El Club de Ciencies del Curs 11-12

Aquest curs anem a seguir amb el campionat de científics:

Els membres del Club s'han d'aparellar (2 en 2) i treballar en els reptes que cada setmana us proposaré, sumant punts. Al final del curs, la parella guanyadora rebrà un regal i els seus noms restaran gravats en lletres d'or i tindran un premi.

El primer que heu de fer és apuntar o enviar un correu al professor Nacho amb els membres de la parella i amb un “nom de Guerra”. La idea és que NINGÚ sàpiga els qui sou... per donar una mica d'emoció a la cosa. Igualment el primer dia que ens reunim (8 d'octubre) montarem les parelles i farem el primer enigma per tal de veure com comença la classificació.Les puntuacions aniran de la següent manera:

• Cada resolució d'un ENIGMA equivaldrà a 10 punts. Cada setmana hi ha un i no es pot fer fins que està resolt l'anterior. Els que entrin nous, hauran d'anar fent els enigmes en ordre de lliurament.
• EXPERIMENTS. Estar presents equival a 5 punts, portar el material i fer-ho altres 5 punts i resoldre les causes o preguntes que fem... uns 10 punts més.
• Cada COMENTARI EN EL BLOG que s'accepti equival 2 punts per a la parella.
• L'enviament de NOTÍCIES EN EL BLOG, si s'accepten, equivalen a 5 punts
• La suma de les NOTES de CIENCIES de la parella se sumen al final de cada trimestre.

Amb això construïm un ranquing que s'actualitza i envia cada setmana als membres del club.



Nacho Padró

Nou Curs pel CLUB de CIENCIES

El dia 29 de setembre, el nou director de l'Escola, el germà Xavier Giné, ens va donar llum verda per seguir fent proves i experiments.... ja he enviat un mail a tots per començar aquest primer divesdres d'octubre i ja tinc alguns alumnes de 2on i 1er interesats.... veurem si arribem a bon port. Aviat us psoaré les normes del curs 11/12... fins llavors, moltes gràcies pel vostre interés.

Nacho Padró

Fisiología del Buceo en Vertebrados

La adaptación al buceo es secundaria, se da en el caso de animales vertebrados que han evolucionado en el medio aéreo y que posteriormente pasan a vivir en el medio acuático. El problema de este fenómeno es que es menos progresivo que el inverso y no supone ventajas. Los animales que han evolucionado en el medio terrestre y vuelven secundariamente al agua no respiran de manera acuática (extrayendo gases disueltos en el agua), sino que siguen respirando en el medio aéreo. Sólo respiran de forma acuática si sus tasas metabólicas (requerimiento de O2) son bajas o cuando lo hacen conun mecanismo auxiliar (respiración cutánea en anfibios, cloacal en tortugas...).

Las motivaciones que provocan en cambio pueden ser la necesidad de alimentación, para poder ocupar un territorio (sin la competencia que tendrían en tierra firme) y la búsqueda de un lugar de escape frente a los depredadores terrestres.

Los principales representantes de los vertebrados buceadores se encuentran en todas las clases de vertebrados típicamente aéreos: entre los anfibios aéreos (la mayor parte de ranas y sapos), entre los reptiles (tortugas de agua dulce y marinas, algunos lagartos, las serpientes marinas y los cocodrilianos), entre las aves (hay algún representante entre todos los grupos excepto Ratites y Galliformes) y entre mamíferos ( hay algún representante entre todos los grupos excepto en Quirópteros, Lagomorfos y Primates, incluido el hombre).

Nacho Padró

Adaptaciones Secundarias de los Invertebrados a la Vida Acuática

Hay dos grupos secundariamente acuáticos: Los Moluscos Gasterópodos Pulmonados y los Insectos.

Los Moluscos Pulmonados son sólo de agua dulce. Tienen una respiración muy simple: con el pulmón de difusión (cavidad del manto) y la superficie expuesta del manto (mecanismo dual).El pulmón puede estar lleno de agua o de aire según la profundidad a que vive el animal (ejemplos en Planorbis y Limnaea). Los de pulmón inundado de agua están en inmersión continua; los de pulmón con aire realizan movimientos verticales a la superficie en busca de O₂.En algunas especies no es suficiente con la difusión en el pulmón, por ejemplo en condiciones hipóxicas (de 70 a 15 mm Hg) y presentan movimientos de la parte inferior de la cavidad que ventilan en interior del pulmón. El captar en el aire en el pulmón tiene dos funciones: una respiratoria y la otra hidrostática (les proporciona un nivel de flotación determinada).

