Una asociación sin ánimo de lucro por la divulgación científica

Entradas etiquetadas como ‘color’

Otra historia serendípica: Gram y su técnica para teñir bacterias

Hoy hablaremos de una historia serendípica, una más en Ciencia. Se trata de una técnica que revolucionó el campo de la Microbiología y que, después de más de 100 años, todavía se sigue utilizando en los laboratorios: la tinción de Gram.

Hans Christian Gram nació en 1853, y estudió Botánica en la Universidad de Copenhague. Sus estudios sobre plantas le acercaron a las bases de la farmacología y al uso del microscopio. Recién cumplidos los 30 años, se graduó en la facultad de Medicina y se estableció en Berlín. Al principio, su trabajo consistía en analizar muestras de sangre de pacientes, siendo el primero en describir un rasgo característico de la anemia, la macrocitosis, es decir, un aumento de tamaño de los glóbulos rojos.

Hans Christian Gram (Fuente: http://www.unesco.org)

Ya en 1884, mientras examinaba tejido de pulmón procedente de pacientes que habían fallecido por neumonía, Gram descubrió que ciertos tintes eran captados y retenidos con mayor facilidad por ciertas bacterias. En un primer paso, realizó un frotis con unas muestras que tenía, esto básicamente quiere decir que puso unas gotas de sangre sobre un portaobjetos de vidrio, y acto seguido lo pasó sobre la llama producida por un mechero. A continuación, vertió algunas gotas de cristal violeta sobre la muestra y, después de enjuagar con agua, añadió la solución de Lugol (es una solución de triyouduro de potasio), que actuó como mordiente para fijar el colorante. Finalmente, lavó el cristal con la muestra con etanol y acetona para eliminar los restos del tinte. Ciertas bacterias (en concreto los Pneumococos, Streptococcus pneumoniae y Klebsiella pneumoniae) retuvieron el color, mientras que otras bacterias aparecieron blanqueadas o descoloridas por el alcohol. A las primeras, las que retenían el color, se les denomina hoy en día Gram positivas, mientras que las segundas, se las conoce como Gram negativas. La explicación “científica” viene a continuación.

Tinción de Gram, en la que podemos observar bacterias Gram positivas (morado) y bacterias Gram negativas (rosa).

La tinción de Gram se basa en la capacidad de la pared celular de las bacterias para retener el colorante cristal violeta. Las paredes celulares de los microorganismos Gram positivos tienen una mayor cantidad peptidoglicanos y un menor contenido de lípidos que las bacterias Gram negativas. Cuando se añade la solución de Lugol, el cristal violeta forma un complejo con el yodo, de manera que el tinte no se puede eliminar fácilmente. El tratamiento posterior con el decolorante (en este caso una mezcla de etanol y acetona) disuelve la capa de lípidos de las células Gram negativas, a la vez que cierra los poros de la pared celular de las bacterias Gram positivas, ayudando a retener más aún el colorante (ese complejo formado por el yodo y el cristal violeta). El tiempo de decoloración de las bacterias es un paso crítico en esta tinción, por lo que un tiempo demasiado largo eliminará todo el tinte.

Detalle de la pared celular de bacterias Gram positivas y Gram negativas. Como podemos observarr, las Gram positivas tiene una mayor cantidad de peptidoglicanos, favoreciendo la incorporación del tinte. (Esquema: microbioenergetica.squarespace.com)

 

Gram nunca utilizó contratinción, que consiste en añadir a un frotis unas gotas de fucsina o safranina, para que las bacterias Gram negativas aparezcan de un color rosado. Este paso se lo debemos al patólogo alemán Carl Weigert.

El descubrimiento de Gram ocurrión en 1884, durante los años dorados de la microbiología clínica.  Fue entonces cuando Petri inventó sus placas para cultivar bacterias (1887), el agar para crecer las bacterias (1881), y Pasteur y Koch estaban en su momento álgido, descubriendo la etiología de numerosas enfermedades.

