domingo, 23 de mayo de 2010

Actualidades Vox Populi de la Ciencia (Radio Bemba) 19 de mayo de 2010

Los tibetanos han desarrollado genes que los ayudan a adaptarse a la vida en grandes alturas.
Investigadores de la Escuela de Medicina de Utah y de la Escuela Médica de la Universidad de Qinghai, en China, publicaron en la revista Science Express una investigación en la que reportan haber encontrado diferencias en al menos diez genes de los habitantes del Tíbet, comparados con habitantes de regiones cercanas pero que descienden de personas que siempre han vivido a alturas mucho más bajas.

Un relato excelente acerca de viajes a China, y en especial al Tibet, se encuentra en el blog de Eugenia Mont Farfán, quien publica fotos como la que sigue:


La dirección de su blog es:
http://blogs.elcomercio.pe/cgi-bin/mt/mt-search.cgi?tag=China&blog_id=5

De estos diez genes (cuando menos) dos están relacionados con la producción de hemoglobina, y en su conjunto, permiten a los habitantes del Tíbet vivir en una región en la que el resto de habitantes del mundo siente dificultades para respirar, inflamación en los pulmones y en el cerebro. Como hemos explicado en ocasiones anteriores, la hemoglobina es una proteína de color rojo, que cumple el papel de transportar oxígeno desde los pulmones hasta otras partes del cuerpo.

Existe una ecuación que se llama ley del gas ideal, que permite conocer la presión que ejerce un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene. Sin embargo esa descripción es aproximada y se limita a circunstancias específicas que no vamos a mencionar ahora. Por esa razón se recurre a mejorar la teoría física, con lo cual se encuentra que cada gas ejerce una presión ligeramente distinta de la que se predice al usar la ley del gas ideal. Este es el caso del oxígeno en los alvéolos pulmonares.

Por esa razón, para su estudio, los científicos de ambas instituciones tomaron muestras de sangre de 75 personas que viven en un pueblo a 4 500 metros sobre el nivel del mar. A esas alturas la presión del oxígeno sobre los alvéolos pulmonares es menor. Estos alvéolos pulmonares son las regiones del pulmón en donde ocurre el intercambio de gases entre la sangre y el aire que hacemos entrar a los pulmones cuando respiramos.

Las muestras de sangre fueron utilizadas para estudiar el genoma de los habitantes del Tíbet, con lo cual se confeccionó una lista de 247 genes candidatos a ser diferentes debido a su papel en el procesamiento del oxígeno en el cuerpo.

Se realizó el mismo análisis con personas que viven en regiones más bajas a fin de hacer comparaciones. La conclusión de los investigadores es que hay diez genes que podrían explicar la facilidad de los tibetanos para tener mayores cantidades de óxido nítrico, una molécula que probablemente ayuda a obtener más oxígeno en los tejidos y prevenir la policetemia, un trastorno que se presenta cuando hay demasiados glóbulos rojos en la sangre.

Datos y Efectos del Derrame de Petróleo en el Golfo de México (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 19 de mayo de 2010

Para el cálculo de los datos que presentamos a continuación tomamos como punto de partida que un barril de petróleo equivale a 58.9873 litros. Todos los datos los tomamos del sitio de Internet: “Center for Biological Diversity”, que en español significa: Centro para la Diversidad Biológica.

La estimación más reciente (18 de mayo de 2010) es que en la actual fuga de petróleo en el Golfo de México se tiran 70 000 barriles de petróleo diarios, que son casi 4.13 millones de litros diarios, o bien, es equivalente a 4 130 tinacos (de los más grandes, de 1000 litros) que usamos para almacenar agua en Hermosillo.

Para el 16 de mayo ya se habían tirado en el Golfo de México más de 113 millones y medio de litros de petróleo, que son como 113 550 tinacos de agua (de los grandes).

Esto ya es tres veces más grande que el derrame de petróleo del barco Exxon Valdez cerca de Alaska. Este accidente, ocurrido el 24 de marzo de 1989 derramó 37 mil toneladas de petróleo, afectando a aproximadamente 2 mil kilómetros de costas de Alaska.

En el lenguaje coloquial se le llama simplemente crudo al petróleo extraído de la tierra, a fin de especificar que se trata del material en su forma natural, sin el procesamiento que se realiza después en la industria petroquímica, ya sea para fabricar gasolinas y quemarlo, o para producir materiales nuevos que pueden ser usados en muchas aplicaciones que van desde la medicina hasta la industria textil.

Las manchas de crudo del derrame de petróleo del Golfo de México están cerca de varias áreas de la costa de Luisiana y están causando quemaduras en los ojos que se manifiestan inicialmente como irritación, dolores de cabeza y náuseas entre la gente que vive en ellas.

La mancha de petróleo en la superficie abarca ya más de 11 650 kilómetros cuadrados, que es similar a la extensión de un cuadrado desde Hermosillo hasta Guaymas en uno de sus lados y en otro desde Hermosillo hasta más allá de Mazatán, cerca de la presa El Novillo.

El derrame de petróleo pone en peligro más de 200 especies de animales, entre las cuales se puede mencionar una clase de atún que tiene un peso promedio de 150 kilogramos aunque se han observado ejemplares que llegan a pesar 450 kilogramos. Su nombre científico es Thunnus Thynnus y vive en el Océano Atlántico pero llega a aparearse y a depositar sus huevecillos en la parte norte del Golfo de México, justo en la zona donde se encuentra actualmente la mancha de petróleo. La situación es delicada porque ésta es una especie en peligro de extinción incluso sin la presencia del derrame de petróleo que está ocurriendo.

Una de las especies en peligro es la ballena sei, pues como se pudo observar en días recientes, residuos de ellas fueron alcanzados por la mancha de petróleo. Se trata de una especie de ballena que llega a medir 20 metros de largo y a pesar hasta 44 toneladas.

Otro cetáceo que se verá afectado, será una clase de mamífero que llamamos manatí, o vaca marina, que alcanza a medir hasta 4 metros de longitud y pesar de 400 a 550 kilogramos. Como todos los mamíferos marinos, su situación ante las aguas contaminadas es especialmente delicada porque para vivir se sumerge y requiere de regresar a la superficie del agua periódicamente para respirar.

En el mar abunda un conjunto de organismos microscópicos que flotan a diversas profundidades, siendo más abundantes a 200 metros de profundidad. Su nombre es plancton y antes era clasificado como fitoplancton o como zooplancton, aunque se trata de una clasificación que modernamente se considera poco aceptable. El fitoplancton sirve de alimento al zooplancton, el cual es consumido, a su vez, por una gama muy amplia de animales marinos, entre los cuales se encuentra la ballena y otros peces que sirven de alimento a animales carnívoros como los tiburones, atunes, peces espada, etcétera, de tal modo que por cada tonelada de estos peces se lleva a cabo un consumo de 5 mil toneladas de fitoplancton.

