HUMASON y los espectros galácticos

Milton Lasalle Humason (1891-1972) astrónomo estadounidense sin formación académica, trabajó en la construcción del Observatorio Monte Wilson en Los Ángeles (California) de mozo de carga, electricista, portero, ayudante nocturno, tras su matrimonio con la hija de uno de los ingenieros del Observatorio, este le propuso como ayudante de observación, pronto comenzó a trabajar con desenvoltura como operador de telescopio, especializándose en espectroscopía. Estudiando los espectros de galaxias remotas, calculó con precisión los 250 millones de años luz a los que se encontraba un cúmulo de galaxias.

Cuando el reconocido astrónomo Edwin Hubble llegó al Observatorio, colaboró con él y juntos descubrieron que las galaxias se alejan a una velocidad proporcional a la distancia a la que están, constante que hoy se conoce como ley de Hubble-Lemaître.

Humason fue secretario de los Observatorios Monte Wilson y Monte Palomar y descubrió el cometa Humason. Un cráter de la luna lleva también su nombre.

Estructura del talo de las algas

La estructura de tipo TALO se caracteriza por su sencillez, las Talofitas no poseen verdaderos tejidos  y por lo tanto, a diferencia de las Cormofitas, carecen de tejidos conductores.

Las algas son BENTÓNICAS y se fijan al sustrato por medio de un rizoide que puede ser un disco o un sistema de fijación algo más complejo con un bulbo papiloso que se fija al sustrato por unos hapterios. Del rizoide surge un cauloide o estipe que es el eje principal de donde surgirá el filoide (las láminas).

El Telescopio Espacial James Webb

El Telescopio Espacial James Webb es un observatorio astronómico  proyectado para sustituir a los Telescopios espaciales Spitzer puesto en órbita el 25 de agosto de 2003 y Hubble lanzado el 24 de abril de 1990. El proyecto se ha realizado bajo la cooperación de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Canadiense y pretende estudiar la formación de nuevas galaxias y el origen de otros sistemas solares. El espejo, formado por un conjunto de 18 piezas de forma hexagonal que en total proporcionan un diámetro de unos 6 metros y medio y por tanto un gran alcance. Este telescopio trabaja con luz visible de longitud de onda larga (del naranja al rojo). Tras numerosos retrasos por cuestiones técnicas el Telescopio James Webb fue lanzado al espacio el 25 de diciembre de 2021, abordo del cohete Ariane 5 desde la Guayana Francesa. El Telescopio orbita alrededor del sol a una velocidad muy parecida a la de la Tierra. Su nombre se puso en honor a James E. Webb administrador de la NASA que jugó un importante papel en el proyecto Apolo.

Las abejas, polinización y fecundación en las plantas

Si hay un insecto polinizador por naturaleza ese insecto es una abeja. Las abejas obreras en su incansable actividad transportan adheridos a sus pelos los granos de polen desde las anteras de los estambres de una flor al estigma de otra flor, paso completamente imprescindible para que pueda realizarse la FECUNDACIÓN del óvulo en el ovario. Sin la cooperación del insecto la reproducción del vegetal resultaría imposible.

Una vez depositado ese grano de polen se puede producir la fecundación, que en las plantas angiospermas es bastante compleja:

Previamente en las anteras de los estambres, las células madre de los granos de polen 2n sufren una MEIOSIS  y se van a formar 4 núcleos n, uno de ellos degenera y los otros tres son: 2 núcleos espermáticos n y un núcleo vegetativo n.

También en el ovario se ha producido una MEIOSIS y se forman 8 células haploides: 3 antípodas, 2 sinérgidas, una ovocélula y dos células mas que se fusionan dando el núcleo secundario del saco embrionario 2n.

La Fecundación se desarrolla de la manera siguiente:

1. El núcleo vegetativo transportado en el tubo polínico choca con las sinérgidas y desaparecen los 3
2. El primer núcleo espermático fecunda a la ovocélula y da lugar al EMBRIÓN 2n del que surgirá la nueva planta
3. El segundo núcleo espermático fecunda al núcleo secundario del saco embrionario dando lugar al ENDOSPERMO o ALBÚMEN 3n que servirá para nutrir al embrión en las primeras fases del desarrollo.

 

Algas

En los continentes, la vegetación formada por las plantas herbáceas, los arbustos y los árboles  constituye el nivel trófico de los PRODUCTORES del ecosistema terrestre, Son los encargados de incorporar la Energía del Sol para que pueda ser utilizada por el resto de los seres vivos y mediante la FOTOSÍNTESIS fabrican compuestos orgánicos consumiendo CO2 y liberando O2 a la atmósfera.