En 1892 ya era catedrático de la Universidad de Copenhague, y ya en el siglo XX, recibió numerosas condecoraciones, como la Cruz del Comandante Dannebrog (1912), o la Medalla de oro al Mérito en 1924. Gram se retiró en 1923 y falleció en 1938, a la edad de 85 años.

Como decía antes, la tinción de Gram es una técnica que hoy en día se sigue utilizando, más allá de lo que el propio Gram dijo sobre ella: “Soy consciente de que todavía es [una técnica] muy defectuosa e imperfecta”.

La serendipia, es decir, un descubrimiento o un hallazgo afortunado e inesperado que se produce cuando se está buscando otra cosa distinta, existe en Ciencia, pero también se tiene que poseer la habilidad para reconocer que se ha hecho un descubrimiento importante aunque no tenga relación el objeto de estudio.

 

Esperamos que os haya gustado, ¡os deseamos un feliz comienzo de semana!

Anuncios

Cuidado con el otoño…

¡Al fin ha llegado! El verano ya va sonando lejano, y las temperaturas empiezan a descender, las hojas de los árboles caducos cambian su color verde por tonos ocres, amarillos y dorados, y el viento empieza a dejarse notar.

Es el otoño.

otonoEsta estación, que se caracteriza por sus cambios de color, se observa más claramente en diversas regiones del mundo, como América del Norte y Europa. Y qué mejor que disfrutarla que saliendo a pasear a la naturaleza, o recolectando setas, nueces, avellanas o castañas. Las opciones del otoño son infinitas.

Pero entre tanto paseo al campo y recolección de frutos hay que prestar atención.

Os presento al tejo, Taxus baccata, un árbol perteneciente a una especie del género taxus originaria de Europa occidental, central y meridional. Es un árbol que puede crecer hasta los 20 metros y tiene un tronco marrón grueso que puede llegar hasta los 4 metros de diámetro. Su crecimiento es lento y con una longevidad de hasta 5000 años. Se cree que tenía un significado místico y sagrado en cultos paganos precristianos y por eso se suele encontrar junto a iglesias, sobre todo en el norte de España.

tejobermiegoSi tenéis la suerte de tropezaros con uno de éstos durante vuestros paseos otoñales estáis de enhorabuena, pero prestad atención, porque toda la planta es venenosa excepto el arilo que recubre el fruto.

Todas las partes del árbol contienen una sustancia tóxica llamada taxina, una mezcla de alcaloides que tienen un efecto tóxico.

La toxicidad del tejo es conocida desde la antigüedad y hay constancia de que extractos de hojas de tejo se han utilizado para homicidios, así como suicidios; Julio César cuenta uno de los primeros casos conocidos en la Guerra de las Galias, y la primera publicación médica sobre una muerte por ingestión de hojas de  tejo sería un artículo publicado en The Lancet en 1836.

tejoLa ingestión de hojas de Taxus puede causar mareos, náuseas, vómitos, dolor abdominal, paro cardiaco, parálisis respiratoria y terminar con la muerte. A pesar de su toxicidad, también se han demostrado los efectos benéficos del extracto de tejo, especialmente en el tratamiento de la neoplasia.

Lógicamente, la muerte por ingesta de tejo es muy rara; la literatura suele describir la intoxicación accidental sobre todo en niños y animales, como los perros.  As+i que no dejéis de disfrutar de la naturaleza.

 

 

¡Feliz otoño!

Vantablack is the new Black

Aunque Vantablack no es un color ni un pigmento, sino un material, es importante que recordemos las bases del color para entender su importancia y características.

Y decimos que no es un color porque el color es una sensación. Es la impresión que percibimos en el cerebro después de que una longitud de onda, reflejada por un material, incida en los fotorreceptores de la retina, y active a continuación un circuito neuronal que acaba por decodificar la información y producirnos esa sensación de “el color”.

Es decir, nuestros ojos reciben la luz reflejada por lo objetos.

colorexplanationTodos los objetos y materiales absorben una determinada cantidad de luz, y reflejan la que no han absorbido, que es la que llega a nuestra retina. ¿Todos? Pues no, todos no.

