Tema 6. La Aldea

Internet
La red es fundamental hoy en día, el primer avance fue Arpanet Advanced Research Projects Agency Network, fue creada por encargo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos como medio de comunicación para los diferentes organismos del país. Internet es una realidad simulada que se encuentra dentro de los ordenadores y redes del mundo, lo que llamamos ciberespacio. Este es un tema recurrente en la ciencia ficción.

 Los principales componentes los formas el TCP/IP que es el conjunto de protocolos que comenzó a usarse en 1983 para dirigir el tráfico de los paquetes de información por Arpanet y garantizar que todos llegan a su destino. El @ empezó a circula en 1972, separa el nombre del usuario y la dirección del ordenador servidor en el que se aloja su buzón, de modo similar a un apartado de correos. Aunque con el paso del tiempo y las novedades tecnológicas, ha pasado a adoptar varias y distintas funciones. Algo fundamental es la Dirección IP (Internet Protocol), es la dirección identificativa de cada ordenador, la forman cuatro números separados por puntos que pueden ir de los valores 0 hasta 255. Y para interpretar las direcciones IP entre usuarios y ordenadores existen los DNS (Servidores de Nombres de Dominio).

Tipos de conexiones y su velocidad:
- Línea telefónica: transmite información analógica, por ello se necesita de un módem (modulador-desmodulador) que convierta la información digital en pitidos de dos tonos (ceros y unos).
Velocidad: máximo de descarga de 56.600 bps (bits por segundo).

- Cable: Los proveedores tienen redes de fibra óptica bajo las calles, pero a las casas la conexión llega por un cable coaxial de cobre que se conecta al módem de cable.
Velocidad: máximo 30 Mbps (megabits por segundo).
- ADSL: mediante la utilización de las líneas telefónicas de cobre es posible un acceso de banda ancha que además permite hablar por teléfono al mismo tiempo, para ellos se necesita un módem especial y adaptar la centralita telefónica.
Velocidad: máxima entre 8 Mbps y 24 Mbps.
- Satélite: existen diferentes sistemas: unos reciben la información por la antena parabólica y la envían a través de una línea telefónica, pero lo ideal es un servicio bidireccional que envía y recibe directamente al satélite.
Velocidad: máxima 2Mbps.
- Telefonía móvil: la telefonía de tercera generación (3G) ofrece conexión de banda ancha para los teléfonos móviles y también para los ordenadores, ya sea mediante un módem 3G o a través de un teléfono.
Velocidad: 7'2 Mbps

También encontramos otro tipo de conexiones más actuales, como por ejemplo el WiFi, es un módem o router que contiene la tecnología WiFi la cual crea una red que permite conectar varios ordenadores sin cables desde cualquier punto cercano. Existen los llamados Hotspots que son puntos de acceso WiFi en lugares públicos como bibliotecas, cafeterías, aeropuertos, hoteles, etcétera, que pueden ser abiertos y gratuitos, de pago o restringidos a clientes.



Navegador web
Es fundamental el WWW (World Wide Web) ideado por el programador británico Tim Berners-Lee, era un sistema sencillo con la finalidad de que todos los científicos de todo el mundo pudieran compartir los resultados de sus investigaciones, publicándolos en unos documentos enlazados entre sí en una especie de telaraña mundial. También están los hipertextos, es el texto que contiene elementos (conocidos como hipervínculos o enlaces) que permiten acceder a otra información.

El primer navegador web fue Mosaic, surgido en 1993, fue el primer navegador web con interfaz gráfica (con una barra para poder teclear las direcciones y los botones para avanzar, retroceder y recargar páginas) disponible para Windows, Mac y UNIX. Nestcape fue el primer medio que llegó a los hogares a finales de 1994. Era un navegador más fácil de usar y tenía mejoras importantes con respecto a Mosaic: las páginas se visualizaban según se iban cargando, y se podían empezar a leer sin esperar, incluía un sistema criptográfico para poder realizar conexiones seguras por Internet.
Actualmente podemos encontrar otro tipo de navegadores como Firefox el cual es el navegador más avanzado en cuestión de privacidad y seguridad. Su código de programación está basado en el de Netscape; Sofware libre, es un sofware gratuito y cualquiera con conocimientos suficientes puede contribuir a su mejora ya que su código está abierto y es público; Internet Explore; Yahoo es el primer directorio de Internet, catalogaba las nuevas páginas en categorías y marcaba las mejores con un icono que representaba unas gafas de sol.


Programas revolucionarios
Las más características son las Killer apps (aplicaciones asesinas) es el sofware que hace explotar una tecnología, de manera que desarrolla sus posibilidades y multiplica las ventas del hardware que lo soporta.
En sus inicios fueron revolucionarios las apariciones del PC (Personal Computer), Macintosh, GameBoy,  etcétera.


Google, nada fuera de su búsqueda
Google fue idea de dos estudiantes en 1996, los cuales inventaron un modo de búsqueda entre las miles de páginas web que iban emergiendo con la fama de Internet. Para su búsqueda utiliza unos algoritmos que son una serie definida, ordenada y finita de operaciones que permite realizar una acción. Inventaron y patentaron su propia fórmula, llamada PageRank.
Todo ésto tubo lugar en Silicon Valley, zona del norte de California situada entre las ciudades de San Francisco y San José, aunque no hay consenso sobre sus límites. Éste término fue acuñado en 1971 por un periodista, se debe a la alta concentración de empresas informáticas (que usan chips de silicio) en el norte del valle de Santa Clara.

"Google bombing" : es una trampa para que una página aparezca en los primeros lugares al buscar una palabra determinada. Ésta técnica empezó a usarse en reivindicaciones sociales y políticas, también se usa para desacreditar a personas o promocionar productos. En 2007 los ingenieros de Google incorporaron un pequeo algoritmo para minimizar el efecto de estas bombas.




