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En este Blog, Andrea Chávez, miembro de la comunidad SciArt LATAM, nos cuenta como la ilustración y la ciencia compatibilizan. Ella decidió formar parte de las redes sociales compartiendo contenido mezclando su amor por la ilustración, experiencia en investigación y la creatividad con la finalidad de facilitar el acceso de conocimiento científico. Ella toma en cuenta que las ilustraciones son excelentes herramientas para la comunicación ya que las imágenes ayudan a procesar la información de forma sencilla y generan que la persona se interese por leer el contenido presentado.

A primera vista, podría parecer que la ciencia y la Ilustración no tienen una relación directa. Sin embargo, esta compleja relación ha sido la fuente de inspiración y promotora de ideas en grandes personajes como Leonardo DaVinci, quién uso sus ilustraciones para entender el cuerpo humano. En la actualidad, la Ilustración dentro de la Academia es usada comúnmente para explicar de forma figurativa conceptos que pueden llegar a ser muy abstractos como síntesis de moléculas o procesos complicados que ocurren dentro del medio celular; para retratar características exactas de ciertas especies que solo el investigador conoce, o traer a la vida especies extintas como dinosaurios, mediante datos científicos y la imaginación del artista. Pero la ilustración no se limita al contexto científico sino también como herramienta para la comunicación de ciencia a través de infografías como han hecho espacios como Pictoline o Anigram en ciertas ocasiones; para establecer el descontento de la comunidad científica frente a la toma de decisiones políticas mediante cómics o simplemente compartir las vivencias dentro de un laboratorio como lo hace Sketching Science.

Ilustración 1: Diseño para los amantes de la bioinformática.



Dentro del abanico de posibilidades en la ilustración, mi favorita es la creación de infografías para transmitir de forma comprimida, sencilla y objetiva conceptos y resultados complejos de artículos científicos. Las ilustraciones son herramientas excelentes para la comunicación porque el cerebro ama el contenido visual, las imágenes ayudan a procesar la información de forma sencilla y generan que la persona se interese por leer el contenido presentado. Por ello en las redes sociales es donde más nos vemos bombardeados con material audiovisual con solo dar un clic. Por eso decidí formar parte del universo digital compartiendo contenido mezclando mi amor por la ilustración, experiencia en investigación y la creatividad con la finalidad de facilitar el acceso de conocimiento mediante el uso de redes sociales. Esta es mi forma de activismo por comunicar ciencia

El proceso de crear una sola ilustración tiene por detrás esfuerzo, disciplina, inversión de horas de investigación, creatividad y buscar la mejor forma de transmitir ideas amigables, precisas y objetivas con el lector. Una vez que se publica en los medios digitales, llega el escrutinio del público. Existe una aceptación positiva por los adeptos de la ciencia, sin embargo, llegar a personas comunes sin entrenamiento científico continúa siendo una tarea difícil y un reto que debe ser abordado cada que una nueva idea aparece.

Ilustración 2: Producto después del proceso de investigación y diseño


Fortalecer la divulgación científica a través de medios digitales definitivamente necesita de la cooperación y retroalimentación entre creativos e investigadores. En América Latina cada día sobresalen más proyectos que integran el arte con la ciencia, buscando dar visibilidad al ilustrador y su obra, volviéndose entes de motivación para que los jóvenes talentos aprenda a potenciar sus habilidades y no queden en el anonimato, o que los diseñadores se interesen más por combinar su trabajo con la ciencia.


Y esto, es excelente.


“No hay diferencia entre la ciencia y el arte cuando se trata de creatividad, productividad, llegar a conclusiones y formulaciones.”

Josef Albers


Por: Andrea Chávez

FC: @janinesandrea

TW: @janinesandrea

IG: @ajchavez94


*Imágenes: Andrea Chávez/ La Mikrosfera Científica/SciArt LATAM

Las actividades industriales actuales han repercutido en un incremento exponencial de la producción, especialmente en los ámbitos agrícola, de la salud, alimenticio, energético, textil y de la construcción, generando una liberación y descarga incontrolada de contaminantes al ambiente, en especial, compuestos xenobióticos (pesticidas, fertilizantes, metales pesados, subproductos farmacéuticos y desinfectantes), lo que eventualmente conduce a la contaminación ambiental (tierra, aire y agua) alterando nocivamente su pureza o condiciones normales, lo que podría desembocar en daños irreversibles no solo para la naturaleza, sino para nosotros mismos.

Partiendo de esta visión, es hoy más urgente que nunca el empleo de técnicas de remediación, para minimizar o contrarrestar el efecto de dichos contaminantes. De manera convencional, se han empleado métodos fisicoquímicos para erradicarlos. No obstante, estos presentan limitaciones como costos elevados, ineficiencia, y generación de subproductos, siendo necesario el desarrollo de una nueva metodología rentable, efectiva y menos dañina denominada biorremediación, la cual implica el uso de sistemas biológicamente asistidos cuyo objetivo es transformar una alteración por lo general nociva para un sistema ambiental. Este avance biotecnológico, fue demostrado por los aportes del científico George Robinson en 1960, al emplear microorganismos en la descontaminación de agua con hidrocarburos.



