APLICACIONES DE LA CIBERNETICA EN A VIDA COTIDIANA
DESARROLLO DE PROTESIS
Cibernética: el comienzo de todo
La Cibernética es el estudio del control y comunicación en los sistemas complejos. Es decir, organismos vivos y máquinas. Comunmente se asocia a la cibernética con la robótica y con los robots debido al imaginario mundo que ha creado la ciencia ficción. Pero desde el punto de vista esctrictamente científico la cibernética trata acerca de sistemas de control basado en la retroalimentación.
La Biónica es una rama de la cibernética, que se encarga de estudiar los principios de la organización de los seres vivos para su aplicación a las necesidades técnicas.
Basándose en la idea de que los seres vivos son máquinas muy complejas, dotadas de una gran variedad de instrumentos de recepción de estímulos perceptivos y de medición, así como elevada capacidad de integración que permite desde formas simples de reacción a la elaboración de complejas secuencias de respuesta. Ha surgido, desde hace tiempo, la idea de crear máquinas que se comporten como cerebros humanos, capacitadas para observar un comportamiento inteligente y aprender de él. Todo lo cual, entra en los campos de investigación de la robótica y la inteligencia artificial (IA). La inteligencia artificial simula funciones y actividades cognitivas propias de la inteligencia humana por medio de la computadora.
Un agente dotado de inteligencia artificial es capaz de recibir un estímulo, procesar esta percepción y finalizar con la acción consecuente. Se puede decir que la inteligencia artificial dota de racionalidad, como una capacidad humana, permitiendo pensar, evaluar y actuar al dispositivo programado.
Dejamos como conclusión que este campo, consta de la sustitución de órganos o miembros por versiones mecánicas. Los implantes biónicos se diferencian de las meras prótesis porque imitan la función original fielmente e incluso la superan.
Se podría decir, la biónica es aquella rama de la cibernética que trata de simular el comportamiento de los seres vivos haciéndolos mejores en casi todas las ramas por medio de instrumentos mecánicos.
La reconstrucción de órganos o extremidades humanas, así como también la de sentidos, son una de las tantas aplicaciones de la biónica. Dando la posibilidad a personas que nunca habían escuchado, que hoy lo pueden hacer mediante el implante de prótesis auditivas. La biónica trata el comprotamiento de los seres vivos y de los sistemas biológicos con el fin de obtener resultados beneficiosos por medio de la inclusión de instrumentos mecánicos. Esta ciencia estudia el diseño de aparatos o máquinas que funcionan de acuerdo a principios observados en los seres vivos.
Basándose en la idea de que los seres vivos son máquinas muy complejas, dotadas de una gran variedad de instrumentos de recepción de estímulos perceptivos y de medición, así como elevada capacidad de integración que permite desde formas simples de reacción a la elaboración de complejas secuencias de respuesta. Ha surgido, desde hace tiempo, la idea de crear máquinas que se comporten como cerebros humanos, capacitadas para observar un comportamiento inteligente y aprender de él. Todo lo cual, entra en los campos de investigación de la robótica y la inteligencia artificial (IA). La inteligencia artificial simula funciones y actividades cognitivas propias de la inteligencia humana por medio de la computadora.
Un agente dotado de inteligencia artificial es capaz de recibir un estímulo, procesar esta percepción y finalizar con la acción consecuente. Se puede decir que la inteligencia artificial dota de racionalidad, como una capacidad humana, permitiendo pensar, evaluar y actuar al dispositivo programado.
Hoy en día el implante biónico más conocido es el implante coclear, conocido también como "oído biónico". Mientras que las prótesis biónicas de extremidades están cada vez más en desarrollo. En tercer lugar y de a poco se están viendo casos de implantes oculares u ojo biónico.
Dejamos como conclusión que este campo, consta de la sustitución de órganos o miembros por versiones mecánicas. Los implantes biónicos se diferencian de las meras prótesis porque imitan la función original fielmente e incluso la superan.
ROBOTICA EN LA INDUSTRIA
Robótica Industrial y de Servicio
Cuando hablamos del concepto de robótica en general, existen confusiones en los medios, sobretodo en lo que denominamos Robótica INDUSTRIAL y Robótica de SERVICIO, por lo que debe denominarse la normativa ISO correspondiente a los conceptos de robótica de cada uno de sus productos. Este proceso es básico para su desarrollo, fabricación y comercialización. Las normativas ISO son definidas por la International Federation of Robotics (IFR), institución de la cual somos miembros fundadores.