Webs destacadas
Blog es una abreviatura de weblog, es un tipo de página web en la que uno o varios autores escriben de forma periódica sobre temas de su interés y donde los lectores pueden dejar sus comentarios. Otra de las más famosas es Wikipedia, una enciclopedia que permite a cualquier usuario añadir y modificar sus contenidos desde su navegador web. También encontramos la Web 2.0.

El término Ordinateur es una palabra francesa, traducción del original inglés computer tradicional. A su vez Computer designa a los especialistas en hacer cálculos numéricos y en el siglo XIX comenzó a aplicarse a máquinas, que calculaban cada vez más rápido.


Personajes destacados

Alan Turing fue un estudiante inglés que pensó en una computadora que lograse resolver todo tipo de problemas que pudiera traducirse en términos matemáticos y luego reducirse a una cadena de operaciones lógicas con números binarios en las que solo cabían dos decisiones: verdadero o falso. La idea era reducir todo (cifras, letras, imágenes, sonidos) a ristras de unos y ceros y usar un programa para resolver los problemas en pasos muy simples. Turing pensaba que los ordenadores sí podrían llegar a pensar y, con el programa adecuado, hacer cosas como chatear sin que pudiéramos distinguir si nuestro interlocutor era una persona o un ordenador, ésto tomó el nombre de Test de Turing. Nadie ha conseguido aun crear un programa que supere esa prueba, denominada Test de Turing.
A su vez, Turing fue uno de los primeros propulsores de la Inteligencia Artificial, como también se hizo famosa la manzana de Turing.


Ordenadores: problemas complejos, decisiones simples
El Sofware es el manual de instrucciones que permite convertir un problema, una tarea, en una gran cantidad de operaciones matemáticas sencillas, que se calculan a gran velocidad. Toda la composición de ello se llama Hardware, éste convierte las tareas de las funciones del sistema o las añadidas en instrucciones específicas. El Firmware es un programa ligado a los componentes electrónicos que controlan los circuitos electrónicos y motores por un ordenador que contiene cada dispositivo (interno) y periférico (accesorios) de la cadena de instrucciones. Por otra parte está la minería de datos, son programas que analizan múltiples variables y sus relaciones.


Almacenamiento digital
El dispositivo más común por su formato adaptado para almacenar y trasportar información son los Pen Drives son llaveros de memoria que en su interior hay un chip. Formado por multitud de celdas que funcionan como interruptores con dos posiciones: on y off, que equivalen a 0 y 1 en sistema binario. Así, cada casilla almacena un bit de memoria.

Las medidas para calcular ésta información son los Bits binari digit, es la cantidad mínima de información, pero es muy raro verlos en solitario; y los Byte, en los ordenadores, los bits están agrupados en octetos llamados bytes (1 byte = 8 bits).

En sus formatos destacan el ASCII : es un código que traduce en un solo carácter (letra, número, símpolo) cada uno de los 256 posibles valores binarios du un byte. Se usa para almacenar documentos de texto en la memoria y en los discos; y el Píxel: es un cuadro de diminutos puntos que forman una imagen. De ello depende el realismo de la imagen, de la cantidad de información usada para colorear cada píxel.

Digitalización y compresión :
- Digitalización: cada copia es un clon idéntico al original. Es convertir el sonido analógico en una ristra digital de unos y ceros que el ordenador pueda almacenar y procesar. La señal analógica es una onda continua, al convertirla a digital se reproduce esa curva en muestras de audio tomadas cada cierto tiempo. Cuantas más muestras haya por segundo y cuanto más precisa sea cada muestra (más información contenga) más fiel será a la analógica.
- Compresión: los archivos digitalizados resultan muy pesados para su manejo a través de las redes, por lo que la solución fue el MP3. El algoritmo de compresión MP3 consigue que se reduzca 11 veces el tamaño del archivo y mantiene casi la misma calidad de sonido de un CD. Además cada archivo tiene unos bytes extras en los que se almacenan diferente información, como el titulo, autor, año, etcétera.

Los formatos más famosos y utilizado para ésto es el JPG : formato que comprime el tamaño de un archivo entre 10 y 20 veces con una pérdida de calidad aceptable, usando un complejo algoritmo; DviX : formato de compresión dedicado al vídeo. Éstos formatos descartan información redundante; ZIP : formato de compresión dedicado en su mayoría a  los documentos de textos ya que no hay una gran pérdida de datos puesto que no interesa que al descomprimir falten letras o palabras; MP3 : formato comprimido de música digital que descarta los sonidos que el oído humano medio no puede percibir y los que no se oyen cuando suenan al mismo tiempo que otro; P2P : peer-to-peer, "comunicación entre iguales", es un sistema de intercambio de archivos directos, sin necesidad de utilizar un servidor como intermediario.
Para la descarga de éstos archivos, los programas más famosos son Napster, primer programa de intercambio de archivos, estaba basado en la tecnología P2P; eDonkey; Ares; BitTorrent.

Satélites
"Repetidores extraterrestres" es un artículo científico publicado en 1945 donde Clarke proponía el uso de satélites como repetidores para que las emisoras de televisión pudieran tener una cobertura mundial. Por aquel entonces sólo existían los satélites naturales: las lunas que tienen todos los planetas del Sistema Solar menos Mercurio y Venus. La órbita geoestacionaria donde circulan los satélites meteorológicos, de comunicación y militares (pero no los de localización GPS) tomó el nombre de "Órbita de Clarke" en homenaje a la predicción sobre las telecomunicaciones de Arthur C. Clarke. La tecnología que representa las bases de datos sobre mapas digitales se llama Sistema de Información Geográfica (GIS), su análisis tiene múltiples aplicaciones: conocer la mejor ubicación, decidir qué trazados de carreteras son los de menos impacto ambiental, etcétera. Gracias a los GPS (Sistema de Posicionamiento Gloval) el cual es una red de satélites, nos permite conocer en todo momento y en cualquier condición meteorológica las tres coordenadas (latitud, longitud y altitud) que localizan un punto sobre la Tierra. 