Seguro que todos notáis, que cuando las temperaturas suben, preferimos vestir con prendas claras o blancas, y que cuando llega el invierno, la calle se llena de gente con prendas más oscuras y predomina el negro. Hacemos esto para aislarnos mejor de las temperaturas externas, ya que el color blanco refleja todas las longitudes de onda, y el color negro hace al revés, las absorbe.

Resulta que el color negro que conocemos, no es tan negro como pensamos, ya que aunque algún objeto sea de este color, podemos perfectamente distinguir su relieve, esto es así porque hay un porcentaje de luz que no consigue absorber, y que al reflejarse hacia fuera del material, nos permite ver en 3D y no perder los detalles de su forma o estructura.

Pues bien, científicos del National Physics Laboratory primero, y de la empresa Surrey NanoSystems después, ambos del Reino Unido, han fabricado un nuevo material, a partir de nanotubos de carbono, que ellos mismos describen como un bosque de tubos (tubos 10000 veces más finos que un cabello humano), en los que la luz incide, pero que al chocar contra uno de los tubos es reflejada, y choca contra otro de los tubos, como si el rayo de luz quedase atrapado en el bosque, y se dedicase a ir chocando de árbol en árbol (de nanotubo en nanotubo). La luz termina por disiparse en el laberinto y la energía finalmente se libera en forma de calor.

carbonnanotubes

El nombre “Vanta” es un acrónimo de las palabras en inglés “Vertically Alligned NanoTubes Arrays”, que en español viene a decir – nanotubos alineados verticalmente –

Los autores han batido el record en absorción conseguida por un material. Vantablack absorbe el 99,965% de la luz visible y 99,85% de radiación infrarroja. Además Vantablack puede fabricarse con temperaturas de 400°C, muy inferiores a las necesarias para la fabricación de sus antecesores (750°C), por lo que puede utilizarse sobre superficies que no soportan bien tan elevadas temperaturas. Otra ventaja añadida es su alta resistencia a la vibración mecánica, su propia estabilidad térmica y su bajo porcentaje de emisión de partículas o gases durante su fabricación.

Como podéis ver en las imágenes, Vantablack se ha utilizado primero sobre una superficie de papel de aluminio, donde el ojo humano pierde totalmente la visión tridimensional y es incapaz de ver las arrugas del papel en el lado pintado con Vantablack. Muchos describen la observación como la mejor oportunidad de observar de cerca un agujero negro. En cualquier caso, no deja a nadie indiferente.

wrinkledaluminium

giphy

Actualmente se está estudiando el uso de este color en la observación astronómica, para la mejora de telescopios y cámaras infrarrojas, donde la eliminación de la luz residual o deslumbramiento puede conllevar mejoras muy significativas. También puede utilizarse como un elemento que aumenta la absorción térmica, por lo que su uso en concentradores de la radiación solar también se está estudiando.

Mientras tanto, el mundo del arte también ha querido utilizar Vantablack, pero en este caso la patente ha sido cedida a un solo artista, el indio Anish Kapoor, un escultor conocido por sus obras monocromáticas o por el famoso “Cloud Gate” de Chicago, y cuyos estudios se encuentran en el Reino Unido. Las razones que Surrey NanoSystems da a esta cesión tan restringida en el mundo del arte son principalmente la necesidad del uso del Vantablack por personal cualificado y cuestiones legales de las oficinas de exportación inglesas. Muchos artistas protestan lo que según ellos es falta de moralidad y técnicas anti-competitivas, pero expertos en leyes de propiedad intelectual, se trata de algo muy común y hasta bien visto cuando son de otra naturaleza las invenciones patentadas.

cloudgate

Polémicas aparte y con la duda de si veremos en un futuro cercano el ‘Cloud Gate’ pintado de Vantablack,  hoy podemos disfrutar de quedarnos absortos mirando este negro abismo que parece una ventana al espacio exterior o un agujero negro de bolsillo.

¡Feliz semana a todos!

Imagen

¿Por qué la orina es roja cuando comemos remolacha?