La definición de Robótica Industrial la encontramos en la norma ISO 8373 y es como sigue: “Manipulador multifincional, controlado automáticamente, reprogramable en tres o más ejes, que puede estar fijo o móvil para uso en aplicaciones de automatización industrial”.
A su vez, el parque de robots industriales existente se cuantifica en dos sentidos:
- Aplicaciones (manipulación, soldadura, materiales, montaje y desmontaje, etc) y Sectores (alimentación y bebidas, téxtil, madera, papel, plásticos, maquinaria industrial, etc).
- AUTO (automóvil) y NO AUTO (no automóvil).
En lo que a Robótica de Servicio se refiere, encontramos la definición propuesta por el Comité ISO TC 184/SC2 que la determina como “Todo tipo de robot que no es Industrial”. Asimismo, la IFR otorga la siguiente definición: “Robot que opera de forma parcial o totalmente autónoma al servicio del bienestar de los seres humanos y de equipamientos, excluyendo operaciones manufactureras”.
En el contexto mundial, la Robótica Industrial será parte fundamental de ésta 4ª Revolución Industrial en la que estamos inmersos y dado que este producto mejora la productividad de todas las plantas que lo integran así como coste y calidad de productos fabricados, reclamación del FMI a España y Europa en general, con el objetivo de ayudar a pasar del actual 15% de PIB industrial al 20% para el 2020, es una tecnología que tomará protagonismo en los próximos 50 años tal y como lo vaticina la IFR, generando empleo cualificado, dando sostenibilidad a las plantas y aumentando la exportación. En ese sentido, de la Robótica de Serviciotambién se vaticina una gran demanda durante los próximos años.
Es por eso, que AER-ATP se compone de asociados vinculados a ambos conceptos de robótica, así como organiza y promociona una serie de Jornadas de divulgación tecnológica encaminadas a diferentes sectores estratégicos.
DESARROLLO DE LA TELEFONIA
DESARROLLO DE LA TELEFONIA
BREVE HISTORIA DE LA TELEFONÍA CELULAR
Martin Cooper fue el pionero en esta tecnología, a él se le considera como "el padre de la telefonía celular" al introducir el primer radioteléfono en 1973 en los Estados Unidos mientras trabajaba para Motorola; pero no fue hasta 1979 en que aparece el primer sistema comercial en Tokio Japón por la compañía NTT (Nippon Telegraph & Telephone Corp.)
Martin Cooper fue el pionero en esta tecnología, a él se le considera como "el padre de la telefonía celular" al introducir el primer radioteléfono en 1973 en los Estados Unidos mientras trabajaba para Motorola; pero no fue hasta 1979 en que aparece el primer sistema comercial en Tokio Japón por la compañía NTT (Nippon Telegraph & Telephone Corp.)
En 1981 en los países Nórdicos se introduce un sistema celular similar a AMPS (Advanced Mobile Phone System). Por otro lado, en los Estados Unidos gracias a que la entidad reguladora de ese país adopta reglas para la creación de un servicio comercial de telefonía celular, en octubre de 1983 se pone en operación el primer sistema comercial en la ciudad de Chicago. A partir de entonces en varios países se diseminó la telefonía celular como una alternativa a la telefonía convencional alámbrica. La tecnología inalámbrica tuvo gran aceptación, por lo que a los pocos años de implantarse se empezó a saturar el servicio, por lo que hubo la imperiosa necesidad de desarrollar e implementar otras formas de acceso múltiple al canal y transformar los sistemas analógicos a digitales para darle cabida a más usuarios. Para separar una etapa de la otra, a la telefonía celular se ha categorizado por generaciones. A continuación se describen cada una de ellas.
LAS GENERACIONES DE LA TELEFONíA INALÁMBRICA
La primer generación 1G
La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979, se caracterizó por ser analógica y estrictamente para voz. La calidad de los enlaces de voz era muy baja, baja velocidad [2400 bauds], la transferencia entre celdas era muy imprecisa, tenían baja capacidad [basadas en FDMA, Frequency Divison Multiple Access] y la seguridad no existía. La tecnología predominante de esta generación es AMPS (Advanced Mobile Phone System).
La segunda generación 2G
La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital. El sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y son los sistemas de telefonía celular usados en la actualidad. Las tecnologías predominantes son: GSM (Global System for Mobile Communications); IS-136 (conocido también como TIA/EIA-136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en Japón.