Telefonía móvil
Los móviles y antenas de telefonía móvil es ya algo normal en prácticamente cualquier paisaje, pero ¿tienen algún riesgo las ondas radioeléctricas? La respuesta fácil sería que no dado que no hay ninguna evidencia científica, pero en realidad aun no se sabe bien si éstas ondas tienen algún tipo "efecto secundario" ya que aun no se ha estudiado en profundidad los efectos que podrían llegar a tener en el ser humano.


En relación a la telefonía móvil encontramos la criptografía de clave pública, es un cifrado basado en el uso de una pareja de claves, pública y privada, de las cuales una se usa para cifrar y la otra para descifrar. Por contra, encontramos la cristografía de clave privada, también llamada cifrado de clave privada o cifrado de clave secreta, consistente en utilizar sólo una clave, la misma clave para el cifrado y el descifrado.
Para la protección de datos encontramos primeramente la esteganografía una ciencia secreta encargada de proteger un mensaje. Y el cifrado de datos el cual es una de las aplicaciones que tiene la criptografía de clave pública, usada para ocultar información privada. También hay otras formas para asegurar la intimidad, como por ejemplo la firma digital, éstas te permiten revelar la identidad del emisor de un mensaje. Las firmas digitales se almacenan en el nuevo DNI electrónico: quien manda un documento con una forma hecha con su clave privada se asegura de que cualquier destinatario que conozca su clave pública pueda comprobar que el documento es auténtico, que la firma no ha sido falsificada. Para la seguridad dentro de lo que son las páginas webs está https : las direcciones que empiezan con https y un icono de un candado indican que una web usa un protocolo criptográfico de cifrado de datos que permite comunicaciones seguras.


Comercio electrónico y protección de datos en España : hay dos normas que regulan los derechos y deberes de los internautas:
- Ley de Servicio de la Sociedad de la Información (LSS): se aplica al comercio electrónico, la publicidad y cualquier servicio por Internet que dé beneficios económicos.
- Ley Orgánica de Protección de Datos de Carácter Personal (LOPD): se aplica a las empresas y entidades públicas que dispongan de datos personales de los ciudadanos.






Vida digital
La vida digital y la vida virtual es algo que hoy en día es indispensable, tanto como para las comunicaciones como para el uso personal, ya que prácticamente todo está informatizado. Pero no todo el mundo tiene las mismas intenciones dentro de las redes. Están los usuarios que comparten sus conocimientos y modifican los dispositivos electrónicos para añadirles funciones que los fabricantes descartaron, o para liberar restricciones de uso, llamados hackers, pero también hay quien no lleva tan buenas intenciones y utiliza sus conocimientos con fines maliciosos, éstos toman el nombre de crackers.


eBay : es un sitio de subastas online donde los compradores pueden convertirse también en vendedores y tienen acceso desde casa a objetos que proceden de cualquier lugar del mundo, todo ellos sin que los intermediarios se lleven un gran porcentaje del precio. Es el P2P pero aplicado al comercio.

Ejercicio "Debate sobre los derechos de autor"

Ventajas:
- El autor conserva los derechos sobre la obra y sin su autorización no puede ser modificada, copiada, distribuida, publicada, etcétera.
- Es un derecho que puede ser transferido a otras personas, con el debido consentimiento del autor.
- El registro del derecho de autor no es un requisito necesario para respetar la autoría que una persona tiene sobre la obre que ha creado puesto que registrar el derecho sólo es una formalidad legal, pero el autor de una obra ya tiene ese privilegio en el momento en que la crea. Sin embargo, ese registro del derecho ofrece una serie de ventajas como, por ejempli, en caso de juicio por violación de los derechos de autor, es necesario haber registrado dicho derecho.
- Evita que cualquier persona puede modificar y/o utilizar una obra (ya sea una obra artística, musical, literaria o intelectual) sin el permiso del autor. De esta manera, el derecho de autor garantiza un marco legar para que nadie pueda "copiar" las obras que hemos creado.

Inconvenientes:
- Este derecho es personal y está sujeto a las distintas leyes y regulaciones estatales, las cuales establecen el derecho a la propiedad o la herencia, entre otros.
- La transferencia de este derecho tiene una determinada caducidad.
- No es un derecho internacional, sino que suele estar sujeto a las leyes de cada país.
- Es un derecho en contra del libre acceso a la cultura, ya que sólo podremos utilizar una determinada obra con el consentimiento de la persona que la ha creado o pagando los derechos de autor que esa persona tiene sobre su creación. Por tanto, se podría afirmar que supone una privatización del conocimiento, ya que impide que las personas puedan acceder a algunas obras intelectuales o artísticas.

Ejercicio "Encuesta (a tus conocidos) sobre el pirateo"

Nuestros porcentajes son bastante elevados con respecto a los porcentajes dados, en concreto en comparación con España con un 46% en 2006. El porcentaje estimado entre mis conocidos ronda entre el 70% y el 80%.


"2001: Odisea del Espacio"
La película "2001: Odisea del Espacio" muestra el avance de las tecnologías a lo largo de la historia, mostrando cómo se creía entonces que sería la sociedad y lo avanzada que estaría. Personalmente, me es curioso como intentan unir las tecnologías de entonces con la idea que tenían del futuro, dado que la integran de manera peculiar. Para mostrar todo ello, representan como sería viajar, concrétamente al espacio. La historia transcurre a lo largo de ese viaje, teniendo de inicio el estudio de una piedra rectangular aparecida y que persiste en el tiempo. Es destacable la idea de falta de gravedad que muestran. A medida que trascurre ese viaje se muestra como la misma tecnología parece tener un pensamiento propio por lo que se vuelve contra el hombre. Un recurso bastante utilizado en las películas de ciencia ficción a lo largo del tiempo.
Personalmente me ha parecido una película algo difícil de entender en el sentido científico y por su ápice de tono abstracto. Particularmente, el final a sido la parte que más me ha gustado, el contraste en un mismo tiempo y espacio de todas las etapas del protagonista a la vez, con la aparición de nuevo de la piedra rectangular, me ha parecido muy significativa.