¡Hola a todos! Hoy os mostramos este interesante infográfico realizado por Compound Interest y que explica el por qué del color rojo en la orina tras la ingesta de remolacha (Beta vulgaris).

Esto es debido a uno de los pigmentos que contiene, la Betanina. Pero, ¿por qué no todas las personas que comen remolacha tienen el cambio de color de la orina? En condiciones normales de pH, los ácidos del estómago degradan el pigmento. Pero cuando el pH no es lo suficientemente bajo la Betanina continúa su camino hasta el intestino donde es absorbida en su mayoría junto con el resto de nutrientes para ser eliminado finalmente en la orina. Sin embargo, otros estudios afirman que todas las personas tienen la capacidad de degradar el pigmento, y que su aparición en la orina dependerá de que esté más o menos concentrado en la remolacha. Por lo tanto, estamos nuevamente ante dos teorías que tratan de explicar un mismo fenómeno, ¿será la condición genética de cada persona o las condiciones externas del ambiente?

The-Chemistry-of-Beetroot-2015

Esperamos que os haya parecido interesante la información y os deseamos un feliz fin de semana a todos.

Machos o hembras, ¿cuáles son más bonitos?

¡Buenos días!

Hoy os traemos una historia tan colorida y bonita como estos pájaros (llamados carpodacos domésticos para los interesados):1.18735d

Me gustaría que no os fijarais en la apasionante discusión que están manteniendo sino más bien en el color de su plumaje. El de la izquierda es un macho y creo que coincidiréis conmigo en que es bastante más colorido que la hembra, a la derecha. Y de esto trata nuestro post de hoy, pues la semana pasada salió un artículo en la revista Nature que estudia qué razones evolutivas pueden haber para que se observen diferencias en el colorido entre machos y hembras de distintas especies de pájaros. ¿Por qué es tan relevante el estudio? Pues porque se ha hecho con alrededor de ¡6000 especies distintas de pájaros! Un estudio tan amplio es estupendo porque permite responder a distintas cuestiones planteadas en términos de evolución.

El primer resultado que obtuvieron es que las especies de mayor tamaño también presentan una pigmentación más colorida, algo ignorado hasta ahora. Además, demostraron que las especies tropicales presentan una mayor coloración en ambos sexos, algo que según los científicos es debido a que dichas especies son generalmente más territoriales y forman parejas estables, aumentando la competición entre individuos de la misma especie. Como ejemplo de especie tropical colorida os dejo el de la tangara cabecidorada, similar en ambos sexos:

1.18735c

En cuanto a diferencias de coloración por sexos, las hembras eran menos coloridas en las sociedades polígamas, donde un macho tiene más de una pareja. Esto viene motivado por el hecho de que la competencia entre hembras se reduce si el macho puede elegir varias veces y por tanto diferenciarse en colores no es evolutivamente rentable. Como ejemplo, la Tangara de Costa Rica (macho a la derecha y hembra a la izquierda):

1.18735e

Me encantaría hacer unas cuantas comparaciones con nuestra sociedad actual pero la verdad es que es un tema polémico. Así que es mejor que cada uno haga las suyas 😉

Vídeo

Blue Moon

Despedimos este caluroso mes de Julio con una Luna Azul. Y, ¿qué quiere decir esta expresión que da título a multitud de canciones?. Lo lógico sería pensar que veremos la luna con un bonito color azul. Pero no, no tiene tal significado, sino que se debe a que mañana se producirá la Segunda Luna Llena del mes, fenómeno que es muy poco frecuente. Por lo tanto, cuando decimos ‘Una vez cada Luna Azul’ nos referimos a que algo es raro o poco usual. Aunque, muchos diréis que sí habéis visto alguna vez la Luna con un color azulado, y esto si que pasa en algunas ocasiones, especialmente tras una erupción volcánica.

En este video explicativo en inglés y publicado por la NASA nos cuentan un poco más sobre el origen de tal expresión y además la relación del color azul con los volcanes. ¡Esperamos que os guste!