Los Insectos conservan todos ellos la respiración traqueal. la mayoría son de agua dulce y hay unos pocos de aguas salobres. La adaptación de este sistema traqueal (típicamente terrestre) a la vida acuática se ha hecho de dos maneras:

1. Respiración Discontinua o dependiente del aire: captando el oxígeno de la atmósfera:

• con reducción del número de espiráculos: Es la adaptación más simple. En ella los insectos poseen un solo par de espiráculos en el extremo del abdomen. Ejemplo: larvas de mosquito (dípteros). La abertura de los espiráculos está rodeada de glándulas con secreción grasa o bien de pelos cuticulares hidrófobos (glándulas o pelos perispiraculares). Suelen presentar un amplio sistema traqueal. Lo que supone una cierta reserva de oxígeno (inmersiones normales de 5-10 min).
• con "branquia" (burbuja compresible): Algunos insectos presentan depósitos externos de aire pegados a la superficie del cuerpo: las Burbujas de aire o "branquias Compresibles", tenemos el ejemplo de algunos heterópteros como Notonecta, coleópteros como Dysticus o Hidrophilus. En ellos los espiráculos se abren a una parte del cuerpo qu presenta una gran densidad de pelos cuticulares muy cortos y que son hidrófobos.

1. Respiración Continua o Independiente del aire: captando el oxígeno del agua:

• por piel (cutánea): El sistema traqueal, lleno de aire, está completamente cerrado. No hay espiráculos. La difusión de gases se realiza con el agua a través de la superficie corporal, que es de cutícula muy fina. Un ejemplo lo tenemos en las larvas de los quironómidos Chironomus y de dípteros Simulium. Son pequeños y permanecen todo el tiempo sumergidos. El sistema traqueal favorece el transporte de gases a los tejidos (pues sin él la difusión hasta las células sería muy lenta).
• por branquia traqueal: Presentan evaginaciones en los apéndices abdominales, en el interior de las cuales hay una gran arborización del sistema traqueal y que pueden ser Externas (como en las larvas de efemerópteros que las ventilan al desplazarse o con agua circulante) y las Internas (donde las evaginaciones se localizan en el recto, siendo ventiladas mediante el recambio de agua de esta parte del intestino con movimientos musculares del recto,caso de las larvas de las libérulas, teniendo una función secundaria de locomoción pues en caso de peligro pueden expulsar el agua bruscamente por el ano y salir impelidos hacia delante por reacción).
• por Plastrón ("branquia" incompresible). Es similar a la burbuja de aire de los Dytiscus, pero funciona de manera permanente bajo el agua pues no hay cambios de volumen de la burbuja.

Nacho Padró

Las Respuestas Cardiacas al Buceo.

Para aumentar la disponibilidad de oxígeno. Se efectua a diferentes niveles:

• Corazón: El reflejo de Buceo se controla por el sistema nervioso (Braquicardia del Buceo que corresponde a la frecuencia cardiaca o de bombeo). El ritmo de buceo se enlentece gracias al sistema parasimpático (nervio vago para enlentecer el trabajo y los latidos gracias a la acetilcolina). Los organismos aéreos también presentan una braquicardia al bucear pero esta aumenta más en los animales buceadores. En los buceos naturales se observa que los reflejos se regulan a nivel de la corteza cerebral. Si el animal no puede salir (buceo forzado) la frecuencia cardíaca disminuye hasta valores muy bajos. Son casos de oxigeno cargado al máximo. En inmersiones largas previstas se disminuye la frecuencia y disminuye el consume de oxigeno por el corazón y con menos sangre en cuerpo.