Según los expertos, el plancton que consumen algunas especies de ballenas en esa región desaparecerá, por lo que se quedarán sin alimento, al igual que algunas de las especies de arenques (son 15 en total) que también viven en el Golfo de México. Tanto su proceso de reproducción, como sus crías, será afectado por el derrame de petróleo. Si se toma en cuenta que estos peces, como el plancton, se encuentran en la base de la cadena alimenticia, se puede inferir que el daño se extenderá a las especies animales de mayor tamaño.

El petróleo está alcanzando varias regiones de las costas de Luisiana y se acerca a las de Alabama, con lo cual amenazará también a la Florida. Especialmente a lo largo del río Mississippi, con énfasis especial en las áreas cercanas a Nueva Orleans, existen lugares de paso de muchas aves migrantes que vuelan sobre esa región, atraviesan el Golfo de México y se mueven hacia México y América Central.

Las aves migratorias se verán afectadas no sólo por la destrucción directa de los centros en los que se detienen a descansar, sino también porque los peces pequeños, y los crustáceos que acostumbran comer, estarán desapareciendo o se encontrarán contaminados, lo cual ocurrirá también con las aves que las consuman.



Un sitio en el que se mantiene información actualizada se llama: “Center for Biological Diversity” y su dirección será publicada en el blog del programa Vox Populi de la Ciencia.

Fuente: http://www.biologicaldiversity.org/programs/public_lands/energy/dirty_energy_development/oil_and_gas/gulf_oil_spill/index.html

Además, la empresa dueña del buscador google mantiene el siguiente sitio actualizado con un mapa en el que se dibuja la extensión del derrame de petróleo sobre el Golfo de México:
http://www.google.com/crisisresponse/oilspill/

viernes, 14 de mayo de 2010

¿Hubo transferencia de genes de la especie de Neanderthales a los seres humanos modernos? (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 12 de mayo de 2010

Un artículo publicado el 7 de mayo de este año plantea argumentos a favor de que ocurrió transferencia de genes de los hombres de Neanderthal a los humanos anatómicamente modernos. Esto significa el establecimiento de relaciones sexuales entre machos de la especie Neanderthal y hembras de la especie Homo Sapiens.

El nombre científico es Homo Neanderthalensis y la palabra Neanderthal se debe al lugar en el que fue encontrado, en 1856, el primer fósil que pudo ser identificado como una especie diferente. Se trata de una composición de las palabras Neander y thal, la primera de ellas se refiere a un valle del río Dusser, que se ubica al noreste de la ciudad alemana: Dusëldorf, entre los poblados Erkrath y Mettmann. A su vez, la palabra thal, se traduce al español como: valle.

En realidad, ya se habían encontrado fósiles de la misma especie en Engis, Bélgica, en 1827, y otro en Forbe, Gibraltar, en 1848, sólo que no habían procedido a un estudio satisfactorio de esos hallazgos.

Se trata de un artículo publicado en la revista científica Science, está firmado por 56 investigadores pertenecientes a 4 instituciones alemanas, 9 de los Estados Unidos, una del Reino Unido, una de Irlanda, una de Rusia, 2 de Croacia y 3 de España.

El nombre del artículo es “Una Secuencia Preliminar del Genoma del Neanderthal” (A Draft Sequence of the Neaderthal Genome) y contiene una amplia explicación de las razones técnicas que llevan a estos 56 investigadores a plantear que una fracción de los seres humanos actuales contiene genes provenientes del hombre de Neanderthal.

Como hemos explicado en otras ocasiones, el trabajo de los científicos es comunicado a través de revistas especializadas, que conocemos genéricamente con el nombre de literatura científica, pero que abarca todas las especialidades de la ciencia. La ventaja de este sistema es que existe una revisión de los artículos que se proponen para publicación, lo cual se hace mediante un proceso en el que el director de la revista es una primera opinión que juzga si el artículo puede ser aceptado para que otros especialistas lo revisen. Si lo considera así, lo envía a cuando menos otro (en ocasiones dos) especialista que lo lee y da su opinión sobre la veracidad de los argumentos planteados por el autor que ha escrito el artículo en cuestión. Cuando éste está de acuerdo con los resultados, el trabajo puede ser aceptado para publicación. De esta forma, el procedimiento disminuye el riesgo de publicar falsedades, como sucede con la literatura cotidiana disponible, entiéndase: revistas, periódicos, internet en general, etcétera.

La relación entre los hombres de Neanderthal y los humanos actuales es un asunto sumamente debatido en la literatura científica, como explican los autores en la presentación de su trabajo. El hombre de Neanderthal es una especie que vivió aproximadamente desde hace 400 mil años hasta hace 30 mil años, y aunque no se conoce la razón precisa de su desaparición, se acepta como una de las teorías más probables la imposibilidad de acostumbrarse a cazar en un ambiente de cambios climáticos bruscos. Esta teoría fue reportada hace algunos meses en este programa.

Los científicos explican que la especie de Neanderthal y los humanos actuales comparte un ancestro común hace aproximadamente 500 mil años, pero afirman que los genes descubiertos por ellos son más recientes.

Para alcanzar sus conclusiones seleccionaron tres fragmentos de hueso después de estudiar 21 fragmentos de fósiles de Neanderthales provenientes de sitios localizados en una región de Croacia que recibe el nombre de Vindija. La edad de los huesos fue medida mediante la técnica del carbono 14 y otras que fueron explicadas en este programa en la serie que llamamos “El Pasado nos Aguarda”, encontrando que datan de hace 38 mil años. Sus estudios genéticos fueron reforzados con fósiles de El Sidrón, en España, de hace 49 mil años, del Valle de Neander, en Alemania, de hace 40 mil años, y de otros de Mezmaiskaya, en la frontera de Rusia con Georgia, que datan de hace 60 a 70 mil años.

Los autores del artículo explican que los genes hallados pertenecen a cuatro secuencias genéticas, que son:
El gene MCIR, que tiene que ver con la pigmentación de la piel, es decir, con la cantidad de melanina presente en el protoplasma de las células de la epidermis. La melanina está formada de gránulos de color oscuro, que existe en mayor cantidad en las personas de piel oscura y las protege de la luz solar porque procesa la energía de estos rayos para incorporarla al organismo como otra forma de energía que es aprovechable para otros fines. Uno de los cuales es la producción de vitamina D.
Un segmento del gene FOXP2, involucrado en el lenguaje, como ya tratamos previamente en otro programa de Vox Populi de la Ciencia.
Una tercera secuencia llamada ABO, relacionada con el grupo sanguíneo, y
Un gene involucrado con la percepción de los sabores.