Imagen

Iridiscencia

La iridiscencia es un fenómeno óptico por el cual el tono de la luz en una superficie varía según el ángulo desde el que se observe. Como ejemplo cotidiano tenemos la superficie de los CDs o DVDs. En la naturaleza también encontramos este fénomeno, tal es el caso de la mariposa Morfo Azul (Morpho menelaus) que habita en los bosques de América Latina. Esta mariposa usa la iridiscencia sólo en su lado dorsal para aullentar a sus depredadores tras el batido rápido de las alas.

Morpho_menelaus_huebneri_MHNT_MaleVista superior e inferior (dorsal y ventral) del mismo espécimen. Fuente: Didier Descouens

Colores de Otoño… Winter is coming!

¿Por qué cambian de color las hojas en otoño?

Las células vegetales que componen las hojas de los árboles acumulan diferentes tipos de pigmentos.

248594_(www.GdeFon.ru)

La clorofila, de color verde. Es el más abundante de todos, al menos durante la mayor parte del año, y permite a la planta realizar una función indispensable: La FOTOSÍNTESIS, mediante la cual la planta es capaz de transformar la luz solar, el agua y el CO2 en oxígeno y azúcares.

048F5CD40

Los carotenoides, con tonalidades amarillas y anaranjadas, están presentes también en las células de las hojas durante todo el año. Además de ayudar también en la fotosíntesis, los carotenoides presentan propiedades antioxidantes.

la foto(3)Las antocianinas, que aportan colores azulados, rojos y morados. Son pigmentos que se almacenan en las vacuolas de las células de las hojas y que protegen a la planta frente a radiación ultravioleta, además de servir de factor de atracción para insectos polinizadores. Como los carotenoides, las antocianinas son también agentes antioxidantes. La antocianinas, a diferencia de los otros pigmentos, se sintetizan de novo únicamente durante el otoño, en la fase de senescencia de las hojas.

 Durante gran parte del año, cuando las hojas están creciendo, fabrican clorofila y carotenoides. Al ser la clorofila la predominante, enmascara el color amarillo de los carotenoides, y por ello durante la primavera y el verano las hojas únicamente presentan coloración verde.

Cuando llega el otoño, los días se hacen más cortos y las plantas reciben menos horas de luz. Las hojas comienzan a ser un lastre para la planta. Al no disponer de luz suficiente para realizar la fotosíntesis, dejan de ser un órgano rentable.

La planta, a partir de este momento, realiza una serie de cambios químicos y físicos que la ayudarán a sobrevivir a las condiciones ambientales adversas que se acercan (Winter is coming…!)

Como la fotosíntesis ya no puede realizarse, la planta no fabricará nueva clorofila, por lo que la coloración verde comienza a perder protagonismo. A medida que el verde desaparece de las hojas, el color amarillento o anaranjado de los carotenoides comienza a vislumbrarse, aunque siempre había estado ahí.

Ciertas plantas además, comienzan en esta época a fabricar el tercer pigmento, las antocianinas, que aportan colores rojizos a las hojas de algunos árboles como el arce rojo americano (Acer rubrum), el roble americano (Quercus rubra),  o el roble de los pantanos (Quercus palustris).

 FxCam_1353823566895

El hecho de que sólo ciertas plantas generen antocianinas es aún un tema controvertido y en estudio. Una de las hipótesis más plausibles defiende que la producción de las antocianinas es una respuesta de ciertas especies de plantas frente al estrés abiótico. En las hojas se produce una excesiva oxidación debido al cese de la actividad fotosintética. Como explicamos al principio, las antocianinas presentan propiedades antioxidantes que evitarían la acumulación de compuestos oxidantes dañinos. Por tanto, la generación de antocianinas podría deberse a un mecanismo de protección por parte de la planta.

»» Las antocianinas son también responsables de la coloración de frutos como arándanos, frambuesas, cerezas, ciruelas, granadas, moras… etc. Y su consumo está aconsejado debido a sus propiedades analgésicas, neuroprotectoras y antiinflamatorias.

¿Por qué las hojas de algunos árboles permanecen verdes todo el invierno?