La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital. El sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y son los sistemas de telefonía celular usados en la actualidad. Las tecnologías predominantes son: GSM (Global System for Mobile Communications); IS-136 (conocido también como TIA/EIA-136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en Japón.
Los protocolos empleados en los sistemas 2G soportan velocidades de información mas altas para voz pero limitados en comunicaciones de datos. Se pueden ofrecer servicios auxiliares tales como datos, fax y SMS [Short Message Service]. La mayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles de encriptación. En los Estados Unidos y otros países se le conoce a 2G como PCS (Personal Communications Services).
La generación 2.5G
Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones (carriers) se moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a 3G. La tecnología 2.5G es más rápida y más económica para actualizar a 3G.
Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones (carriers) se moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a 3G. La tecnología 2.5G es más rápida y más económica para actualizar a 3G.
La generación 2.5G ofrece características extendidas para ofrecer capacidades adicionales que los sistemas 2G tales como GPRS (General Packet Radio System), HSCSD (High Speed Circuit Switched Data), EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution), IS-136B, IS-95B, entre otros. Los carriers europeos y de Estados Unidos se moverán a 2.5G en el 2001. Mientras que Japón ira directo de 2G a 3G también en el 2001.
La tercer generación 3G
La 3G es tipificada por la convergencia de la voz y datos con acceso inalámbrico a Internet, aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos. Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan más altas velocidades de información enfocados para aplicaciones mas allá de la voz tales como audio (MP3), video en movimiento, video conferencia y acceso rápido a Internet, sólo por nombrar algunos. Se espera que las redes 3G empiecen a operar en el 2001 en Japón por NTT DoCoMo, en Europa y parte de Asia en el 2002, posteriormente en Estados Unidos y otros países.
La 3G es tipificada por la convergencia de la voz y datos con acceso inalámbrico a Internet, aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos. Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan más altas velocidades de información enfocados para aplicaciones mas allá de la voz tales como audio (MP3), video en movimiento, video conferencia y acceso rápido a Internet, sólo por nombrar algunos. Se espera que las redes 3G empiecen a operar en el 2001 en Japón por NTT DoCoMo, en Europa y parte de Asia en el 2002, posteriormente en Estados Unidos y otros países.
Los sistemas 3G alcanzaran velocidades de hasta 384 Kbps permitiendo una movilidad total a usuarios viajando a 120 kilómetros por hora en ambientes exteriores y alcanzará una velocidad máxima de 2 Mbps permitiendo una movilidad limitada a usuarios caminando a menos de 10 kilómetros por hora en ambientes estacionarios de corto alcance o en interiores. Entre las tecnologías contendientes de la tercera generación se encuentran UMTS (Universal Mobile Telephone Service), cdma2000, IMT-2000, ARIB[3GPP], UWC-136, entre otras.
El impulso de los estándares de la 3G está siendo apoyando por la ITU (International Telecomunications Union) y a este esfuerzo se le conoce como IMT-2000 (International Mobile Telephone).
La cuarta generación 4G
La cuarta generación es un proyecto a largo plazo que será 50 veces más rápida en velocidad que la tercer generación. Se planean hacer pruebas de esta tecnología hasta el 2005 y se espera que se empiecen a comercializar la mayoría de los servicios hasta el 2010.
La cuarta generación es un proyecto a largo plazo que será 50 veces más rápida en velocidad que la tercer generación. Se planean hacer pruebas de esta tecnología hasta el 2005 y se espera que se empiecen a comercializar la mayoría de los servicios hasta el 2010.
EL ESTATUS ACTUAL DE LA TELEFONÍA MÓVIL
Existen hoy en día tres tecnologías de telefonía celular predominantes en el mundo: IS-136, IS-95 y GSM.
Existen hoy en día tres tecnologías de telefonía celular predominantes en el mundo: IS-136, IS-95 y GSM.
IS-136 (Interim Standard 136) fue la primer tecnología digital de telefonía celular (D-AMPS, versión la versión digital de AMPS) desarrollada en Estados Unidos, IS-136 esta basada en TDMA (Time Division Multiple Access), una técnica de acceso múltiple la cual divide los canales de radio en tres ranuras de tiempo, cada usuario recibe en una ranura diferente. Este método permite a tres usuarios en cada canal de radio comunicarse sin interferirse uno con el otro. D-AMPS (IS-54) es utilizado principalmente en Norteamérica, Latinoamérica, Australia, partes de Rusia y Asia.