• Vasos Sanguíneos; Emparejados con la acción del corazón. Bajo el control del sistema nervioso simpático (noradrenalina) algunos puntos del organismo disminuyen o cesan sus funciones por falta de irrigación. Los tejidos no afectados por la disminución de irrigación son el cerebro, el corazón (aunque disminuye), los ojos, la zona de la cara, los músculos de la mandíbula y el esófago (relacionado con la captura de alimento). Algunos animales durante los buceos largos disminuyen o dejan de recibir sangre por la piel, las visceras (riñón frenado en su trabajo lo que implica la no fabricación de orina, como en el hígado, en los músculos excepto cara, esófago, mandíbulas y los de natación) mientras que en la placenta de mamíferos se mantiene, y el cambio es proporcional al trabajo del corazón. Sólo se irrigan los tejidos aeróbicos. Si la sangre llega al músculo la mioglobina robará el máximo de oxígeno por su afinidad. Como la noradrenalina se forma, al igual que la adrenalina, en la glándula Adrenal que es de las pocas glándulas irrigadas, se refuerza así la acción del buceo. En organismos no buceadores la modificación es menor aunque las constricciones se dan en las arteriolas que son las que tienen la conexión con el sistema nervioso necesitando más cierres que en el caso de los buceadores con cierre en las arterias. Al no irrigar el órgano aumenta el CO2 y el lactato y disminuye el ph, lo que provoca una vasodilactación de las arteriolas. El buceador no responde a esta estimulación del aumento de CO2 tan rápidamente como los no buceadores. Con estas respuestas se usa el oxígeno sólo para órganos aeróbicos o necesarios, el resto detiene su trabajo. Los músculos esqueléticos se siguen usando aun con el cierre sanguíneo.

Al bucear en los músculos se gasta oxígeno y disminuye la presión parcial O₂ provocándose la liberación del oxígeno de los pigmentos (primero en hemoglobina y después la mioglobina) dando para el buceo promedios para cada especie (5-10 min). Al agotarse el oxígeno se inicia el metabolismo anaeróbico (deuda de oxígeno) en los buceos largos quedando el ácido láctico retenido en músculos al estar cerrado el sistema circulatorio, al abrirse se lavará con sangre oxigenada del final del buceo. La capacidad de tampón no es necesaria en estos casos con el lactato y el descenso de ph pues los buceadores son de 2 a 4 veces más tamponadores que un no buceador. La capacidad máxima de uso de reservas de oxígeno permite menos sensibilidad al CO₂ en animales buceadores. En no buceadores ante un incremento de CO₂ se ventila 4-10 veces más (Reflejo de Asfixia) momento de salir a superficie aunque en buceadores este reflejo es más tardío llevando el tiempo de buceo al máximo (soportan un aumento de x2 de CO₂).

Nacho Padró

Las Reservas de Oxígeno en Buceadores.

Las Reservas de Oxigeno: Se presentan en 4 puntos:

• Pulmones: que se usa para inmersiones someras (poca profundidad como en la nutria marina). Se ve que los buceadores de profundidad efectúan una Espiración o bombeo de aire al exterior pues el pulmón lleno actúa de flotador. La reserva es pobre.
  
  
• Sangre: aumenta mucho por medio del aumento de volumen de sangre por unidad de peso,lo que implica un hematocrito mayor (vol.cel.sangre/ml.sangre) hasta un límite del 60% porque al aumentar el volumen celular de la sangre esta se hace más densa y viscosa y entonces cuesta mucho trabajo para el corazón. También aumenta la hemoglobina en los glóbulos rojos aunque ligeramente y aumenta la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.
  
  
• Muscular: Se usan pigmentos respiratorios parecidos a la hemoglobina, la Mioglobina_f pero monoméricos (una sola unidad) siendo extremadamente afines a la hemoglobina robándole el oxigeno a esta en los capilares del músculo y llevando el oxigeno a los puntos necesarios. En los buceadores  aumenta la concentración de mioglobina (si en humano hay 4-5 ml./gr. muscular en buceadores se multiplica por 10). Ambos pigmentos presentan coloración roja por el hierro aunque en buceadores el  color en músculo es casi negro por la concentración elevada.
  
  
• Líquido Intersticial: El oxigeno disuelto en los líquidos, no presentando especiales adaptaciones para elbuceo.

Con estos mecanismos se cosigue aumentar la concentración inicial de volumen de oxígeno

Nacho Padró 

Una intensa flamarada solar amenaça el camp magnètic de la Terra

La NASA adverteix que si arriba al nostre planeta podria provocar interferències en els senyals GPS, les comunicacions de ràdio i les xarxes d'energia

 Una taca solar activa que ha entrat en erupció aquest dimarts a la nit ha produït una flamarada solar de classe X (la més intensa) i ha llançat un filament de material en direcció a la Terra. La NASA ha advertit que aquest núvol de plasma podria colpejar el camp magnètic del nostre planeta i provocar problemes en les comunicacions per ràdio, els senyals GPS i les xarxes d'energia.