Tema 5. Hacia un desarrollo sostenible

Desde el descubrimiento del fuego por nuestros antepasados de la especie Homo Erectus y debido al progreso tecnológico y al extraordinario aumento de la población humana, se han disparado las necesidades energéticas y materiales de la humanidad hasta el punto de no poder ser cubiertas por la naturaleza en la que habitamos. Urge una gestión sostenible de la naturaleza por parte de la humanidad.

El equilibrio sostenible entre la naturaleza y los seres humanos depende en gran medida de la explosión demográfica, pero ese es uno de los aspectos a tratar en este tema. Para empezar vamos a tratar otros temas relacionados con lo que nos ocupa. El movimiento 15-M ha puesto sobre la mesa el tema de la economía sostenible, de la necesidad de cambiar el modelo económico como única forma de combatir el paro en nuestro país.

Representaciones Gráficas
Para analizar e interpretar las relaciones de nuestra especie con el medio debemos ser capaces de construir e interpretar representaciones gráficas que, dado que se estudian y aplican en otras asignaturas, aquí no vamos a trabajar como se hacen pero ante la posibilidad de que ésta habilidad sea evaluada en el examen, os propongo que realicéis los ejercicios de las páginas 145 y siguiente para que rememoréis vuestros conocimientos al respecto.

1. a)

b) Creo que los tres comportamientos permiten extrapolar.

c) 4,6 ºC temperatura media de enero 2007.

d) Más igualadas debido al clima cálido propio.

2. a)

b) Las tres crecen y decrecen en los mismos meses.

c) 

d) Sí, coinciden en los mismos meses.

e) Las mayores temperaturas se dan entre los meses de junio y agosto, mientras que las más bajas entre los meses de diciembre y febrero.
f) El año más caliente fue 2005. Y el más frío el 2006.

3. Creo que todos éstos fenómenos son representables gráficamente dado que se pueden obtener datos concretos.

4. a)

Creo que es apreciable un visible descenso con el paso de los años.
b) Por el entrenamiento, supongo, de los atletas y sus capacidades físicas.
c) Si seguimos la table, en menos de 100 años.

¿Una progresión imparable?
Según Malthus, el crecimiento de la población humana sigue una progresión geométrica (aquella en la que cada valor de la progresión es el resultado de multiplicar el valor anterior por una razón), mientras que el crecimiento de la producción de alimentos que nos sustentan, aumenta según una progresión aritmética (cada valor de la progresión es el resultado de sumar al valor anterior una razón) consiguientemente, pensaba Malthus, las condiciones de vida de la humanidad, deben ir a peor.... Uf! Hasta ahora se ha equivocado en los países del primer mundo.
*Lee las "predicciones de Malthus" de la página 147 e investiga cuáles han sido las causas de que aun no se hayan cumplido en los países ricos pero aun amenace a los países pobres.
Porque en los países ricos el porcentaje de alimento ha aumentado a la vez que el de la número de habitantes, al contrario en los países pobres, donde crecen en población pero no el alimento.

Podríamos considerar el futuro de la humanidad como lo que ocurre cuando metemos un paramecio (microorganismo unicelular) en una botella con nutrientes que cuando se divide, a las seis horas da lugar a dos y estos, seis horas después, a cuatro, ocho, dieciséis..., seguiría una función exponencial f(x)=2 elevado a X.
En una semana serías 268 millones de paramecios, ésto no llega a ocurrir nunca porque antes se habrían acabado los nutrientes. Si fuera el caso de la humanidad ¿cuándo seríamos conscientes de que nos quedaremos sin alimentos para todos? Por las características de las funciones exponenciales, aunque nos diésemos cuenta de esto cuando la botella (la naturaleza, el planeta) estuviese al 10% de su capacidad, apenas dispondríamos de un día (de la semana de los paramecios) para tomar las medidas correctoras necesarias... ¿es una progresión imparable? ¿Somos conscientes de cuanto tiempo nos queda hasta que la situación sea irreparable?
*Realizar el ejercicio del crecimiento de la población humana de la página 146 (considerar que la tasa de crecimiento de una población es el porcentaje de aumento con respecto a la población anterior).
a) 
b) 
c) Sí, se podrían calcular.

Sistemas lineales y no lineales
Cuando dos variables están relacionadas, pueden formar un sistema lineal en el que el resultado de un esfuerzo conjunto es igual a la suma de los esfuerzos por separada (un albañil poniendo baldosas) y uno no lineal o caótico en el que la interacción de las partes hace que lo haga una parte dependa de lo que hacen las demás (tres albañiles poniendo baldosas al mismo tiempo). A éste último tipo pertenecen las relaciones dentro de la naturaleza y en nuestra relación con ella.
En los sistemas no lineales o caóticos, dado que las partes influyen entre sí, resulta muy complicado realizar predicciones. Como en el clima, el aumento de la cantidad de CO₂ atmosférico, aumenta el efecto invernadero y por tanto la temperatura, lo que a su vez provoca más evaporación del agua oceánica que provoca un mayor efecto invernadero pero las nubes reflejan parte de la luz que reciben por lo que baja la temperatura, favorece la formación de nubes que provocan precipitaciones de nieve que a su vez reflejan la luz con lo que... Se entiende como tantos expertos en el cambio climático no se ponen de acuerdo en sus consecuencias.

El efecto invernadero no es el causante de todos nuestros males. El hecho de que la temperatura media permanezca constante en la tierra indica que tanta energía como recibimos del Sol es devuelta al espacio a lo largo del año. Éste equilibrio haría que la temperatura media fuese de -18ºC, pero gracias al efecto invernadero natural que devuelve parte de la energía a la Tierra la temperatura media es de 15ºC lo que hace a la Tierra habitable (*véase imagen página 149).
La emisión de gases de efecto invernadero por las actividades humanas hace que el efecto invernadero natural se esté incrementando por la actividad humana y que la Tierra no libere toda la energía recibida del Sol, lo que está provocando el aumento de la temperatura media del planeta: Calentamiento Global.
*Conocer las capas de la atmósfera y ciclo del agua de las páginas 150 y siguiente.




El aire que respiramos

*Conocer la composición del aire en la página 150.
Inspiramos O₂ y espiramos CO₂ por la respiración celular, el dióxido de carbono forma parte de la vida, pero las cantidades crecientes que la actividad humana está depositando en la atmósfera y su efecto invernadero lo han convertido en un contaminante a combatir.

También inspiramos polvo, arena, polen, esporas, microorganismos y tóxicos procedentes del consumo de combustibles, óxidos de S y N que mezclados con H₂O de las nubes provocan la lluvia ácida con efectos devastadores sobre los bosques como se puede observar en la foto de la página 153.

El ozono, O₃ que a una altura de 30Km, en la Estratosfera, nos protege de los dañinos rayos ultravioletas del Sol cuando se produce en la Troposfera es un fuerte contaminante por su alto poder oxidante. Recordar el agujero en la capa de ozono que años atrás tanto preocupó al mundo por el incremento de los rayos UVA que llegaban hasta la superficie y el incremento de las enfermedades relacionadas con ellos como el cáncer de piel. Era producido por las emisiones a la atmósfera de unos gases conocidos como CFC utilizados como propelentes en los sprays y como líquidos refrigerantes. La prohibición de su fabricación y uso zanjó el problema radicalmente y actualmente la capa de ozono protectora se regenera rápidamente.

Agua
Actualmente, más que escasear el agua dulce, el problema está en su irregular distribución.
Un 97% es salado, pero su fotoplancton (la mayoría de las plantas terrestres) produce O₂ y absorbe CO₂ y además los océanos redistribuyen el calor por toda la Tierra, haciendo el clima menos extremo.  
Del 3% de agua dulce, el 70% está en forma de hielo, es la utilizable por todos los seres vivos (+ humanos). el 80% para la agricultura ¿tiene sentido el regadío subsidiado, el riego por encharcamiento (como los romanos), aspersión o se hace imprescindible la extensión del riego por goteo?

 

   
Suelo
Todos los seres vivos y en especial las plantas, de las que todos dependemos, además de agua y gases, necesitan nutrientes, sales minerales, abonos naturales para desarrollarse.
En los océanos éstas sales están disueltas, en tierra están en el suelo, de donde las toman por las raíces, convirtiéndolos en materia orgánica que aprovechan las plantas de las que nos alimentamos, los animales... Sin un suelo fértil no pueden vivir las plantas ni los animales. También viven muchas especies (descomponedores esenciales).
La vegetación protege al suelo del viento, arroyos... Por eso su peor enemigo es la deforestación para distintos fines de interés humano. La pérdida de suelo que acompaña a la destrucción de la cubierta vegetal conduce a la desertización, sin suelo no crece la vegetación.
También se contaminan los suelos por la agricultura, ganadería, industria, minería, residuos urbanos... Pudiendo llegar los contaminantes a la cadena alimentaria (el caso de "los pepinos").

Además, las ciudades están construidas en los mejores suelos y con abundante agua, su crecimiento, el asfaltado provoca la pérdida de buen suelo agrícola y la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas. 

La diversidad
Es la variedad de distintos seres vivos. Se calcula que hay entre 3 y 50 · 10⁶ de especies distintas. Se conocen dos millones. Hoy han desaparecido el 99% de las especies que han existido por cambios ambientales importantes (como las glaciaciones) o cataclismos (dinosaurios).
Cada especie es una variedad genética aquilatada en cientos de millones de años de relación con la naturaleza y cada pérdida es irreparable ante futuras necesidades ambientales y humanas.
Se calcula que nunca han desaparecido tantas especies como en la actualidad (entre 10³ y 10⁵ veces más rápido que en cualquier época geológica anterior.

Las especies nos aportan alimentos (el 75% de los alimentos proceden de siete especies: patata, trigo, arroz, maíz, cebada, batata y tapioca. Se han cultivado 7·10³ y hay 75·10³ especies vegetales comestibles... Su pérdida sería irreparable para la humanidad), medicinas, genes que podrían solucionar problemas actuales o futuros.
El aumento de la población ha provocado impactos como la destrucción de ecosistemas, la sobreexplotación de especies de interés comercial (pescado, carne, madera) y la introducción de especies invasoras que tienen un efecto devastador sobre la biodiversidad.

Alternativas a las degradación ambiental
1.) Energías Renovables.
El 80% del consumo energético proviene en la actualidad de la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural), que producen CO₂, causante del efecto invernadero, se agotan rápidamente y su consiguiente encarecimiento.Urge la utilización de energías más o menos limpias como la geotérmica, hidráulica, impacto ambiental como la mareomotriz o la de las olas, la biomasa (CO₂), biocarburantes (CO₂), solar (placas que consumen mucha energía en su fabricación), eólica (impacto).
2.) Aire limpio.
Ya en el silo XV ciertos autores ingleses denunciaban el olor nauseabundo de las calles de Londres causados por los “gases infernales y subterráneos” que desprendía la quema del carbón mineral.*Conocer los principales contaminantes atmosféricos y sus impactos (pág. 164).