Por otro lado, CDMA, tecnología desarrollada por Qualcomm, utiliza la tecnología de espectro disperso en la cual muchos usuarios comparten simultáneamente el mismo canal pero cada uno con diferente código. Lo anterior permite una mayor capacidad en usuarios por celda. A CDMA de segunda generación se le conoce como cdmaOne. Hasta diciembre del 2000 existen más de 27 millones de usuarios en más de 35 países alrededor del mundo utilizando cdmaOne.
GSM (siglas derivadas originalmente de Groupe Spéciale Mobile) es tecnología celular desarrollada en Europa considerada como la tecnología celular más madura, con mas de 200 millones de usuarios en mas de 100 países alrededor del mundo. GSM es un servicio de voz y datos basado en conmutación de circuitos de alta velocidad la cual combina hasta 4 ranuras de tiempo en cada canal de radio.
¿Qué es la clonación?
El término clonación describe una variedad de procesos que pueden usarse para producir copias genéticamente idénticas de un ente biológico. El material copiado, que tiene la misma composición genética que el original, se conoce como clon.
Los investigadores han clonado una gran variedad de materiales biológicos, entre ellos genes, células, tejidos e incluso organismos enteros, tales como una oveja.
¿Se encuentran alguna vez los clones en la naturaleza?
Sí. En la naturaleza, algunas plantas y organismos unicelulares, tales como las bacterias, producen descendientes genéticamente idénticos a través de un proceso llamado reproducción asexual. En la reproducción asexual, un nuevo individuo se genera de una copia de una sola célula del organismo progenitor.
Los clones naturales, también conocidos como gemelos idénticos, se presentan en los seres humanos y en otros mamíferos. Estos gemelos se producen cuando un óvulo fecundado se divide, creando dos o más embriones que llevan un ADN casi idéntico. Los gemelos idénticos tienen casi la misma composición genética el uno y el otro, pero son genéticamente distintos de cualquiera de los padres.
¿Cuáles son los tipos de clonación artificial?
Hay tres tipos distintos de clonación artificial: clonación génica, clonación reproductiva y clonación terapéutica.
La clonación génica produce copias de genes o segmentos de ADN. La clonación reproductiva produce copias de animales enteros. La clonación terapéutica produce células madre embrionarias para experimentos dirigidos a crear tejidos para reemplazar tejidos lesionados o afectados.
La clonación génica, también conocida como clonación de ADN, es un proceso muy distinto de la clonación reproductiva y terapéutica. La clonación reproductiva y terapéutica comparten muchas de las mismas técnicas, pero se llevan a cabo para distintos fines.
¿Qué clase de investigaciones de clonación se están realizando en el NHGRI?
La clonación génica es el tipo más común de clonación realizada por los investigadores en el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (National Human Genome Research Institute, NHGRI). Los investigadores del NHGRI no han clonado a ningún mamífero, y el NHGRI no clona a seres humanos.
¿Cómo se clonan los genes?
Los investigadores usan rutinariamente técnicas de clonación para producir copias de genes que quieren estudiar. El procedimiento consiste en insertar un gen de un organismo, a menudo denominado "ADN exógeno", en el material genético de un portador denominado vector. Algunos ejemplos de vectores incluyen bacterias, células de levadura, virus o plásmidos, que son pequeños círculos de ADN transportados por bacterias. Una vez que se ha insertado el gen, el vector se pone bajo condiciones de laboratorio que promueven su multiplicación, lo cual hace que el gen se copie muchas veces.
¿Cómo se clonan los animales?
En la clonación reproductiva, los investigadores extraen una célula somática madura, tal como una célula de la piel, de un animal que se desee copiar. Luego, transfieren el ADN de la célula somática del animal donante a un óvulo, u ovocito, al que se le ha extraído su propio núcleo que contiene ADN.
Los investigadores pueden incorporar el ADN de la célula somática al óvulo vacío de dos maneras distintas. En el primer método, extraen el núcleo que contiene el ADN de la célula somática con una aguja y lo inyectan en un óvulo vacío. En el segundo método, usan una corriente eléctrica para unir la célula somática entera al óvulo vacío.
En ambos procesos, se deja que el óvulo se desarrolle para convertirse en un embrión en las primeras etapas en el tubo de ensayo, y luego se implanta en el vientre de un animal hembra adulta.