En los océanos, las 3/4 partes del planeta, esa función tan importante para la vida la realizan esencialmente las ALGAS que son los organismos PRODUCTORES en el medio acuático y son la base de toda la cadena alimentaria marina, incorporando la energía de la luz, fabricando materia orgánica. liberando oxígeno y consumiendo grandes cantidades de CO2.

Las ALGAS son tan importantes en el medio acuático como las plantas en los continentes. Ambos son imprescindibles para la vida en nuestro planeta.

Las ALGAS pertenecen al Reino Vegetal, son plantas sin flores (Criptógamas), y por no poseer tejidos diferenciados, su organización es de tipo TALO, por lo que también se denominan Talofitas. Son un grupo de organismos muy heterogéneos.

Hay ALGAS MICROSCÓPICAS que además de vivir flotando en el mar, en rios o lagos, formando el FITOPLANCTON, son capaces de sobrevivir en ambientes muy hostiles como: el suelo, las rocas húmedas, las cortezas de los árboles, en fuentes termales o géiseres, en la nieve, sobre seres vivos (animales o vegetales), en simbiosis con hongos, etc.

Las ALGAS MACROSCÓPICAS viven en ambientes acuáticos, rios, lagos, pantanos y la mayor parte de ellas en el mar. En los océanos las algas macroscópicas son BENTÓNICAS y viven en la franja litoral, hasta los 200m de profundidad (ZONA FÓTICA), pues al ser organismos fotosintéticos necesitan la luz para realizar la fotosíntesis y los rayos luminosos no alcanzan mayor profundidad.

Las ALGAS MARINAS, además de clorofila, poseen otros pigmentos fotosintéticos que pueden enmascarar su color, atendiendo a esta característica se distinguen en principio tres tipos de algas:

Algas VERDES Cl. Chlorophyta el pigmento mayoritario es la clorofila A y B, también poseen luteína y xantinas y tienen almidón como sustancia de reserva.

Ulva rigida                                  Enteromorpha intestinalis         Codium tomentosum

Algas PARDAS Cl. Phaeophyta  tienen clorofila A, β-caroteno y xantofilas  y poseen criptamilo como sustancia de reserva.

Saccorhiza polyschides              Fucus vesiculosus                      Ascophyllum nodosum

Algas ROJAS Cl. Rodophyta  Tienen clorofila A, carotenoides y ficoeritrina  y tienen rodamilo como sustancia de reserva.

Gelidium sesquipedale                      Plocamium cartilagineum           Corallina officinalis

El Telescopio Espacial Spitzer

El Telescopio Espacial Spitzer es un observatorio infrarrojo proyectado por la NASA lanzado al espacio el 25 de agosto de 2003. El telescopio iba equipado con un espejo de 85cm de diámetro y durante los años en que se ha mantenido funcionando ha servido para la observación de un exoplaneta de superficie extraordinariamente caliente 3.700ºC denominado HD14026b y también detectó una enorme masa de vapor de agua en un sistema estelar en formación.

El proyecto se denominó Spitzer en honor a Lyman Spitzer, físico estadounidense que fue uno de los principales promotores del desarrollo de telescopios exteriores para evitar las interferencias de la atmósfera terrestre en las observaciones del espacio exterior.

Abejas

Las abejas comunes Apis mellifica, son consideradas animales domésticos, y por su presencia habitual en nuestros parques y jardines y por producir cera y miel, son muy populares y apreciadas por el hombre. Pero a pesar de su cercanía, apenas conocemos a estos pequeños insectos a los que tanto debemos el resto de los seres vivos. Una buena prueba de ello son las representaciones  que hacemos en dibujos y películas:

- En un intento de "humanizar" los personajes se le ponen dos brazos y dos piernas.

- El tamaño de la cabeza es demasiado grande, casi tanto como el resto del cuerpo.

- El tórax directamente desaparece, solo se representan cabeza y abdomen.

- Las 4 extremidades se sitúan sobre el abdomen

- Solo se le ponen 2 alas

Las abejas, como el resto de los insectos, (Cl. Hexapoda) se caracterizan por poseer un cuerpo formado por tres regiones o tagmas: cabeza o tagma cefálico, tórax o tagma torácico y abdomen o tagma abdominal.

En la cabeza poseen un par de antenas, dos grandes ojos compuestos y tres ocelos simples, así como las piezas de su aparato bucal que es masticador-lamedor (con un labio superior, un par de mandíbulas, un par de maxilas con un palpo cada una y un labio inferior con dos palpos y una pieza peluda llamada lengua .

El tórax está formado por tres segmentos: protórax, mesotórax y metatórax cada uno de ellos lleva un par de patas articuladas (en total 6 patas) y los dos últimos llevan un par de alas membranosas cada uno (en total 4 alas).

En el interior del abdomen desprovisto de apéndices están situados el corazón que bombea la hemolinfa, el aparato excretor y el aparato reproductor, en su extremo posterior tienen el aguijón.