Los científicos explican que resulta fundamental evitar la contaminación de los genes de Neanderthal extraídos de los huesos con los genes de humanos actuales, de modo que necesitan hacer sus estudios en recintos especiales. Lo anterior significa que fue necesario limpiar sitios específicos para eliminar ADN de trabajadores del instituto y de científicos, y después, manejar todo el instrumental por medio de brazos mecánicos, evitando el contacto directo con los fósiles. Después de todo el trabajo de obtención de datos, la aplicación de estudios estadísticos les permite asegurar que pueden garantizar que la contaminación no puede pasar del 1%, lo cual ellos consideran técnicamente suficiente para realizar afirmaciones correctas.

Los autores del artículo han concluido que la proximidad genética de los Neanderthales ocurre con los europeos y con los asiáticos del este, pero no con los africanos actuales. Descartan que esa semejanza de genes se deba a contaminación durante el estudio porque se habría necesitado que ésta fuera del orden del 10% para incidir en sus resultados, cuando en realidad no pasaba del 1%.

Ante la posibilidad de que el proceso de transmisión de los genes ocurriera de los seres humanos anatómicamente modernos a los Neanderthales, los científicos presentan argumentos estadísticos para afirmar que eso no es posible, de modo que se inclinan por la hipótesis de que el flujo de genes fue de Neanderthales a los humanos actuales.

Modernamente, todos los primates, incluidos los seres humanos, son considerados una misma familia biológica que se llama homínidos. Anteriormente, se referían únicamente a aquellas especies de primates que en algún momento de la evolución tomaron la forma de locomoción bípeda, sin importar si se trataba de fósiles o de organismos vivientes en la actualidad.

Los autores del artículo no ponen en duda que los homínidos salieron de África, únicamente afirman que al coexistir en el Oeste Medio, donde se encuentra actualmente Palestina, Turquía, Irak, el Kurdistán, Georgia y el sur de Rusia, pudo ocurrir el proceso de transferencia genética de que venimos hablando.

Lo anterior explicaría que la cercanía genética de humanos de China, o de Francia, con los Neanderthales, es mucho mayor que con los humanos actuales de África. Según los científicos, la mezcla pudo ocurrir antes de que el ser humano pasara al centro de Asia, para expandirse después hacia la Europa occidental y hacia lo que ahora es China.


Como explicamos en la tercera contribución de la serie “El Pasado nos Aguarda”, todos los investigadores genetistas importantes reconocen ahora que el humano moderno permaneció en África hasta hace 60 mil años, siendo a partir de esa fecha cuando empezó a emigrar hacia otras regiones del planeta.

En la sexta contribución de esa serie mencionamos que una rama de los humanos actuales pasaron por toda la costa sur de Asia, alcanzando lo que ahora es Australia, mientras que otros avanzaron hacia Irán y de allí al centro de Asia, desde donde se dispersaron hacia Europa algunos y hacia el este de Asia otros. Entre estos últimos ocurrió la presunta transferencia genética de la que venimos hablando.

Contrario a las afirmaciones de la prensa, algunas de las cuales titularon la noticia en términos de que acaba de quedar demostrado que el hombre moderno desciende del Neanderthal, los 56 científicos del artículo “Una Secuencia Preliminar del Genoma del Neanderthal”, no descartan otros escenarios posibles, como son:
1.Que los genes fluyeron de homínidos más antiguos, conocidos como los Homo Erectus, hacia el Neanderthal.
2.El flujo genético ocurrió entre Neanderthales y los ancestros de todos los humanos no africanos, es decir, que ya habían salido de África, que es la hipótesis expuesta largamente en el artículo.
3.Que en África ya había subestructuras genéticas entre los homínidos, una de las cuales se transfirió a los Neanderthales, mientras que otros homínidos dieron lugar a los humanos africanos actuales.
Las conclusiones que los científicos plantean, sin tener duda, son casi obvias.
Primero: que han logrado estudiar la secuencia del genoma de homínidos de hace menos de 100 mil años.
Segundo: el análisis del genoma de los Neanderthales muestra que existe relación con los humanos no africanos de la actualidad.
Tercero: los genes transmitidos tienen relación con la morfología craneal y con habilidades cognitivas.

Actualidades Científicas (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 12 de mayo de 2010

I. Datos moleculares combinados con imágenes tomadas desde el espacio están siendo utilizadas para estudiar delfines en peligro de extinción.


La edición más reciente de la revista científica Ecología Molecular (Molecular Egology) acaba de publicar un artículo escrito por cinco autores de cinco instituciones diferentes, en el cual se reporta uno de los primeros estudios que combinan el conocimiento molecular de las especies estudiadas con datos sobre las características específicas de las aguas en que viven.

El objeto de estudio son varias especies de delfines que miden entre 1.5 metros y 1.8 metros de largo con un peso de 40 a 70 kilogramos. El interés particular es una especie que se llama “Franciscana”, la cual habita en la costa este de América del Sur, tiene costumbres poco conocidas y se considera que su número ha disminuido peligrosamente, ya que la densidad de población empezará a hacer difícil su reproducción. Es decir, la oportunidad de que se encuentren un macho y una hembra para establecer relaciones sexuales, y que además, ambos sean genéticamente diversos para evitar el traslado de enfermedades comunes entre familiares, además de la riqueza inmunológica necesaria. De hecho, los investigadores están recomendando que la especie de delfines Franciscana que viven al norte de Buenos Aires, Argentina, sea protegida para evitar su desaparición.

Los investigadores han comparado 275 muestras genéticas de delfines que murieron accidentalmente cuando fueron atrapados y muertos enredados en los instrumentos de pesca dedicados a capturar otras especies. Han podido reconocer genes específicos que son usados como marcadores genéticos que les permiten estudiar el flujo genético entre diferentes especies, mediante el establecimiento de relaciones sexuales, algo que en el lenguaje de los ganaderos se llama cruzar especies. El mismo concepto será manejado en la segunda media hora de este programa para hablar del Hombre de Neandertal y del Homo Sapiens.

Además, las imágenes de satélite y datos proporcionados por la NASA permiten conocer diferencias ambientales mediante mediciones de temperatura, claridad o apariencia turbia del agua, niveles de clorofila, etcétera. Combinando estos datos con el conocimiento genético, ha sido posible obtener hallazgos sorprendentes; por ejemplo, a 35 kilómetros de la desembocadura del Río La Plata viven dos especies de delfines que son genéticamente muy diferentes, no obstante la cercanía geográfica de los sitios en que viven. En cambio, sí tienen relación con especies que se encuentran a muchos cientos de kilómetros al sur.
Fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100510075417.htm

II. El estudio de partículas de cometas localizadas en la Antártida podría permitir el conocimiento de la clase de gases que lanzaba nuestro sol hace 4 500 millones de años.