Al final, la hembra adulta da a luz a un animal que tiene la misma composición genética que el animal que donó la célula somática. A esta cría se le conoce como clon. La clonación reproductiva podría requerir el uso de una madre sustituta para hacer posible el desarrollo del embrión clonado, tal como fue el caso del más famoso organismo clonado, la oveja Dolly.
¿Qué animales han sido clonados?
En los últimos 50 años, los científicos han realizado experimentos de clonación en una gran variedad de animales usando una diversidad de técnicas. En 1979, los investigadores produjeron los primeros ratones genéticamente idénticos al dividir embriones murinos en el tubo de ensayo y luego al implantar los embriones resultantes en los vientres de ratonas adultas. Poco tiempo después, los investigadores produjeron las primeras vacas, ovejas y pollos genéticamente idénticos al transferir el núcleo de una célula tomada de un embrión en las primeras etapas a un óvulo al que se le había quitado su núcleo.
Sin embargo, no fue sino hasta 1996, que los investigadores tuvieron éxito en clonar al primer mamífero de una célula (somática) madura tomada de un animal adulto. Después de 276 intentos, investigadores escoceses finalmente produjeron a Dolly, el cordero de una célula de la ubre de una oveja de seis años. Dos años después, investigadores en Japón clonaron a ocho terneros de una sola vaca, pero sólo sobrevivieron cuatro.
Además de ganado vacuno y ovejas, otros mamíferos que han sido clonados de células somáticas incluyen: gato, venado, perro, caballo, mula, buey, conejo y rata. Además, se ha clonado un macaco de la India mediante la división de un embrión.
¿Se han clonado seres humanos?
A pesar de varias afirmaciones de gran divulgación, la clonación de seres humanos todavía parece ser ficción. Actualmente no hay pruebas científicas sólidas de que alguien haya clonado embriones humanos.
En 1998, científicos en Corea del Sur afirmaron haber clonado exitosamente un embrión humano, pero dijeron que el experimento había sido interrumpido en una de las etapas iniciales cuando el clon era tan sólo un grupo de cuatro células. En el 2002, Clonaid, parte de un grupo religioso que cree que los seres humanos fueron creados por extraterrestres, dio una rueda de prensa para anunciar el nacimiento de lo que afirmaban ser el primer ser humano clonado, una niña llamada Eva. No obstante, a pesar de reiteradas solicitudes por parte de la comunidad de investigación y los medios de comunicación, Clonaid nunca presentó ninguna prueba para confirmar la existencia de este clon ni de los otros 12 clones humanos que supuestamente creó.
En el 2004, un grupo dirigido por Woo-Suk Hwang de la Seoul National University en Corea del Sur publicó un artículo en la revista Science en el que afirmaba haber creado un embrión humano clonado en un tubo de ensayo. Sin embargo, posteriormente, un comité científico independiente no encontró ninguna prueba para respaldar dicha afirmación y, en enero de 2006, la revista Science anunció que el artículo de Hwang había sido retractado.
Desde una perspectiva técnica, la clonación de seres humanos y otros primates es más difícil que la de otros mamíferos. Otro motivo es que las dos proteínas esenciales para la división celular, conocidas como proteínas fusiformes, están ubicadas muy próximas a los cromosomas en los óvulos primates. Por consecuencia, la extracción del núcleo del óvulo para hacer espacio para el núcleo del donante también elimina las proteínas fusiformes, interfiriendo así con la división celular. En otros mamíferos, tales como gatos, conejos y ratones, las dos proteínas fusiformes están extendidas por todo el óvulo. Por lo tanto, la extracción del núcleo del óvulo no resulta en la pérdida de las proteínas fusiformes. Además, algunos tintes y la luz ultravioleta utilizados para sacar el núcleo del óvulo pueden dañar a la célula primate e impedir su desarrollo.
¿Se ven siempre idénticos los animales clonados?
No. Los clones no siempre se ven idénticos. Aunque los clones comparten el mismo material genético, el medio ambiente también desempeña un papel importante en la expresión del organismo final.
Por ejemplo, el primer gato que fue clonado, de nombre Cc, es una gata tricolor que se ve muy distinta de su madre. La explicación de la diferencia es que el color y el patrón del pelaje de los gatos no puede atribuirse exclusivamente a los genes. Un fenómeno biológico que incluye la desactivación del cromosoma X (véase cromosoma sexual) en cada célula de la gata (que tiene dos cromosomas X) determina qué genes del color del pelaje se desactivan y cuáles se activan. La distribución de la desactivación del cromosoma X, que parece ocurrir al azar, determina la apariencia del pelaje del gato.