Durante el otoño, las plantas que tienen hojas finas y tiernas, se ven obligadas a perderlas, ya que debido a su morfología, no serían capaces de superar las bajas temperaturas, y su contenido de hídrico podría congelarse en el invierno.

Sin embargo, ciertas especies no pierden sus hojas en invierno ni cambian su coloración. Esto se debe a que presentan unas cualidades físicas y químicas que aseguran la continuidad de la actividad fotosintética y qpseudotsuga-menziesii-leafue además evitan que el agua contenida en las hojas pueda congelarse. Estas plantas pueden tener hojas con forma acicular, compuestos con propiedades anticongelantes y ceras que recubren toda su superficie. Gracias a todo ello, estas plantas no necesitan perder sus hojas durante la estación fría, ya que son capaces de aguantar las heladas. La actividad fotosintética puede realizarse en estas hojas durante todo el invierno, aunque se realiza a una velocidad reducida.

»» El color verde de los plátanos se debe también a la presencia de clorofila. Cuando maduran, la clorofila desaparece paulatinamente y revela el color amarillo de los carotenoides, que siempre habían estado presentes, aunque enmascarados.

»» Si queréis admirar los distintos colores otoñales, además de visitar Nueva Inglaterra en EEUU, Canadá, o Japón (quien pueda permitírselo), en España también podemos encontrar ejemplares de muchas y distintas especies. Os aconsejamos visitar los jardines botánicos de vuestras ciudades en esta época del año! Los colores y variedades son admirables!!! Si conocéis parques o jardines aconsejables contádnoslo en los comentarios 🙂

Referencias:

An Examination of Anthocyanins’ and Anthocyanidins’ Affinity for Cannabinoid Receptors. (2009) Gabriele Korte,Andrea Dreiseitel,Peter Schreier,Anett Oehme,Sanja Locher,Goeran Hajak, and Philipp G. Sand.  Journal of Medicinal Food. December 12(6): 1407-1410

The Colors of Autumn Leaves as Symptoms of Cellular Recycling and Defenses Against Environmental Stresses (2005) Helen J. Ougham, Phillip Morris, and Howard Thomas. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 66: 135–160

La vie… en rose?

A las preguntas sin respuesta:

¿emite algún sonido un árbol al caer si no hay nadie alrededor para oírlo? ¿una vida más larga… acortaría la muerte?

O

¿por qué apretamos más fuerte los botones del mando a distancia cuando se está quedando sin pilas?

Se une ahora una nueva pregunta ¿Existe realmente el color rosa?

Si bien es cierto que todos y cada uno de los que estáis leyendo esto habéis imaginado claramente ese color al leer la pregunta, que hay gente que incluso es capaz de distinguir entre diferentes tonalidades de dicho color (rosa, rosa palo, rosa chicle, coral, salmón, fuxia…) y que incluso tiene asignadas coordenadas de color (HTML #F7BFBE;  RGB (247, 191, 190); CMYK (0, 25, 14, 0); HSV (1°, 23 %, 97 %)), no está claro que “exista”.

Parece ser que existe un consenso científico a este respecto puesto que este color no forma parte de la región del espectro electromagnético. Lo que quiere decir que no existe ningún objeto ni ser en el mundo que “emita luz rosa”. Cuando vemos flamencos, chicles de fresa, o una goma de borrar rosa, lo que está detectando nuestro cerebro en realidad es la combinación de dos colores, el rojo y el violeta, que curiosamente están situados en los extremos opuestos del arcoíris.

No obstante, también hay científicos que han adoptado la postura contraria (como es el caso del Dr Jill Morton de la universidad de Hawaii). Él y otros colegas afirman que, si bien no hay nada emita luz rosa, negar la existencia del color tampoco es totalmente correcto, porque sí existe como la suma de otros colores.

En cualquier caso, los flamencos y demás seres rosados pueden estar tranquilos, porque independientemente de la existencia o no del color, la percepción que tenemos de ellos será exactamente la misma.

Es curioso cómo lo que damos por sentado puede no ser tan real como pensábamos…

Nube de etiquetas

A %d blogueros les gusta esto: