección natural (adaptación) y la inercia filogenética (herencia ancestral) han modelado los rasgos de las especies que observamos en la actualidad (Díaz 2002, Schluter 2000, Futuyma 2005). Uno de los usos más importantes de la información filogenética es el de reconstruir la historia del cambio evolutivo en caracteres adaptativos mediante su mapeo en la filogenia y la reconstrucción del estado de estos caracteres en el ancestro. Así, la asociación entre transición de caracteres y transiciones en grupos funcionales es una evidencia directa de la hipótesis adaptativa de que los rasgos son seleccionados por grupos funcionales de polinizadores. Una aproximación filogenética puede permitir identificar la dirección y el tiempo de evolución. Todos estos aspectos señalan la necesidad de adoptar una perspectiva conceptualmente integrada (morfológica, genética, filogenética, filogeográfica y ecológica) en el estudio de la biología evolutiva de las flores. Estudiar como actúan los procesos micro- y macroevolutivos en las interacciones planta-polinizador, en una dimensión espacial y temporal, arrojará resultados importantes tanto en el campo teórico como en el de la conservación. Por una parte, permitirá poner a prueba hipótesis relevantes sobre la adaptación de caracteres, mientras que explorará los procesos evolutivos que subyacen a las tramas de las interacciones planta-polinizador; por otro lado, comprender el rol de los cambios climáticos pasados en la diversificación biológica es interesante tanto desde una aproximación evolutiva como desde la biología de la conservación (Avise 2000; Moritz et al. 2000; Petit et al. 2003; Hewitt 2004). Géneros a ser estudiados en este proyecto: 1- Anarthrophyllum (Fabaceae,15 spp), 2- Monttea (Plantaginaceae, 3 spp), 3- Caleolaria (Calceolariaceae 3 spp), 4- Centris (Apidae, 1 spp), 5- Jaborosa (Solanaceae, 23 spp). Metodología: Mapeado de las poblaciones. Elenco de polinizadores, frecuencia. Obtención y medición de caracteres fenotípicos florales. Néctar: concentración y vol. Aceites (peso); Morfometría geométrica (Zelditch et al. 2005). Éxito reproductivo (Dafni & Kevan 2003). Caracteres genéticos: extracción, amplificación y secuenciación: en Calceolaria se utilizarán 2 genes de cloroplasto trnH-psbA y trnS-trnG y genes anónimos nucleares de copia única (scnADN), para Jaborosa se utilizarán 3 genes de cloroplasto (trnH-psbA, TrnD-trnT y ndhF-rp32) y el gen nuclear GBSSI waxy. Finalmente para Centris cineraria se usaría el tRNA ILE y NADH Deshidrogenada subunidad 2. Análisis filogenéticos de parsimonia (Goloboff et al. 2000, Kitching et al. 1998, Nixon 2002, Farris et al. 1996, Sorenson 1999); Filogeografía: reconstrucción de redes por parsimonia (Clement et al. 2000; Posada et al. 2000), análisis de clados anidados (NCPA). Se usarán las claves de inferencia (Templeton 2004). Para todos estos análisis se utilizarán los siguientes programas: DnaSP, Network, Arlequin, MrBayes, Paup, ModelTest, Beast, TNT, WinClada TCS y GeoDis. Estadística multivariada: Los diferentes rasgos florales mencionados se analizarán utilizando distancias de Gower (datos cualitativos) y euclídeas (datos cuantitativos) mediante la técnica multivariada ACoP.

Análisis morfométrico de la extremidad anterior en Carnivora

Durante los cuatro años de disfrute de la beca (2006 – 2009) se ha consolidado una base de datos de medidas osteológicas del esqueleto apendicular de numerosas especies del O. Carnivora. Concretamente, se han medido 364 individuos de 126 especies. Los ejemplares pertenecían a las colecciones del Phyletisches Museum (Jena, Alemania), el Museum für Naturkunde (Berlín, Alemania), el Museu de Ciències Naturals de la Ciutadella (Barcelona, España), el Múseum National d'Histoire Naturelle (París, Francia), y el Museo Nacional de Ciencias Naturales (Madrid, España). Asimismo, con estos datos se han estado preparando tres artículos sobre la morfología de ciertos elementos del esqueleto apendicular en carnívoros, dos de los cuales se encuentran actualmente en estado de revisión para su publicación científica. Dos de ellos, "Scapula, habitat and locomotion in Carnivora" y "Size and shape in the carnivore scapula", relacionan la morfología escapular con factores como el tamaño del animal, el tipo de locomoción que presenta y el hábitat en el que se encuentra; el primero mediante metodología multivariante (análisis funcional) y el segundo bajo las nuevas técnicas de morfometría geométrica. El tercer artículo, "Scaling and mechanics in the carnivore calcaneus: A comparison of natural and artificial selection", evalúa el efecto de diferentes tipos de selección, natural frente a artificial, sobre la morfología del calcáneo y su influencia en la biomecánica de este hueso. Finalmente, también se ha desarrollado un estudio experimental sobre la búsqueda de estabilidad durante la locomoción arbórea, cuyos resultados han dado lugar al artículo "The search for stability on narrow supports: An experimental study in cats and dogs", que también se halla bajo revisión actualmente.