L'Observatori Solar i Heliosfèric (SOHO, per les sigles en anglès) ha detectat una expulsió de massa frontal –que consisteix en enormes núvols de plasma solar que viatgen per l'espai– que s'origina en el lloc de l'explosió i es dirigeix en direcció sud de la línia Sol-Terra. Concretament, la tempesta va esclatar a les 22.12 hores (hora catalana) d'aquest dimarts i va assolir el moment de màxima intensitat vuit minuts més tard. Els científics estan intentant descobrir les dimensions d'aquesta massa expulsada.

Es tracta de la segona tempesta solar en menys de 24 hores, després d'una primera de menys intensitat la matinada de dilluns. La NASA assenyala que aquests fenòmens no corresponen a casos aïllats i que es deuen a un augment de l'activitat solar, després que el Sol hagi despertat d'una fase de repòs prolongat.

 

Imatge de la Taca Solar (SOHO)

 

(Diari Ara)

 

Carla Gallén

Introducción a la Fisiología del Buceo.

El buceo implica que un animal aéreo vuelve secundariamente al agua, nunca volviendo por condicionantes respiratorios sino por otros motivos y conservando las características de la respiración aérea y excepto en algunos casos, como los anfibios o algunos reptiles, con la piel permeable (como las auténticas serpientes marinas o las tortugas marinas y sus modificaciones del epitelio fino y muy irrigado del cuello) no suelen recibir oxígeno del agua.

El tiempo de buceo depende del oxígeno de la atmósfera o de la Deuda de oxígeno que el animal pueda soportar presentando adaptaciones al mantenimiento del buceo largo (el humano 1 min, la morsa 10' y el cachalote 75 min a 900 m.).

Los primeros estudios sobre fisiología del buceo obligaban a los animales a las máximas condiciones radicales en el buceo dando resultados que son mayoritariamente válidos excepto en los organismos que posean metabolismos anaeróbicos, cosa que se ve que no es del todo cierto, pues sólo son metabólicamente anaeróbicos cuando se han agotado los niveles internos de oxígeno y el buceo intenta no pasar del punto de inicio del anaerobismo.

Tenemos el caso de la Foca de Weddell en las que se observan diferentes tipos de buceo: un buceo poco profundo (100 m), otros de 20 min o menos en el 90% de los casos y sólo algunos extremadamente largos y/o profundos en zonas de exploración, migración y colonización de nuevas áreas y huida de depredadores (con tiempos de hasta 70 min)

Nacho Padró

Un Mundo de Escarabajos!!!!

Los coleópteros (Coleoptera), (del griego κολεός koleos: "caja o estuche", πτερον pteron: "ala") son un orden de insectos con unas 375.000 especies descritas, de las cuales unas 12.600 son presentes en la Península Iberica.... y cada año se añaden unas 200 a la lista principal.... Contiene más especies que cualquier otro orden en todo el reino animal, seguido por los lepidópteros (mariposas y polillas), himenópteros (abejas, avispas y hormigas) y dípteros (moscas, mosquitos). Tiene tantas especies como las plantas vasculares o los hongos y 66 veces más especies que los mamíferos.
Y no sólo eso sino que presentan una diversidad morfológica asombrosa:

Ínfima muestra de variedad en color y forma de los Escarabajos

Los escarabajos ocupan virtualmente cualquier hábitat, incluidos los de agua dulce, aunque su presencia en ambientes marinos es mínima. La mayoría de los coleópteros son fitófagos, y muchas especies pueden constituir plagas de los cultivos, siendo las larvas las que causan la mayor parte de los daños agrícolas y forestales.
Toda una variedad increible (hasta 200 familias) para hacer una bonita y colorida colección aunque sea fotográfica.

"El Creador, si existe, tuvo una especial predilección por los coleópteros

y, por tanto, deberíamos encontrarlos con mucha más probabilidad 

que cualquier otro tipo de animal en un planeta que pudiera soportar vida".

JBS Haldane

Nacho Padró