*Conocer en qué consisten el “agujero de la capa de ozono” y el  Efecto Invernadero Natural y Humano (pág. 165).
3.) Calidad del agua.
La vida es inseparable del agua líquida y aunque el 70% del planeta está cubierto de agua, sólo el 3% es dulce y de esta, la mayoría es hielo.En las últimas décadas ha mejorado la tecnología para el tratamiento de los efluentes, pero la situación es extraordinariamente preocupante.
4.) Lucha contra la desertificación.
La pérdida de suelo fértil por la eliminación de la cubierta vegetal protectora por deforestación, pastoreo intensivo, incendios forestales, urbanización y agricultura en suelos marginales.La desertificación es una de las principales dificultades para aumentar la producción de alimentos y conservar la biodiversidad.La actividad humana está unida al uso masivo del agua dulce en la industria, agricultura y ganadería produciendo además, vertidos residuales que la contaminan, haciéndola perder las condiciones necesarias para los usos que tenía en su estado previo (productos químicos, microorganismos, elevación de temperatura, residuos  orgánicos y ganaderos, abonos, pesticidas, metales pesados -Hg y Pb-, pinturas y disolventes, hidrocarburos….. que le hacen perder al agua su calidad).Urge la gestión adecuada del agua, proteger la cubierta vegetal y fomentar una agricultura y ganadería acorde con las posibilidades del suelo y su preservación. La protección del suelo es más rentable y económica que su recuperación.En Andalucía  y el levante español es un problema grave, pues el clima subárido (lluvias torrenciales) favorece los arroyos y la desertización.
5.) Las tres “R”.

El desarrollo tecnológico y la sociedad de consumo han disparatado la producción de residuos sólidos (las menos agresivas del medio), líquidos y gaseosos –más y más contaminantes-. Proceden de la agricultura, ganadería, pesquerías y aprovechamiento forestal; lo minería, la medicina y las ingentes cantidades de basura de hogares, comercios y construcción.Contra los residuos biodegradación (microorganismos que consumen ciertas sustancias residuales) y biorremediación (favorecer la biodegradación, añadiendo abonos a los vertidos petrolíferos para favorecer el desarrollo de los  microorganismos que lo degradan).
Pero lo más urgente es frenar el impacto de los residuos sobre el medio mediante tres acciones (Las tres “R”):

-       Reducir la cantidad de residuos.

-       Reutilizar en lugar de usar y tirar.

-       Reciclar los desechos, especialmente papel, vidrio y metales (recogida selectiva y el tratamiento de los residuos para su reciclado es costoso y debería pagarlo el que los produce, “El que contamina paga”, pero al final lo pagamos los consumidores con un sobrecoste en nuestras compras.

6.) Disminuir la exposición a los riesgos naturales.
Se viene observando un aumento de los riesgos climáticos asociados al cambio climático. El aumento de la cantidad de energía en la atmósfera, provocan violentos huracanes, inundaciones, vientos…. cuyos efectos son devastadores debido a las grandes concentraciones de la población en las ciudades (más del 50% de la humanidad vive en ellas) que además, muchas de ellas están situadas en lugares de riesgo como costas bajas o zonas sísmicas ……. Los expertos esperan que en cualquier momento ocurra el primer desastre natural que produzca un millón de muertos en una de estas megaciudades.

Vida de bote

Texto completo aquí.

1. Antes de crear ésta "célula sintética", ¿por qué era ya famoso Venter? ¿Cuál es su nuevo proyecto?
Era famoso porque era uno de los investigadores del proyecto genoma público y rivalizó montando su propio proyecto privado.
Diseñar un alga (unicelular) que fije el CO₂ atmosférico y lo convierta en hidrocarburos, utilizando la energía de la luz solar.

2. Antes de crearse ésta "célula sintética" y desde el principio de la vida toda célula había procedido siempre de...
...la división de otra célula.

3. ¿Cómo se ha obtenido la "célula sintética" llamada Mycoplasma mycoide JCVI-syn 1.0?
A partir de la bacteria natural llamada Mycoplasma mycoides, la cual le aporta la información para fabricarla y un genoma de origen químico. JCV es por John Craig Venter; y el 1.0 indica que es la primera versión.

4. ¿Se había recreado algún otro ser vivo a partir de su genoma antiormente?
Sí, por ejemplo con virus como el de la polio o el de la gripe española de 1918.

5. ¿Hay algún otro proyecto de éste tipo?
Acelerar la producción de vacunas, mejorar la producción de ciertos ingredientes alimentarios, diseñar microorganismos que limpien aguas contaminadas.

6. ¿Con ésta experiencia se obtuvo realmente una célula completamente sintética?
No, ya que sólo su genoma lo es.

7. ¿Cómo se formó el cromosoma sintético?


8. ¿Cuál es el número de nucleótidos y de genes mínimo para sostener una vida autónoma de Mycoplasma? ¿Cuántos nucleótidos tiene el genoma humano?
Un millón de bases.
El genoma humano mide 3000 megabases.

9. ¿En qué se diferencia el genoma del Mycoplasma mycoide JCVI-sync 1.0 del de la especie natural? ¿A qué se deben éstas diferencias?
Se diferencia en que el genoma sintético tiene 14 genes menos que el natural.
Esas diferencias ocurren en el procedimiento: mutaciones y unas "marcas de aguas" añadidas para distinguirlos de los naturales.

Tema 4. Revolución genética. Apuntes4

Huella Genética
No es fácil conocer las diferencias y semejanzas genéticas entre individuos. La diferenciación es un 0'01%.
Jeffrey en 1985 descubrió que en ciertas regiones del ADN había pequeños fragmentos (minisatélites) que se repiten cierto número de veces distintas en cada individuo.

Técnica para analizarlo: produciendo un "código de barras" que es diferente en cada individuo (igual que nuestra huella digital) ésta es una huella genética.
Se usa para:
.Paternidad..Investigación criminal..Denominación de origen.


Células Madre y Clonación
Principalmente se encuentran cuando se forma el cigoto.
Éstas células tienes unas características únicas:
- Capacidad de proliferación.
- Están indiferenciadas: no constituyen ningún tejido.
- Son capaces de originar cada uno de los 200 tipos diferentes de células que tenemos.

Tipos de células madres:

• Totipotente: sólo están en el embrión hasta el segundo día. Son capaces de regenerar un individuo completo.
• Pluripotente: hasta los cuatro o cinco días. Tienen la capacidad de regenerar cualquier tejido.
• Multipotente: a partir de quinto día. Sólo regeneran algún tejido.

¿Cómo se convierten en tejido? ¿De qué depende que se convierta en los diferentes tejidos?
Depende de la posición y las sustancias producidas por otras células más el contacto con las células vecinas.
Modificando éstos factores se ha conseguido diferencias en los distintos tejidos.
De éstas células depende el crecimiento y la reparación de las lesiones.
Éstas células se encuentran en todos los embriones (animales y vegetales). Cordón umbilical. Pero también se pueden encontrar en los adultos células embrionarias. Por ejemplo en la piel, en el hígado, en la médula espinal, en la médula roja de los huesos.
Aquí no hay problemas éticos.

1. Clonación

Es un proceso natural.

Todos los seres vivos que tengan reproducción asexual producen clones, ésto se debe a la división por mitosis.

También se da el caso en humanos con los gemelos univitelinos.

Clonación artificial.

Ésto es la clonación reproductiva. Ésta está prohibida en humanos.
La primera vez que se logró fue en 1997 con la Oveja Dolly.
Ésta técnica permitiría recuperar especies en extinción y las especies ya extinguidas.
En los humanos causa una gran polémica, ya que se podría hacer súper-hombres y súper-mujeres. En el año 2001 se hizo una clonación humana reproductiva humana, hasta llegar a las 6 células. Tan sólo era comprobar que se podía hacer.
Lo que sí está bien visto es la clonación terapéutica. Un embrión entre 2 y 5 días tiene células madres embrionarias del adulto. Éstas se pueden utilizar para trasplantes ya que hay nulas posibilidades de rechazo por ser idéntica al adulto.

Problemas: se necesitan muchos embriones. Sólo, de los que se implantan, pocos consiguen nacer, y de éstos algunos presentan anomalías.
También ésta técnica conlleva muchos problemas éticos.

Reproducción Asistida, Selección y Conservación de Embriones
La primera fue una niña en 1978. Llamada "niña probeta". Ésto toma el nombre de Fecundación In Vitro.
Las células son implantadas en el útero de la madre, previamente producido el cigoto en un tubo de ensayo.
Desde entonces han nacido 2 millones de personas por éste método. Causas de tantos casos: tardanza de gestación, problemas de fertilidad (tiene que ver con la calidad y el número de espermatozoides).

La gran ventaja de ésta técnica es que con la Fecundación In Vitro se puede dar un diagnóstico preimplantacional de enfermedades genéticas.

Los embriones sobrantes se congelan y siguen siendo viables.

Ventajas e inconvenientes de los trangénicos

Ventajas:

• Resistencia a insectos y herbicidas.
• Reducción del uso de agroquímicos en los cultivos.
• Mejoramiento de la productividad y producción y de la calidad nutritiva.
• Control de enfermedades virales.
• Producción de frutos más resistentes y de plantas bioreactoras.
• Producción de fármacos y vacunas.
• Mejoramiento con fines ornamentales.

Inconvenientes:

• Producción de súper plagas.
• Resistencia a antibióticos.
• Interacción ecológica negativa.
• Inestabilidad genética.
• Riesgo a la biodiversidad.
• Transferencia horizontal de genes.
• Aparición de alergias.

Tema 4. Revolución genética. Apuntes3

Código Genético
El ADN contiene la información genética. Químicamente el ADN es un polímero (macromolécula) formado por 4 nucleótidos (A, T, G, C).
La información hereditaria se encuentra como un código, "un idioma". Las palabras del código genético son tripletes, son de 3 letras, que son las palabras del código genético, también llamado cordones. Cada triplete es un aminoácido. El código genético relaciona las bases nitrogenadas con los aminoácidos. Teniendo en cuenta el orden de las bases del ADN, cada grupo de 3 bases consecutivo define y permite producir un aminoácido deferente. La secuencia de aminoácidos sintetiza las proteínas. Con unos 20 tipos de aminoácidos colocados según el orden que manda la secuencia de ADN se sintetizan millones de proteínas.

Las proteínas una vez formadas, funcionan solas, ya que la secuencia de éstos aminoácidos contienen información sobre su forma, determina su forma y según la forma de una proteína determina su función.
Las proteínas más abundantes de nuestro cuerpo son las encimas, que son catalizadores biológicos que aceleran las reacciones químicas del metabolismo.
Se puede producir una mutación en una proteína, que es un cambio brusco en el ADN, un cambio en la secuencia de nucleótidos y se produce una proteína anormal, produciendo a su vez una forma y función anormal en la proteina, pudiendo producir enfermedades, como la anemia folciforme, cáncer, etcétera, aunque la mayoría de las mutaciones son desapercibidas y no tiene consecuencias en la forma y función de la proteína.
Sólo alguna mutación originará nuevas proteñinas con nuevas formas capaces de originar nuevos caracteres biológicos que resulten ventajosos para esos individuos, produciendo las adaptaciones, la evolución.
Las características del código genético son:

• Universal: es igual para todos los seres vivos, ya que todos los seres vivos tienen un antecesor en común.
• Degenerado: varios tripletes significan el mismo aminoácido, tiene más de un triplete por aminoácido.
• Perfecto: ya que sería imperfecto si un triplete fueran varios aminoácidos.
• Ni puntos ni comas: tripletes de iniciación AVG, o de finalización VGA.

Transcripción
Los genes por miles forman parte de los cromosomas que son millones que están en el núcleo y las proteínas las fabrican los ribosomas (orgánulo celular) que están en el citoplasma.

Como se trasmite la información del ADN de la célula al citoplasma. A través de sus intermediarios: los ARNs. A través de un ARN mensajero, se hace una copia complementaria de un gen, y éste ARN es el que va al ribosoma, formado por ARN ribosómico.

El ribosoma "lee el mensaje" y después de que el ARNT (el transferente) lleve los aminoácidos a los ribosomas, éste coloca los ARNs transferentes en su orden y luego lo "traduce", fabrica las proteínas. Todos los ADNs se forman a través de transcripción.

Ingeniería Genética
Consiste en trasplantar genes de unas especies en otras.