Se ha podido identificar una nueva clase de partículas extraterrestres entre la nieve de la región central de la Antártida. Como se aprende en los cursod e geografía, la Antártida es el continente helado que se encuentra en el polo sur. Una de sus costas de hielo se encuentra a casi 3,900 kilómetros de la costa sur de Sudáfrica, donde se desarrollará el próximo mundial de fútbol.

Los científicos suponen que su origen podría ser ese polvo de cometas que se desprende de ellos cuando se acercan al Sol. Estas partículas miden aproximadamente una décima de milímetro y están hechas de materia orgánica ensamblada en pequeños conjuntos de minerales que probablemente provienen de regiones muy lejanas y muy frías de la parte exterior del sistema solar.

La razón por la que llegaron a la Antártida es que los cometas, que son pequeños pedazos de hielo y polvo cuando están lejos del Sol, se gasifican cuando se acercan a este astro, produciendo la pérdida de una parte de su material, que sale despedido en distintas direcciones. Una parte de estos materiales, eléctricamente cargado por la presencia de iones, pudo llegar a la Tierra, donde el campo magnético terrestre las desvió hacia los polos.

Como se aprende en los cursos de química, un ión es una molécula, o conjunto de ellas, que ha perdido un electrón o varios, o también, un conjunto de átomos que se separan, de un complejo atómico neutro y se llevan parte de la carga eléctrica, dejándola sin números iguales de protones y de electrones, motivo por el cual se quedan con carga eléctrica opuesta al del grupo de partículas que se va.

En este proyecto vienen trabajando el Instituto Polar Pablo Emilio Victor, de Francia; el Programa Nacional para la Investigación de la Antártida, de Italia; y el Centro de Espectrometría de Masas Nuclear, también de Francia. Además, colaboran el Museo de Historia Natural de Francia, la Universidad de Lille 1 y la Escuela Normal Superior en París. Como podemos ver, los países tercermundistas, como el nuestro, no se encuentran entre los participantes de esta clase de investigaciones.

Para comprender mejor de qué se trata la investigación que venimos relatando, conviene recordar qué son los isótopos, aunque lo hemos explicado en otros programas. Un elemento químico específico se define por la cantidad de protones que tiene en su núcleo, lo cual le da la oportunidad de capturar igual número de electrones en su periferia. Como los protones tienen carga eléctrica positiva y los electrones la tienen negativa, ambos se neutralizan, dando lugar a un átomo eléctricamente neutro, lo cual le da estabilidad para mantenerse formado sin destruirse mientras se cumplan condiciones específicas en las que no abundaremos. Además de protones, en el núcleo hay neutrones, que no tienen carga eléctrica y que sirven para mantener unidos a los protones, evitando su separación a consecuencia de la repulsión eléctrica entre ellos porque tienen la misma carga. Cuando el número de esos neutrones difiere en un elemento químico, decimos que se trata de un isótopo diferente.

Regresando al caso del trabajo científico que estamos relatando, los investigadores han encontrado la presencia de altas cantidades de deuterio, un isótopo del Hidrógeno que tiene dos neutrones en lugar de uno. Es precisamente el estudio de esta composición de isótopos la que podría arrojar nuevo conocimiento sobre la clase de emisiones que lanzaba el Sol hace 4 500 millones de años.
Fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100430131153.htm


III. Un novedoso páncreas artificial ha sido probado en forma exitosa durante más de 24 horas en enfermos de diabetes tipo I.


Científicos de la Universidad de Boston han probado un sistema en el que se inserta en el paciente un lector del nivel de glucosa, llamado en México glucómetro, además de un sistema de control de una bomba que combina insulina y glucagón para administrarla en pacientes enfermos de diabetes tipo I.

El diabetes tipo I es una enfermedad en la que las células beta del páncreas, que son las encargadas de producir la insulina, son destruidas por el sistema inmunológico del enfermo. El papel de esta sustancia es controlar el nivel de glucosa en la sangre. A su vez, existen en el páncreas las células alfa, que producen el glucagón, una hormona formada por 29 aminoácidos y que se encarga de elevar el nivel de glucosa en la sangre. Es decir, la insulina y el glucagón tienen efectos opuestos.

La experiencia con el control de la diabetes indica que dependiendo de la naturaleza de cada paciente, el médico receta niveles adecuados de insulina para que disminuya la cantidad de glucosa en la sangre en aquellos pacientes en los que ésta tiende a subir.

Sin embargo, la misma experiencia ha enseñado a los médicos que el exceso de insulina produce disminuciones peligrosas de glucosa en la sangre, un padecimiento conocido con el nombre de hipoglicemia.

En el conjunto de estudios reportados en la revista científica Ciencia Médica Traslacional (Science Translational Medicine), los especialistas afirman que han podido demostrar que los cuadros de hipoglicemia se deben al exceso de insulina aplicada al paciente. También han podido encontrar que la velocidad con que actúa la insulina varía mucho de un paciente a otro, llegando a veces a relaciones de cuatro a uno en esas velocidades. Es decir, hay pacientes en los que la velocidad para procesar la insulina es cuatro veces mayor que en otros. Por esa razón, ellos encuentran que no puede haber una sola dosis definida, sino que ésta depende de cada individuo.

El sistema desarrollado por los científicos consiste de un sistema combinado de aplicación de insulina y de glucagón con base en la lectura de los niveles de glucosa en la sangre, para lo cual utilizaron pequeños chips insertados debajo de la piel. Con esa información disponible, los científicos aplicaron las dos sustancias mediante pequeñas bombas que son del tamaño de un teléfono celular. El procedimiento ayudó para que no se presentaran los cuadros de hipoglicemia.

El paso siguiente es desarrollar un sistema de control por medio de software, de modo que podrá haber sistemas autónomos, insertados en el paciente, en los que no será necesario revisar el nivel de la glucosa en sangre frecuentemente para saber cuál es la dosis de insulina a aplicar. En su lugar, podrá disponerse de un pequeño chip debajo de la piel, que lee el nivel de glucosa en la sangre, envía el dato a un pequeño sistema de cómputo, que ordena la aplicación de insulina o de glucagón para que el paciente se mantenga en los niveles correctos.
Fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100414152127.htm

jueves, 6 de mayo de 2010

Actualidades Científicas (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 5 de mayo de 2010

I. Pac-man fue localizado en una de las lunas de Saturno. Una foto de la NASA nos muestra que el personaje de los videojuegos de los años 1980 se dispone a comerse un cráter.
Una fotografía tomada por la nave espacial Cassini, de la cual hablamos previamente en un programa de Vox Populi de la Ciencia en el año 2009, realizó tomas de la luna Mimas, que orbita alrededor de Saturno.