¿Cuáles son las posibles aplicaciones de los animales clonados?
La clonación reproductiva pudiera hacer posible que los investigadores hagan copias de animales con posibles beneficios para los campos de la medicina y la agricultura.
Por ejemplo, los mismos investigadores escoceses que clonaron a Dolly han clonado otras ovejas que han sido modificadas genéticamente para producir leche que contiene una proteína humana esencial para la coagulación sanguínea. La esperanza es que algún día esta proteína pueda ser purificada de la leche y ser dada a seres humanos cuya sangre no coagule correctamente. Otro posible uso de los animales clonados es para evaluar nuevos medicamentos y estrategias de tratamiento. La gran ventaja del uso de animales clonados para evaluar medicamentos es que son todos genéticamente idénticos, lo cual significa que sus respuestas a los medicamentos deberían ser uniformes en vez de variables, tal como se ve en los animales con distintas composiciones genéticas.
Después de consultar a muchos científicos independientes y expertos en clonación, la Administración de Alimentos y Medicamentos (Food and Drug Administration, FDA) de EE.UU. decidió en enero de 2008 que la carne y la leche de animales clonados, tales como el ganado vacuno, cerdos y cabras, son tan seguras como aquellas que provienen de animales no clonados. Esta medida tomada por la FDA significa que los investigadores tienen ahora libertad para usar métodos de clonación para crear copias de animales con características agrícolas deseables, tales como una alta producción de leche o carne magra. No obstante, debido a que la clonación todavía es muy cara, tomará probablemente muchos años antes de que los productos alimentarios de los animales clonados se encuentren de hecho en los supermercados.
Otra aplicación es crear clones para producir poblaciones de especies animales en peligro de extinción o posiblemente incluso ya extintas. En el 2001, investigadores produjeron el primer clon de una especie en peligro de extinción: un tipo de buey asiático conocido como guar. Lamentablemente, la cría de guar, que se había desarrollado en el interior de una madre sustituta vaca, murió tan sólo unos pocos días después de su nacimiento. En el 2003, otro tipo de buey en peligro de extinción, conocido como banteg, fue clonado exitosamente. Poco tiempo después, tres gatos salvajes africanos fueron clonados utilizando embriones congelados como una fuente de ADN. Aunque algunos expertos piensan que la clonación puede salvar a muchas especies que de otra manera desaparecerían, otros argumentan que la clonación produce una población de individuos genéticamente idénticos que carecen de la variabilidad genética necesaria para la supervivencia de las especies.
Algunas personas también han expresado interés en que se clone a sus mascotas difuntas con la esperanza de obtener a un animal similar para reemplazar al muerto. Pero, tal como se demostró con la gata clonada Cc, es posible que un clon no resulte exactamente como la mascota original cuyo ADN fue utilizado para crear el clon.
¿Cuáles son las posibles desventajas de la clonación de animales?
La clonación reproductiva es una técnica muy ineficiente, y la mayoría de los embriones animales clonados no pueden desarrollarse para convertirse en individuos sanos. Por ejemplo, Dolly fue el único clon que nació vivo de un total de 277 embriones clonados. Esta eficiencia muy baja, junto con preocupaciones de seguridad, presenta un grave obstáculo a la aplicación de la clonación reproductiva.
Los investigadores han observado algunos efectos adversos para la salud en las ovejas y otros mamíferos que han sido clonados. Éstos incluyen un aumento en el tamaño al nacer y una variedad de defectos en los órganos vitales, tales como el hígado, el cerebro y el corazón. Otras consecuencias incluyen envejecimiento prematuro y problemas con el sistema inmunitario. Otro posible problema se centra en la edad relativa de los cromosomas de las células clonadas. A medida que las células pasan por sus ciclos de división normales, las puntas de los cromosomas, llamadas telómeros, se encogen. Al paso del tiempo, los telómeros se encogen tanto que la célula ya no puede dividirse más y, por consiguiente, la célula muere. Esto es parte del proceso de envejecimiento natural que parece suceder en todos los tipos de células. Por consiguiente, los clones creados de una célula tomada de un adulto pudieran tener cromosomas que ya están más cortos de lo normal, lo cual pudiera sentenciar a las células de los clones a tener una duración de vida más corta. De hecho, Dolly, que fue clonada de la célula de una oveja de seis años de edad, tenía cromosomas que eran más cortos que los de otras ovejas de su edad. Dolly murió cuando tenía seis años de edad, aproximadamente a la mitad de los 12 años de la duración de vida promedio de una oveja.
¿Qué es la clonación terapéutica?
La clonación terapéutica consiste en crear un embrión clonado para el único propósito de producir células madre embrionarias con el mismo ADN que la célula donante. Estas células madre pueden usarse en experimentos realizados con el objetivo de entender enfermedades y desarrollar nuevos tratamientos para enfermedades. A la fecha, no hay pruebas de que embriones humanos hayan sido producidos para clonación terapéutica.
La fuente más rica de células madre embrionarias es el tejido formado durante los primeros cinco días después de que el óvulo ha comenzado a dividirse. En esta etapa del desarrollo, conocida como blastocisto, el embrión consiste en un grupo de aproximadamente 100 células que pueden convertirse en cualquier tipo de célula. Las células madre son extraídas de los embriones clonados en esta etapa del desarrollo, lo cual resulta en la destrucción del embrión mientras todavía se encuentra en el tubo de ensayo.
¿Cuáles son las posibles aplicaciones de la clonación terapéutica?
Los investigadores tienen la esperanza de utilizar células madre embrionarias, que tienen la capacidad única de generar prácticamente todos los tipos de células en un organismo, para desarrollar tejidos sanos en el laboratorio que puedan usarse para reemplazar tejidos lesionados o afectados. Además, podría ser posible aprender más acerca de las causas moleculares de las enfermedades al estudiar las estirpes de células madre embrionarias de los embriones donados derivados de las células de animales o seres humanos con distintas enfermedades. Por último, los tejidos diferenciados derivados de las células madre embrionarias, son excelentes herramientas para evaluar nuevos medicamentos terapéuticos.
¿Cuáles son las posibles desventajas de la clonación terapéutica?
Muchos investigadores piensan que vale la pena explorar el uso de las células madre embrionarias como un camino para tratar las enfermedades humanas. No obstante, a algunos expertos les preocupan las impresionantes similitudes entre las células madre y las células cancerosas. Ambos tipos de células tienen la capacidad de proliferarse indefinidamente, y algunos estudios muestran que después de 60 ciclos de división celular, las células madre pueden acumular mutaciones que pudieran terminar en cáncer. Por lo tanto, la relación entre las células madre y las células cancerosas necesita entenderse más claramente si las células madre han de usarse para tratar enfermedades humanas.
¿Cuáles son algunos de los asuntos éticos relacionados con la clonación?
La clonación génica es una técnica cuidadosamente regulada que es aceptada en gran medida hoy en día y utilizada rutinariamente en muchos laboratorios en el mundo. No obstante, tanto la clonación reproductiva como terapéutica plantean cuestiones éticas importantes, especialmente en cuanto a su relación con el posible uso de estas técnicas en los seres humanos.
La clonación reproductiva presentaría la posibilidad de crear a un ser humano que sea genéticamente idéntico a otra persona que haya existido anteriormente o que todavía exista. Esto pudiera estar en conflicto con antiguos valores sociales y religiosos acerca de la dignidad humana, infringiendo posiblemente en los principios de libertad, identidad y autonomía individual. Sin embargo, algunas personas argumentan que la clonación reproductiva podría ayudar a parejas estériles a lograr su sueño de convertirse en padres. Otras personas consideran la clonación humana como una manera de evitar el pasar un gen nocivo hereditario en una familia sin tener que hacer pruebas de detección o selección embrionaria.
La clonación terapéutica, si bien ofrece la posibilidad de tratar a seres humanos que padecen de una enfermedad o lesión, requeriría la destrucción de embriones humanos en el tubo de ensayo. Por consiguiente, sus oponentes argumentan que el uso de esta técnica para obtener células madre embrionarias está mal, independientemente de si estas células se usan o no para el beneficio de personas enfermas o lesionadas.
SATELITES ARTIFICIALES
En un principio, hace cinco décadas, los satélites tenían un uso exclusivamente militar, para tareas de navegación, investigación y espionaje del ejército. Hoy sin embargo, se han convertido en una herramienta fundamental en el normal desarrollo de nuestras vidas cotidianas. Los vemos en funcionamiento a través de diversas actividades como la transmisión de televisión satelital, reportes climáticos, transmisiones en directo de eventos deportivos desde cualquier parte del mundo o de corresponsales de telediarios de noticias, así como simples llamadas telefónicas, entre otras cosas. Pero también realizan muchas más tareas que no se encuentran tan a la vista nuestra pero que aún así son esenciales para el funcionamiento de países enteros o incluso se los utiliza en investigación terrestre (por ejemplo para medir el movimiento de continentes y la predicción de fenómenos geológicos, la medición áreas de bosques, etc) o espacial (por ejemplo telescopios para el estudio de galaxias lejanas y del origen del Universo).
Algunas de las utilidades de los satélites artificiales incluyen:
- Los medios y agencias de prensa los utilizan para transmitir las noticias locales e internacionales al instante y así distribuirlas a medios de comunicación de todas partes del mundo.
- Las empresas distribuidoras de televisión por cable antes de enviar las señales de distintos canales a través de cables a nuestras casas, reciben las señales de cada uno de ellos por satélites que las envían desde distintos lugares del mundo y que son captados por antenas ubicadas en el edificio de la empresa distribuidora de TV por cable.
- Los aviones o barcos accidentados pueden ser fácilmente localizados por equipos de rescate, gracias al envío de señales por parte de los extraviados a satélites, que luego pueden ser captadas por los equipo de rescate.
A continuación se describirán todos los aspectos más importantes acerca del funcionamiento de los satélites artificiales, al punto que al terminar de leer el artículo sabrás con gran detalle qué son y cómo funcionan. Veremos cómo se construyen y lanzan, qué contienen en su interior, las tecnologías utilizadas para construirlos, exploraremos las distintas órbitas por las que circulan y el motivo por el que satélites de distintos tipos deben utilizar distintas orbitas y alturas según el servicio que brindan; incluso se explicará como detectarlos a simple vista en el cielo nocturno desde el patio de tu casa.
Qué son los satélites
Los satélites son simplemente objetos que giran alrededor de un planeta en trayectoria circular o elíptica (ovalada). La Luna es el único satélite natural del planeta Tierra; pero además hay montones de satélites artificiales hechos en centros de investigación espacial de países tecnológicamente avanzados, los cuales son lanzados y puestos en órbitas alrededor del planeta, por lo general más cercanas a nosotros que la órbita de nuestro único satélite natural.
- La trayectoria que sigue un satélite alrededor de un planeta se denomina órbita. El punto más lejano de una órbita de forma elíptica (círculo ovalado) se denomina apogeo, mientras que el punto más cercano se denomina perigeo.
- Los satélites artificiales no se producen en masa. La mayoría son construidos especialmente para la realización de tareas específicas. Son excepción los satélites utilizados por los GPS, los cuales incluyen 24 unidades iguales colocadas en órbita; y los 66 satélites iguales de comunicación de la constelación Iridium (así fue bautizado este grupo de satélites), diseñados por la empresa Motorola, que prestan servicios de comunicación de datos y voz utilizados por dispositivos móviles en áreas que se encuentran fuera de cobertura de los servicios de telefonía celular y fija de zonas urbanas (por ejemplo en montañas o zonas completamente despobladas).
- Hay más de 26.000 objetos artificiales registrados orbitando nuestro planeta, considerados como basura espacial, y que son lo suficientemente grandes como para ser detectados; la mayoría son pedazos de artefactos que se desprendieron de viejos satélites apagados que ya han dejado de funcionar hace tiempo, herramientas que se han escapado de las manos de astronautas que trabajan en la reparación de artefactos en órbita, cargas y objetos de investigación que fueron colocados erróneamente en órbitas equivocadas, propulsores de cohetes de naves que se han utilizado por naves o sondas interplanetarias (como las varias que se han enviado al planeta Marte) para escapar de la gravedad del planeta Tierra al ser lanzados y que luego se desprenden de las naves y son abandonados en órbitas alrededor de la Tierra, incluso los satélites viejos que han dejado de funcionar son considerados basura espacial. Por lo que el ser humano no sólo contamina la Tierra sino que también el espacio.
Aunque como ya se ha mencionado, cualquier objeto que orbita alrededor de la Tierra es técnicamente un satélite, dicho término es utilizado usualmente para referirse a objetos útiles que fueron colocados en órbita con la finalidad de brindar algún servicio específico. Por lo general se habla de satélites climáticos, satélites de comunicación y satélites de investigación científica.
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