Con la primera especie que se hizo fueron las bacterias. Las cuales poseen unas características estelares que facilitan el proceso. Se defienden de sus virus (bacteriofagos) gracias a las encimas, las cuales aceleran las reacciones del metabolismo.

Las encimas de restricción son las encimas que tienen los virus para eliminar/infectar las bacterias. Cortan el ADN virico por ciertas secuencias de nucleótidos específicas.
Hay 400 encimas de restricción distintas y cada una corta en una secuencia diferente. También se las utiliza para cortar los genes que queremos transplantar.

El siguiente paso es "pegarlo" al ADN de la célula receptora: ADN ligasa. Las células humanas permiten este proceso gracias al ADN ligasa.

La primera célula a la que se le "pegaron" nuevos genes también fueron las bacterias. Las bacterias son células sencillas, con un ´solo núcleo, cromosoma circular, tiene unos pequeños fragmentos de ADN circular que contienen algunos genes (plásmidos). Las características que aportan son: resistencia a los antibióticos, "reproducción sexual" ya que hay transmisión de material genético. Pueden estar libres o integrados en el cromosoma de la bacteria.

ADN + Gen Nuevo = ADN Recombinante
Primer ADN Recombinante, 1973.
En 1973 se consiguió pasar por primera vez un gen de rana a la bacteria.
Así se han conseguido desarrollar bacterias que comen petróleo o metales pesados... Lo llamado biorremediación. Se han conseguido plantas que fabrican insecticidas,  gusanos que dan sedas de colores, etc.
Ésto tiene muchas aplicaciones médicas.

Transgénicos
Son seres vivos en lo que se han introducido un gen o genes de otra especie.
Se llaman O.M.G.: Organismos Modificados Genéticamente.
Inicialmente se hizo con plantas, las cuales eran infectadas por agrobacterium. Éstas tienen una característica: tienen plásmidos que tienen una característica especial: son capaces de integrarse en los cromosomas de la planta a la que infectan.
Introducir el gen en el plásmido de la bacteria y luego éste se introduce en el cromosoma de la planta.

¿Cómo se modifican las plantas que no son infectadas con agrobacterium? Como por ejemplo los cereales. El vector "dispara" perdigones microscópicos de oro cargados de los genes a introducir. En los seres humanos se utiliza como vector los retrovirus, pero inactivados.

Los alimentos transgénicos son los que contienen algún componente de un OMG.

Los animales transgénicos. Los embriones de hasta 3 días tienen mcuha capacidad de "aceptar" genes nuevos. Por ejemplo las vacas, las ovejas o los cerdos. Ésto principalmente tiene un interés económico o interés comercial o medicinal.

Terapias Genéticas
Consisten en localizar un gen defectuoso (o mutación) causante de una enfermedad y sustituirlo por el correcto.

De ésta forma se ha conseguido curar las llamadas enfermedades genéticas.
Se utilizan los retrovirus. Es el vector en los humanos (se integra en nuestros cromosomas). Es inocuo, al que se le añade el gen que se quiere introducir, con él se infectan células del paciente que se vuelven sanas y se reimplantan al paciente.

Las veces conseguidas, por orden cronológico:  
1º: virus seguros.
2º: animales.
3º: humanos. En 1989 se logró curar la enfermedad de la inmunodeficiencia combinada grave ("niños burbuja"). Un gen alterado provoca que sus glóbulos blancos no funcionen.

Enfermedades monogenéticas: causadas por un gen.

Ésta técnica no suponen ninguna polémica ya que cura enfermedades que hasta entonces eran incurables. También se puede modificar genéticamente los gametos, aunque esto si está mal visto.

Proyecto Genoma Humano
Uno de los mayores logros de la ciencia moderna.
Se trataba de secuencias todo el genoma humano, de todos sus genes, mediante un consorcio internacional, lo que empezó en 1990. Para ésto se utilizaron células sanguíneas y espermática. Se trataba de trocear los cromosomas, secuenciar los fragmentos, luego localizaban los genes dentro de los fragmentos y por último todo el genoma.

Todo ello hubiese sido imposible sin la potencia de los ordenadores.

Ésto fue una carrera entre un consorcio público internacional (1100 investigadores de todo el mundo) de quien fue la idea inicial. El problema fue que hubo una empresa privada (Celera Genomics). Ésto aceleró mucho el proceso, el cual acabó en tablas. Consiguieron así en el año 2000 que se conociera completamente la secuencia de nucleótidos de todos los cromosomas humanos.
Las consecuencias del conocimiento del genoma aun están por conoces ya que no se sabe para qué sirve, cual es su función.

Tema 4. Revolución genética. Apuntes2

ADN
Son moléculas que forman herencia.
Ácido desoxirribonucleico.
Los cromosomas están formados de ADN esencialmente y de una clase de proteínas que colaboran.
Cuando una célula no está dividiéndose, su ADN se encuentra extendida, desempaquetado, activo, expresándose, funcionando. Ésto quiere decir que está generando esa proteína.
Tiene un aspecto enmagranado.

El ADN se enrolla, empaqueta, guardado, inactivo, preparado para su repartición entre las células hijas. Es  cuando se forma el cromosoma visible.

Una molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos.
Nucleótido: es una molécula que está formada por tres moléculas:
- Pentosa: es un monosacárido formado por 5 carbonos. Pueden ser: ribosa (ARN) o desoxiribosa.
- Ácido fosfórico.
- Base nitrogenada: formada por: adomina, timina o iracilo, guanina y citosina.

Dos nucleótidos se diferencian en la base nitrogenada.
El código genético está formado por cuatro letras.
Esas letras son complementarias. Así es por que se forman más enlaces, si se formasen menos no habría estabilidad.
Automáticamente el ADN toma una forma de élice. Forman una doble élice.

El ADN tiene una propiedad exclusiva, única: la capacidad para autoduplicarse, sirve de molde para formar otra molécula idéntica a sí misma. La cual es imprescindible en la división celular.