En la actualidad, se pueden diferenciar numerosos tipos de biorremediación, entre ellos: biorremediación bacteriana, enzimática, ficorremediación (microalgas), fitorremediación (plantas), micorremediación (hongos) y vermirremediación (lombrices), cuya finalidad se centra en incorporar contaminantes en sus procesos metabólicos y utilizarlos como fuente de energía o alimento y así degradarlos.

A pesar de su eficacia, ciertas complejidades asociadas a los sistemas biológicos y las dificultades económicas y técnicas en su implementación a gran escala son los mayores obstáculos para su ejecución efectiva más allá del laboratorio.



Una estrategia clave para contrarrestar ese déficit es el empleo de técnicas moleculares a través de metodologías de biología sintética (SynBio) e ingeniería metabólica (ME), cuya importancia deriva en el uso de genes y enzimas específicos, extraídos de microorganismos con potencial de biorremediación, generando consorcios de comunidades microbianas sintéticas sostenibles.


Para ello, se han aislado y caracterizado varios microorganismos sometidos a diferentes procesos de estrés ambiental, y con capacidad de resistir dichos factores estresores. Sus genes, encargados de los procesos de digestión de compuestos nocivos, se han clonado en otros microorganismos utilizados como vector por sus rápidos ciclos de replicación.


Algunos de estos recursos sintéticos incluyen el uso de microorganismos extremófilos (aquellos que toleran condiciones extremas como temperaturas muy altas o pH muy ácido) debido a su actividad enzimática adaptativa. Por mencionar, bacterias halófilas (afines a altas concentraciones de sal en el ambiente) con capacidad para degradar hidrocarburos aromáticos policíclicos y petróleo de aguas residuales altamente salinas. Ejemplo de ellos son las microalgas termo tolerantes de la especie Galdieria sulphuraria en combinación con bacterias heterótrofas ( es decir, bacterias que utilizan carbono orgánico como fuente de alimento en lugar de fuentes de carbono inorgánico) para remediar el amonio y los fosfatos de los sistemas de aguas residuales. Esto proporciona una producción de biocombustible, y el descubrimiento y caracterización de enzimas novedosas como las dioxigenasas en la degradación xenobiótica.


Para su implementación se han establecido dos mecanismos de acción:


1. Biosensores genéticos: responden a la presencia de contaminantes orgánicos conformado por un biorreceptor: material biológico inmovilizado y un transductor: detector de la señal bioquímica. Su alto rendimiento otorga la capacidad de responder y detectar concentraciones contaminantes muy bajas y diferenciar entre compuestos estrechamente relacionados o muy similares.

Las bacterias Geobacter sulfurreducens y Shewanella oneidensis, tienen la capacidad de formar una base de pilas de combustible microbianas (MFC), generando corriente eléctrica a partir de la degradación de contaminantes orgánicos, este voltaje se utiliza para degradar la presencia de p-nitrofenol en aguas residuales industriales y biomonitoreo continuo de cobre de efluentes de minas.




2. Orgánulos artificiales: responden a la presencia de contaminantes inorgánicos, estos orgánulos controlan ciertos procesos celulares de los microorganismos como sobrevivencia y reproducción en condiciones ambientales al modificar su composición genética y optimizar la captura de moléculas contaminantes.

Un estudio reciente ha dirigido satisfactoriamente proteínas en un microcompartimento bacteriano artificial, incentivando la incorporación de proteínas que puedan unir metales específicos dentro de orgánulos artificiales, lo que permite la acumulación aumentada de metales específicos.




El interés creciente de sistemas biológicos sintéticos en el campo de la biorremediación es notable, debido a su alta especificidad permitiendo sin duda, avanzar en la detección y control de varios contaminantes en diversos ecosistemas, siendo pertinente una legislación medioambiental que impulse su implementación y estudio para su comprobación en base científica con el fin de consolidar procesos alternativos de biorremediación especializadas fortaleciendo la bioeconomía del país.

Referencias


Agrawal, K., Bhatt, A., Chaturvedi, V., & Verma, P. (2020). Bioremediation: an effective technology toward a sustainable environment via the remediation of emerging environmental pollutants. Environmental Bioremediation, 165-196. DOI:10.1016/b978-0-12-819860-5.00007-9.


Bhattacharjee, G., Gohil, N., & Singh, V. (2020). Synthetic biology approaches for bioremediation. Bioremediation of pollutants, 303-312.DOI:10.1016/B978-0-12-819025-8.00014-4.


Dangi, A. K., Sharma, B., Hill, R. T., & Shukla, P. (2018). Bioremediation through microbes: systems biology and metabolic engineering approach. Critical Reviews in Biothecnology, 39(1), 79-98. DOI: 10.1080/07388551.2018.1500997.


Jaiswal, S., & Shukla, P. (2020). Alternative Strategies for Microbial Remediation of Pollutants via Synthetic Biology. Frontiers in Microbiology, (11) 808. DOI: 10.3389/fmicb.2020.00808.


Rylott, E. L., & Bruce, N. C. (2020). How synthetic biology can help bioremediation. Current Opinion in Chemical Biology, 86-95. DOI:10.1016/j.cbpa.2020.07.004.


*Imágenes: Adobe Stock

El cóndor andino (Vultur gryphus) es uno de los animales más emblemáticos de América del Sur. Este representante de la región andina es el nexo entre las naciones de Venezuela, Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia, Chile y Argentina. Se trata de un ave considerada como parte fundamental del acervo cultural y natural de los países donde habita; aunque, a pesar de esto, ha enfrentado durante décadas la amenaza continua por las actividades humanas y la pérdida de su hábitat. Esta ave se caracteriza por ser una de las más grandes en tamaño; sus alas poseen una longitud de aproximadamente de 3,5m y una altura corporal que puede oscilar hasta 1,5m. El cóndor se alimenta únicamente de carroña, es decir, de animales muertos en estado de descomposición, de tamaño mediano o grande. Debido a su alimentación, los cóndores comprenden una función vital para el mantenimiento y limpieza del ecosistema de las montañas andinas donde habitan.



Si bien se trata de un ave carroñera, esto no ha impedido que se generen conflictos con los ganaderos, ya que la percepción general es que el cóndor implica una amenaza para el ganado por ser un ave “depredadora”. Existe una gran desinformación entre los habitantes agropecuarios cuyas actividades son cercanas al hábitat de los cóndores. Las percepciones sociales en estudios realizados en la Sierra de Argentina, por ejemplo, demostraron que el 81,3% de la población estudiada consideraba la presencia de los cóndores como perjudicial, y 77,2% de ellos afirmaron haber tenido pérdidas de ganado a causa de las aves; a pesar de que el 67,5% no ha atestiguado los presuntos ataques, y solamente el 32,5% asegura haberlos presenciado. Por otro lado, el 14% de los encuestados admitieron haber cazado cóndores en vista de la “amenaza”. Aun así, en contradicción con estas cifras, el 63% pensaba que el cóndor debía ser conservado, mayoritariamente por su valor cultural y minoritariamente por su valor ecológico.


En Ecuador, el último censo del cóndor andino en 2020 reveló que existen 49 especímenes, un número alarmante considerando los riesgos por la caza furtiva, el declive de las especies de vertebrados endémicos de los cuales se alimenta y el envenenamiento. Además, el panorama se oscurece cuando se considera su baja tasa de reproducción, la cual contribuye a su vez a su poca variabilidad genética. El pasado mes de septiembre se registró la muerte del cóndor Iguiñaro en el parque Nacional Cotopaxi. El estudio de este cóndor comenzó con su rescate en la comunidad de Iguiñaro en abril de 2020, tras haber sido herido por un perdigón, fue rehabilitado en el zoológico de Guayllabamba hasta que fue liberado un mes después. Se atribuyen entre sus causas de muerte a la inanición y a una posible infección causada como consecuencia del previo ataque, lo que visibiliza la vulnerabilidad de esta especie en el país y la prioridad que debe dársele a su protección.


Hay mucho por hacer para salvar el futuro de los cóndores, pero el primer paso es educar e informar de manera oportuna a la población con respecto a la necesidad de conservar este animal, antes de que sólo sea posible ver a esta ave ecuatoriana únicamente en el escudo de la bandera nacional.




Referencias

Alarcón, I. (7 de Julio de 2020). 49 cóndores fueron observados en el norte de Ecuador. El Universo. Obtenido de https://www.eluniverso.com/noticias/2020/07/07/nota/7898427/condores-censo-2020-poblacion-silvestre-ecuador


Alarcón, I. (16 de Septiembre de 2020). Cóndor Iguiñaro murió por inanición; se investiga la presencia de un hongo. El Comercio. Obtenido de https://www.elcomercio.com/tendencias/causa-muerte-condor-iguinaro-inanicion.html


Arnulphi, V. B., Lambertucci, S. A., & Borghi, C. E. (17 de September de 2017). Education can improve the negative perception of a threatened long-lived scavenging bird, the Andean condor. Plos One. doi:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0185278


Lambertucci, S. A., Trejo, A., Martino, S. D., Sánchez‐Zapata, J. A., Donázar, J. A., & Hiraldo, F. (14 de July de 2009). Spatial and temporal patterns in the diet of the Andean condor: ecological replacement of native fauna by exotic species. Animal Conservation. doi:https://doi.org/10.1111/j.1469-1795.2009.00258.x


Manzano-García, J., Jiménez-Escobar, N. D., & Cailly-Arnulphi, R. L. (2017). El Cóndor Andino (Vultur Gryphus): ¿predador o carroñero? Pluralidad de percepciones entre los saberes locales y el discurso académico en las sierras centrales de Argentina. El Hornero. Obtenido de http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0073-34072017000100004&lng=es&nrm=iso


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