Mimas es una luna de Saturno que fue descubierta por William Herschel en 1789. Se encuentra tan cerca de Saturno que gira alrededor suyo tan rápidamente que da una vuelta completa en aproximadamente 22 horas y media. Debe su nombre a un personaje de la mitología griega. Tiene un diámetro de apenas 397 kilómetros, menos del 12% del diámetro de nuestra luna y la gravedad que ejerce es tan pequeña que un ser humano de 100 kilogramos de masa se sentiría en Mimas como si tuviera 750 gramos de masa.

La fotografía tomada por la nave Cassini presenta un mapa de las variaciones de la temperatura en la superficie de Mimas pero todavía desconocen la razón precisa por la que ocurre ese tipo de distribución de temperatura. Puede encontrarse en la siguiente dirección de la NASA
http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/features/2010/pac-man-mimas.html


La explicación técnica que aparece en ese portal de la NASA es altamente recomendable.



El aspecto curioso de la nota lo incorpora el hecho de que nadie dibujó ningún Pacman en la superficie de Mimas, es solamente la habilidad de los cerebros humanos para asociar imágenes nuevas con otras que ya existen en su memoria. Es el mismo caso de las manchas que observamos en la luna terrestre, que algunos asocian con la forma de un conejo que se posa sobre la superficie en las noches de luna llena. Es precisamente esta habilidad asociativa de los cerebros humanos la que ha sido estudiada mediante las teorías de redes neuronales, con el fin de poderlas copiar en programas de cómputo que reconozcan imágenes, hagan asociaciones entre síntomas proporcionados por pacientes, etcétera.



Fuente: http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8594101.stm

II. Está en desarrollo una nueva clase de robots que ayudarán a las personas de la tercera edad a vivir cómodamente durante más tiempo y de forma más independiente.
Un grupo de investigadores europeos que es coordinado por la Universidad de Tecnología de Eindhoven, en Holanda, se encuentra desarrollando una clase de robot que podrá atender pacientes con enfermedades pulmonares. Se considera que este tipo de robots serán importantes porque, dentro de 20 años, esa será la tercera causa de muerte de las personas adultas.


Se trata de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), o bien, COPD por su nombre en Inglés: chronic obstructive pulmonary disease. Es una enfermedad que se caracteriza por la presencia de liquido en los pulmones, causando obstrucción o limitación crónica en el flujo de aire pulmonar. El Instituto Nacional para la Sangre, los Pulmones y el Corazón de los Estados Unidos considera que esta enfermedad surge como una respuesta crónica al humo del tabaco.



Los estudios estadísticos permiten concluir que entre un 20% y un 25% de los fumadores desarrollan la enfermedad, pero se desconocen las causas de predisposición al desarrollo de ella. Los especialistas consideran que hay factores múltiples en el desarrollo de la enfermedad, como por ejemplo la contaminación ambiental y la susceptibilidad individual.



En 1990 la Organización Mundial de la Salud catalogó a esta insuficiencia pulmonar como la sexta causa de muerte en el mundo y proyectó que para 2030 llegaría a ser la cuarta como consecuencia del incremento de fumadores en el mundo. Sin embargo, el portal de Sciences Daily News afirma que dentro de 20 años será la tercera causa de muerte.

Ver también: “Projections of Global Mortality and Burden of Disease from 2002 to 2030
” de Colin D. Mathers*, Dejan Loncar
que se encuentra en
http://www.plosmedicine.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pmed.0030442

Regresando al tema del robot doméstico, los científicos esperan que dentro de tres años habrá prototipos de esta clase de robots, que podrán seguir al paciente a través de su casa, aprender cuáles son sus costumbres, subir o bajar la temperatura del aire acondicionado para que el paciente se sienta confortable, y una vez que aprenda cuáles son sus hábitos, usar ese aprendizaje como patrones de conducta para comparar con comportamientos posteriores y avisarle al médico si considera que el paciente no se está conduciendo adecuadamente.




Además, el robot podrá proporcionar diversiones al paciente en la forma de videos y de conexiones a Internet. En general, los investigadores piensan que el robot tendrá habilidades para proporcionar un ambiente agradable que hará que el paciente se sienta confortable.
fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100422085218.htm


III. Una nueva especie de ancestros humanos, que llamamos homínidos fue descubierta recientemente por científicos del Instituto Max Planck en Leipzig.
Como explicamos en una serie de programas a inicios del año 2009, que titulamos: “El pasado nos aguarda”, el análisis del ADN mitocondrial permite estudiar el desarrollo evolutivo de los seres humanos y de los homínidos que dieron lugar tanto a los hombres de Neanderthal como al Homo Sapiens.

La revista científica Nature acaba de publicar un artículo en el que los investigadores del Instituto Max Planck afirman que el análisis de huesos de restos encontrados en el sur de Siberia permiten concluir que se trata de una especie que vivía en el centro de Asia hace entre 48 000 y 30 000 años, lo cual indica que seguramente convivió con individuos pertenecientes a los hombres de Neanderthal y también con otros que pertenecían a los Homo Sapiens.

El análisis del ADN de esta nueve especie de homínido, encontrado en esos huesos del sur de Siberia, no corresponde a los Neanderthales, ni al Homo Sapiens, ni tampoco al Homo Erectus del cual descendieron ambas cientos de miles de años antes.

La siguiente es una fotografía de una excavación en Atapuerca


Las teorías más aceptadas por los científicos que se dedican al estudio de la evolución humana afirman que los primeros grupos de homínidos que salieron de África lo hicieron hace 1.9 millones de años. Los datos arqueológicos encontrados aseguran que hace 500 mil años, y después, hace 300 mil años, salieron otras dos olas de ancestros de los humanos. Los seres anatómicamente iguales a los humanos actuales se localizan fuera de África hace aproximadamente 50 mil años.
Un cráneo de un homínido que vivió, según los expertos, entre hace un millón de años y hace 700 mil años, se ve enseguida



Johan Krause y Svante Pääblo, del Instituto Max Planck, informan que el DNA proviene de pequeñas piezas de un hueso de un dedo encontrado en una caverna de las Montañas Altai, en el sur de Siberia, en el año 2008, pero les tomó más de un año y medio de estudios para poder llegar a las conclusiones que estamos informando. Ellos explicaron también que el ancestro común de esta nueva especie de homínidos, con los humanos modernos y con los Neanderthales, se remonta a hace un millón de años.

Una fotografía de las montañas de Altai, en Rusia, se aprecia enseguida


Svante Pääblo es la persona de la foto que sigue

Fuente: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100325100848.htm

miércoles, 28 de abril de 2010

Actualidades Científicas (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 28 de abril de 2010

I. Investigadores del Colegio Médico Cornell Weill, del Hospital Presbiteriano de Nueva York, encuentran que la inmunoglobulina intravenosa podría ser de utilidad para combatir el avance del Alzheimer.
La enfermedad de Alzheimer es una enfermedad neurodegenerativa, lo cual quiere decir que las redes de neuronas que forman parte del cerebro se van muriendo de manera progresiva, de modo que debido a la falta de neuronas, las personas que la padecen presentan un deterioro en la capacidad para conocer, recordar y procesar conocimientos, todo lo cual se manifiesta en trastornos en la conducta.

Las personas que padecen Alzheimer muestran una pérdida creciente de la memoria y de otras capacidades mentales. Las células del cerebro van muriendo y éste se encoge como síntoma de una enfermedad que suele tener una duración media aproximada de 10 años, contados a partir del momento en que se hace el diagnóstico, aunque puede variar debido a que hay casos de avance más agresivo de la enfermedad.

Estudiando el cerebro por medio de resonancia magnética se ha podido descubrir que las personas que tienen Alzheimer presentan una disminución en el tamaño de su cerebro, con una rapidez que es de tres a cuatro veces mayor que el mismo fenómeno en personas adultas de mucha edad. Al mismo tiempo, se presenta un crecimiento de unas zonas del cerebro que se llaman ventrículos, las cuales se van llenando de líquido.

Un grupo de investigadores del Colegio Médico Cornell Weill, del Hospital Presbiteriano de Nueva York, está realizando un estudio que consiste de tres fases y en la actualidad han reportado los resultados obtenidos en la segunda de ellas. Así lo hicieron el 13 de abril de 2010 ante la Academia de Neurología de los Estados Unidos, donde presentaron un reporte en el cual informan sobre los resultados de aplicar inmunoglobulina intravenosa humana a un subconjunto de veinte pacientes enfermos de Alzheimer que fueron sometidos periódicamente a estudios de resonancia magnética para medir el tamaño de diversas partes de su cerebro.

Los investigadores se mantienen atentos a posibles efectos secundarios de los estudios basados en resonancia magnética. Por ejemplo, se sabe que los campos magnéticos muy intensos pueden cambiar ligeramente de lugar las prótesis dentales, como las amalgamas que nos ponen en las muelas. También se pueden afectar los marcapasos que usan para el corazón algunas personas que requieren de una ayuda electrónica para conservar el ritmo de latidos del corazón. Además, como parte de la técnica de la resonancia magnética, los campos magnéticos necesarios deben cambiar de un lugar a otro del tejido blando que está siendo estudiado, de modo que se presenta un efecto físico que consiste en la generación de corrientes eléctricas de un sitio a otro, lo cual puede afectar el trabajo de las neuronas. Aparte de sentimientos de hormigueos en el cráneo, comezón en diversas partes del cuerpo y ligeros dolores musculares similares a los que sienten aquellas personas que exageran la cantidad de ejercicio, no se conocen efectos secundarios perjudiciales para el organismo.

Continuando con el estudio de los enfermos de Alzheimer, a una parte de los pacientes se les inyectó inmunoglobulina intravenosa humana, mientras que al resto solamente se le proporcionó una sustancia llamada placebo, porque en realidad no contiene una sustancia de la cual se sospeche que puede ayudar a combatir la enfermedad del Alzheimer.

El reporte del estudio presentado el 13 de abril de de 2010 ante la Academia de Neurología de los Estados Unidos afirma que el crecimiento de las regiones ventriculares fue de 6.7% en aquéllos que recibieron la inmunoglobulina intravenosa humana, y en cambio resultó ser de 12.7% en quienes no la recibieron, lo cual demuestra que el cerebro se encogió menos en quienes sí recibieron el tratamiento.

La inmunoglobulina es una colección de anticuerpos, llamados así porque sirven para combatir las infecciones y otros cuerpos extraños al organismo. Están formados por glucoproteínas, lo cual quiere decir que se trata de moléculas formadas con proteínas y con hidratos de carbono, que a su vez se forman con átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno. Como ya hemos explicado en otras ocasiones, las proteínas son cadenas muy largas de otros compuestos más pequeños llamados aminoácidos. Para tener una imagen visual, los podemos imaginar como si cada aminoácido fuera una pieza de esos pequeños ladrillos de plástico que lamamos legos y que se usan para ensamblarlos y construir figuras a nuestro gusto debido a que se pueden pegar con otros de diversas formas. Así resultan las proteínas.

El procedimiento que se ha utilizado para obtener las inmunoglobulinas consiste en tratar el plasma proveniente de la sangre con alcohol para precipitar la fracción que contiene inmunoglobulinas y después se purifica. Que algo se precipita significa que al llevar a cabo la reacción química, se va al fondo del envase una parte del producto que resulta. La preparación estándar contiene aproximadamente 15 % de inmunoglobulinas, de modo que todavía hace falta un procedimiento para purificarla.

La que resulta del plasma de seres humanos se llama inmunoglobulina humana y la palabra intravenosa nos dice que se aplica en forma inyectada para que pase directamente a la sangre del paciente. Se usa para prevenir o tratar algunas enfermedades que pueden ocurrir cuando su cuerpo no produce suficiente inmunidad propia para lograr prevenir enfermedades infecciosas. Sin embargo, no está libre de riesgos, pues hay efectos colaterales, por ejemplo, entre los más comunes se reportan palpitaciones cardíacas rápidas y dificultad para respirar. Entre las menos comunes se menciona la aparición de color azulado en los labios o en las uñas; sensación de quemazón en la cabeza; sensación de desmayo, cansancio o debilidad inusual, y también, respiración con ruido, a lo cual se le llama sibiliancia. Entre los efectos colaterales raros se menciona la dificultad al tragar, ronchas, picazón (especialmente de los pies o manos), enrojecimiento de la piel (especialmente alrededor de las orejas), hinchazón de los ojos, cara o el interior de la nariz.

El estudio que venimos mencionando se encuentra a punto de pasar a una tercera fase de investigación, en la cual el número de pacientes estudiados será mayor. Los científicos se encuentran muy esperanzados en encontrar buenos resultados, ya que las mediciones de la disminución del cerebro fueron corroboradas por dos grupos de especialistas distintos, y además, por un especialista en estudiar el avance en el deterioro de la conducta de los enfermos de Alzheimer. A este último se le facilitó el estudio de los veinte pacientes sin que él supiera quiénes recibían inmunoglobulina y quienes no; sin embargo, sus conclusiones le permitieron detectar, acertadamente, que había un grupo en el cual el deterioro en el conocimiento era menor.

II. Se ha logrado diseñar una nariz electrónica que permite predecir cuáles olores son placenteros y cuáles son desagradables.
¿Alguna vez será posible ver una película con un paisaje de pinos que además los podamos oler?
¿O será posible presenciar en el cine una escena en la cual los actores se acerquen a un cadáver asesinado recientemente y podamos olfatear la sangre?
¿O jugar un videojuego en el que hay escenas de balazos y podamos percibir el olor de la pólvora quemada?

Investigadores del Instituto Weizmann, localizado en una ciudad de Israel que se llama Rehobot, han publicado en la revista Plos Computational Biology, un artículo en el que reportan que ellos han desarrollado un programa de computadora que procesa datos de un mecanismo por el cual se hace pasar aire con ciertas sustancias aromáticas.

El mecanismo contiene sensores de sustancias químicas que son analizados para producir una señal eléctrica que es estudiada por una computadora mediante un software especialmente programado. Ya existen programas de cómputo, llamados redes neuronales, que permiten reconocer ciertos olores que son incluidos en una base de datos de la computadora mediante un proceso que se llama entrenamiento de la red neuronal. Sin embargo, ese sistema, bien conocido, no es capaz de responder cuando se le presentan olores nuevos, que no forman parte de su base de datos.

La frase: redes neuronales, surgió en la biología para referirse a las conexiones de neuronas en los cerebros, pero después se empezó a utilizar también para llamar así a procedimientos matemáticos estructurados con base en el funcionamiento de las neuronas. También se usa la frase redes neuronales para hablar de los programas de computadora (o software) que desarrollan las actividades indicadas por las matemáticas. Así mismo, se pueden fabricar circuitos eléctricos que hagan el trabajo que se indica en el software de las computadoras. Entonces, para evitar confusiones, a las redes neuronales de los cerebros de los animales se les llama: redes neuronales biológicas, mientras que a las basadas en las matemáticas se les llama:redes neuronales formales.

Regresando a la investigación acerca de los olores, los científicos del estudio que venimos mencionando afirman que su programa de cómputo sí logra clasificar olores agradables y desagradables en una escala de 30 puntos que va desde muy agradable hasta muy desagradable, incluyendo aromas que no forman parte de su base de datos.

El sistema de los científicos fue comparado con la opinión de israelíes residentes de ese país desde hacía varios años, encontrando una coincidencia de 80% con la predicción de la computadora. En cambio, al comparar solamente agradable con desagradable, la coincidencia fue de 99%.

El mismo procedimiento se utilizó con personas nativas de Etiopía, encontrando resultados similares con los hallados en el estudio de israelíes provenientes de Europa. La conclusión que presentan los científicos es que la percepción del olor se encuentra fuertemente arraigada en la estructura molecular cuya información es procesada por el cerebro.

Ellos afirman que esta clase de hallazgos tendrá aplicaciones en el monitoreo ambiental, en el desarrollo de películas que nos transmitan olores, lo mismo que en juegos, en música, y por supuesto, en la robótica.

III. Los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de muchas galaxias son capaces de destruir lo que se encuentra a su alrededor impidiendo su propio crecimiento.
Asa Bluck, de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Nottingham, estudió imágenes de gran resolución del Telescopio Hubble, encontrando que los centros de galaxias muy lejanas emiten grandes cantidades de rayos X, una forma de radiación similar a la luz visible, pero con diferente frecuencia de oscilación de los campos eléctricos y magnéticos que la componen. Asa Bluck encontró que los agujeros negros supermasivos emiten tantos rayos X que casi toda la radiación de ese tipo en el universo proviene justamente de esa clase de agujeros negros.

Para ser más precisos, los agujeros negros presentan chorros de gas que están absorbiendo del medio que los rodea debido a la atracción gravitacional tan poderosa que ejercen. La imagen que se suele mostrar para explicar este fenómeno consiste en dibujar dos nubes con forma de conos opuestos, con vértices pegados al sitio en el cual se encuentra el centro de atracción gravitacional y de tal modo que ambos conos se abren hacia el infinito en direcciones opuestas. Además, hay alrededor un centro atractor, con forma de dona y similar a los anillos de Saturno.

Según los científicos, la radiación de rayos X se produce en ese disco y es capaz de calentar al gas circundante, haciéndolo ganar energía cinética, y por lo tanto velocidad, hasta hacerlo escapar del campo de atracción gravitacional del hoyo negro. De esa forma, la zona en la que se encuentra el agujero negro se queda sin gas suficiente para formar estrellas nuevas, ni para que sea absorbido por estrellas viejas. Así, las estrellas circundantes carecen de material que ellas puedan absorber para disponer de nuevo combustible, lo cual las lleva al envejecimiento.

El efecto general es que los rayos X producidos por los hoyos negros calientan tanto al gas circundante, que éste escapa hasta dejar vacío el corazón de la galaxia, generando la muerte de todas las estrellas. Se dice que una estrella muere cuando agota el combustible que está utilizando para producir luz, se enfría y se producen otros efectos cuya diversidad puede ser consultada en los libros que tratan sobre la evolución de las estrellas.

Teóricamente se considera que los hoyos negros están delimitados por una superficie que se le llama horizonte de eventos, que se localiza mediante un parámetro que se llama coordenada radial. Si la coordenada radial vale cero en el centro del hoyo negro y se empieza a contar, se dice que se llega al horizonte de eventos cuando el valor de esa coordenada radial es igual a un valor que se llama el radio de Schwarzschild.

La característica del horizonte de eventos es que toda la luz que se encuentra fuera de esa superficie sí puede escapar de la gravedad del agujero negro, mientras que la luz que está dentro del horizonte de eventos se encuentra atrapada dentro del hoyo negro.

Los hoyos negros supermasivos son los más grandes que pueden existir en una galaxia y su masa es cientos o miles de veces más grande que la masa de nuestro sol. Se piensa que la Vía Láctea, la galaxia en que vivimos, tiene hoyos negros supermasivos en su centro y que lo mismo ocurre con la mayoría de las galaxias.