La utilización del concepto de ADN en nuestra sociedad: tecnociencia, frases hechas y errores científicos

La tecnología científica relacionada con el ADN y sus aplicaciones ha revolucionado nuestra sociedad. La información respecto a estos progresos se ha extendido rápidamente mediante los medios de comunicación. A su vez, las personas han incorporado conceptos de las tecnologías relacionadas con el ADN en su cosmovisión. La utilización de frases hechas basadas en el ADN ha tenido un gran éxito mediático, pero algunas de ellas contienen errores científicos graves. En este artículo se pretende mostrar dichos errores y posibles vías de actuación para corregirlos. Palabras clave: ADN, cosmovisión, frases hechas, selección natural, darwinismo, herencia de caracteres adquiridos, lamarckismo.

Evolución: de la especie humana al cyborg

Resumen: Gracias a la evolución biológica y cultural el ser humano ha sido capaz de adaptarse al ambiente. Una opción para mejorar las prestaciones humanas podría ser la obtención de un cyborg o ser humano biónico en el cual la parte inorgánica fuese un chip computacional conectado directamente al cerebro. Esta y otras posibilidades se debaten en el presente artículo. Palabras clave: Evolución biológica, selección natural, evolución cultural, cyborg, biónico, inteligencia.

Conociendo a Darwin a partir de sus escritos

En este artículo me gustaría presentar algunos aspectos de la personalidad e inquietudes intelectuales a partir de la lectura de dos de sus libros:"A naturalist voyage around the World", en su versión ilustrada de D. Appleton and Co. New York 1890 y"The origin of species" versión de 1859 y reeditada por CRW Pub. Ltd. London 2004. El primer detalle que llama la atención al leer el primer libro es percatarse que Darwin era un naturalista formidable. Esta característica suya muchas veces ha quedado enmascarada por su obra principal, la teoría de la evolución por medio de la selección natural.

La evolución : cuaderno de trabajo del alumno-a.

Esta unidad didáctica desarrollada para los alumnos de educación primaria del área de Conocimiento del Medio, explica mediante ejemplos y ejercicios prácticos la evolución de las especies. El planteamiento de la obra es el siguiente: 1. Problema. 2. Nuestras propias ideas para resolverlo. 3. Actividades. 4. La descendencia de los seres vivos. 5. La diversidad intraespecífica. 6. La selección natural. 7. Actividades humanas sobre las especies. 8. Origen de la diversidad. 9. Fósiles.

Evaluación de la ciencia y tecnología como instrumento de intervención del Estado en la Política Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación

El uso de instrumentos y directrices en la política pública para la modelación de los resultados de la actividad científica y tecnológica ha sido frecuente en el Estado colombiano. Este trabajo bajo la ‘teoría de la regulación’ de Black, examina el Modelo de Medición de Grupos de Investigación y de calificación de Revistas Científicas –Publindex- de Colciencias, como instrumentos de intervención del Estado, fundados en el uso de indicadores bibliométricos y cienciométricos. Para ello, se da respuesta a interrogantes referidos a la auto-organización de la ciencia; su relación con el Modelo de Grupos de Investigación, la influencia que dicho modelo tiene sobre la libertad de investigación; las implicaciones que tiene el otorgar categoría o status a los Grupos por actos estatales y la conveniencia de que el Estado tenga un sistema de incentivos para el examen de información científica y técnica originada en indicadores científicos, entre otros. Se busca en síntesis, aportar elementos que permitan, desde una perspectiva sistémica e interdisciplinaria explicar algunas de las razones por las cuales los elementos involucrados en la estructuración de la normativa de ciencia y tecnología, pueden inducir a afectaciones negativas y positivas en el quehacer científico y tecnológico.

El modelo de evolución de Darwin y Wallace en la enseñanza de la Biología.

resumen tomado de la publicación

Darwin como filósofo.

Resumen basado en el de la publicación

Darwinismo y política.

Resumen basado en el de la publicación

¿Qué sabemos hoy sobre el origen de la vida?

Resumen tomado de la publicación

¿Cómo cambian los seres vivos? : programa-guía de actividades con comentarios para los profesores.

Se presenta una programa-guía de actividades con comentarios para los profesores sobre un tema relacionado con las ciencias naturales: los seres vivos. Se pretende alcanzar varios objetivos: comprender que los seres vivos cambian y conocer algunos mecanismos que los científicos han ido proponiendo para explicar los mecanismos de la evolución; facilitar la superación de concepciones fijistas y lamarckiamas para favorecer el aprendizaje significativo de la evolución de los seres vivos por selección natural; dar a los alumnos oportunidades para comprender que la construcción de teorías científicas es un trabajo complejo y que la solución de determinados problemas no es fácil; plantear a los adolescentes la complicada trama en la que se establecen las relaciones de la ciencia y la sociedad. La guía se estructura en actividades y en comentarios a las mismas. Se incluye en este programa una unidad didáctica titulada: ¿Por qué enfermamos?: las enfermedades transmisibles y otra titulada: ¿Por qué se estropean nuestros dientes?, ambas elaboradas por la misma autora y en relación directa con la primera.