La destrucción de la naturaleza por medio de cianuro en la mina de Mulatos, Sonora (Vox Populi de la Ciencia, Radio Bemba) 14 de abril de 2010

El cianuro
Se le llama cianuro a la unión de un átomo de carbono con uno de nitrógeno. Es potencialmente letal para la salud porque impide la acción de un compuesto fundamental para el trabajo de las células llamado citocromo C oxidasa, que es una enzima útil para que en los seres vivos se realicen una serie de reacciones químicas conocidas con el nombre de cadena de transporte de electrones.

La cadena de transporte de electrones se realiza en la membrana celular, en la membrana interna de las mitocondrias, entre otras. Se trata de una serie de procesos químicos que funcionan como pasos intermedios para que los seros vivos dispongan de una sustancia que se conoce con el nombre de adenosina trifosfato (ATP), que como explicamos en uno de los programas dedicados a explicar el funcionamiento de los músculos en los velocistas, es el compuesto energético que utilizan los seres vivos.

Cuando el cianuro bloquea el funcionamiento de la cadena de transporte de electrones, impide también el proceso de respiración celular, lo cual da por consecuencia la disminución de oxígeno en las células.

El cianuro impide que el oxígeno que portan los glóbulos rojos se introduzca en las células del organismo, de modo que las células se asfixian. Por ejemplo, cuando se realizan análisis minuciosos de cadáveres que murieron por envenenamiento con cianuro, se encuentra una gran cantidad de oxígeno en las venas y una gran cantidad de ácido láctico en las células del resto del organismo, debido a que en la respiración de cada célula no había oxígeno disponible.

La lixiviación
Se le llama lixiviación, al lavado de una sustancia pulverizada para extraer sus partes solubles (en algún solvente) y es uno de los procedimientos para obtener oro. Debido a que el oro no es soluble en agua, se necesitan sustancias como el cianuro para disolverlo, lo cual se logra utilizando un litro de cianuro para obtener 0.35 gramos de oro, esto es, un poco más de la tercera parte de un gramo.

El procedimiento de lixiviación se realiza en pilas gigantescas, que pueden medir cientos de metros de ancho y de largo. En el caso de la extracción de oro mediante cianuro se produce una gran contaminación, que repercute en el envenenamiento generalizado de toda la zona en la cual se realiza el proceso de purificación de oro mediante lixiviación.

Frecuentemente se piensa que una tela de hule, o de algún otro material similar, impide el paso de sustancias químicas a través suyo, generando la idea de que con grandes sábanas de material similar al hule se puede tapar cualquier cosa. La realidad es muy distinta, existe un fenómeno llamado de difusión, que ya hemos explicado en otros programas, conforme al cual un gas se difunde a través de otro, como es el caso de las sustancia aromáticas de los perfumes; también, un líquido se puede dispersar a través de un sólido, como es el caso de una gota de tinta en una servilleta; inclusive, cuando se deja pasar mucho tiempo, pueden pasar átomos de una sustancia a través de otra por en medio de los espacios existentes entre los átomos. La realidad es que las capas de material supuestamente impermeable sí pueden ser atravesadas por sustancias contaminantes.
Un estudio técnico se encuentra en una dirección que será publicada en el blog de este programa
Ver: users.encs.concordia.ca/.../Diffusion%20and%20permeability%20in%20polymers.pdf

A consecuencia de lo anterior, los residuos contaminantes pueden pasar al subsuelo, incorporándose a la humedad del terreno y avanzando hacia el interior del subsuelo junto con el agua de lluvia. El resultado es que cuando se hacen pozos para extraer agua, podemos encontrar que está contaminada. Debido a que las minas se encuentran en zonas montañosas, los ríos pueden traer esos contaminantes aguas abajo.

La minería a cielo abierto
A partir de la segunda mitad del siglo XX se realizaron modificaciones importantes en el proceso de extracción de minerales. En el caso del oro, se amplió la explotación de vetas subterráneas, que tenían concentraciones de oro más altas, para trabajar con minerales de menor, calidad dispersos en grandes volúmenes del interior de un cerro o colina. Cuando se habla de alta y baja calidad, se trata de la concentración de oro en la tierra. Cuando ésta rebasa cierto número se cataloga como de alta calidad y viceversa.

La técnica de la minería pasó de hacer agujeros en los cerros siguiendo vetas ricas en el mineral, a la llamada minería a cielo abierto, en la cual se remueve la capa superficial de la tierra para hacer accesibles los yacimientos de mineral de baja calidad. Es posible remover montañas enteras en cuestión de días o de horas, haciendo rentable la extracción de menos de un gramo de oro por tonelada de material removido. Se dice que una actividad es rentable cuando el dinero que se invierte para realizarla es suficientemente menor que la cantidad de dinero recibido al vender el producto o cobrar por el trabajo realizado. ¿Pero cuánto es suficiente? Eso se decide estudiando los porcentajes de ganancia ofrecidos en las inversiones bancarias, pues se espera que lo que un empresario puede ganar está por encima de lo que le darían en una inversión en el banco, de lo contrario no fundaría una empresa y preferiría depositarlo como ahorro bancario.

La minería a cielo abierto utiliza, de manera intensiva, grandes cantidades de cianuro dispersas en grandes extensiones de terreno.
La toxicidad del cianuro afecta a las plantas y a los animales y puede matar la vegetación al impedir su fotosíntesis y la capacidad reproductiva de las plantas. En el caso de los animales, el cianuro puede ser absorbido a través de la piel, ingerido o aspirado.

Se considera que las concentraciones en el aire de 200 partes por millón (ppm) de cianuro de hidrógeno son letales para los animales, mientras que concentraciones tan bajas como 0.1 miligramos por litro (mg/l) son letales para especies acuáticas sensibles. Más aún, puede ser que concentraciones que se encuentran por debajo de estas concentraciones, llamadas subletales, también afecten los sistemas reproductivos de los animales y de las plantas.

Una porción de cianuro más pequeña que un grano de arroz puede ser suficiente para matar a un adulto. La exposición a largo plazo a una dosis subletal puede producir dolores de cabeza, pérdida del apetito, debilidad, náuseas, vértigo e irritación de los ojos y del sistema respiratorio.

Cuando termina la lixiviación, el mineral ya procesado contiene todavía concentraciones de cianuro que son altamente tóxicas, además de metales pesados que también pasan al mineral extraído.
Entre ellos se encuentran arsénico, antimonio, cadmio, cromo, plomo, níquel, selenio, talio y otras sustancias tóxicas, como los sulfuros, que pueden contaminar las cañadas, los ríos y los lagos, además de las fuentes subterráneas de agua, los peces, la vida silvestre y a las plantas. Los sulfuros son combinaciones de átomos de azufre con otros átomos, por ejemplo, dos átomos de azufre con uno de carbono, o bien, uno de azufre con dos de hidrógeno.