Como otros insectos del Or. Himenópteros (avispas, abejorros, hormigas, etc.) son insectos sociales y se caracterizan por el gran desarrollo que alcanza su Sistema Nervioso, que es ganglionar y ventral, en la cabeza poseen varios pares de ganglios cefálicos que unidos constituyen el cerebro. Las colmenas de abejas se caracterizan por estar constituidas por individuos diferenciados morfológicamente (polimorfismo) perteneciendo a diferentes castas: La casta de los reproductores está formada por una hembra fértil la abeja reina que es fecundada por varios machos zánganos, la casta más abundante es la de las obreras, hembras estériles que realizan todas las labores de mantenimiento de la colmena, alimentación de la reina, recolección del alimento (polen y néctar de las flores), construcción y reparación de los panales, cuidado de larvas y ninfas, etc.

Las abejas son unos insectos muy beneficiosos para el hombre por producir cera y miel, pero sobre todo son imprescindibles para la vida sobre el planeta: en su incesante volar para obtener el néctar que tanto aprecian, transportan granos de polen adheridos a los pelos de su cuerpo de unas flores a otras, consiguiendo así la POLINIZACIÓN que de otra forma resultaría imposible.

Entre un 70 y un 90% de las plantas silvestres y cultivadas por el hombre son polinizadas por himenópteros. SIN ESTA POLINIZACIÓN LAS PLANTAS NO PODRÍAN REPRODUCIRSE y, como las plantas son necesarias para la vida de todos los demás seres vivos, la conclusión es bien fácil:

Sin abejas no habría plantas y sin plantas no habría animales, por lo que SIN PLANTAS NO PODRÍAMOS VIVIR y SIN ABEJAS TAMPOCO.

STOKES la fluorescencia y la ley de Stokes

Georges Gabriel Stokes (1819-1903) matemático y físico irlandés, estudió en la Universidad de Cambridge, de la que luego fue profesor concediéndosele la Cátedra Lucasiana de Matemáticas de dicha Universidad. Fue secretario y luego presidente de la  Royal Society. Sus principales aportaciones se realizaron en el campo de la dinámica de fluidos (Ley de Stokes), en la naturaleza ondulatoria de las ondas lumínicas, de la difracción, birrefringencia y polarización de la luz, del fenómeno de la fluorescencia estudiando cristales de fluorita y uranio y de la conductividad térmica en cristales.

Se denomina Stokes a la unidad de viscosidad cinemática y un cráter de la Luna, uno de Marte y un asteroide llevan el nombre de Stokes en honor a sus numerosas aportaciones al avance de la Ciencia..

El telescopio Espacial Hubble

El día 24 de abril de 1990 se puso en órbita el Telescopio Espacial Hubble uno de los telescopios más conocidos. El proyecto conjunto de la NASA y de la Agencia Espacial Europea gira alrededor de la Tierra a casi unos 600Km de altura, con un periodo orbital de unos  96 minutos, a una velocidad de 28.000 Km/h.

El Hubble una estructura cilíndrica de 13 x 4 m, que pesa unas 11 toneladas, alberga un espejo de casi 2,5m de diámetro y es un telescopio reflector, porta dos paneles solares y baterías recargables.

Los Telescopios espaciales tienen la ventaja de que evitan la distorsión que produce la atmósfera terrestre y la absorción de radiaciones electromagnéticas en el espectro del infrarrojo, por lo que se gana en la nitidez de las imágenes, además se evita la interferencia de las nubes y la contaminación lumínica de las grandes poblaciones. Otra de las características de estas instalaciones son las misiones de servicio, que pueden ser efectuadas por astronautas para instalar nuevos equipos o para restaurar estructuras dañadas.

De los datos proporcionados por el Hubble puede deducirse que el origen del Universo parece más moderno de lo que se pensaba unos 8.000 millones de años. El Telescopio ha recogido fantásticas imágenes del cometa Shoemaker-Levy 9 que se estrelló contra Júpiter el mes de julio de 1994 y de galaxias y agujeros negros.

La importancia de los insectos en la biosfera

Ya hemos visto que en los seres vivos que se reproducen sexualmente:

• Intervienen dos progenitores, uno de ellos actúa como macho y el otro como hembra
• Hay células especializadas generalmente haploides: gametos (espermatozoides y óvulos)
• Hay unión de gametos (fecundación) que origina un cigoto diploide que dará lugar aun nuevo individuo.

La Fecundación en el Reino Animal puede ser:

• Interna (hay copulación) el macho deposita los espermatozoides directamente en el aparato reproductor femenino.
• Externa (no hay copulación) generalmente se produce en el medio acuático en el que los gametos no sufren deshidratación, Los machos y las hembras liberan al medio los gametos y la fecundación se produce en el agua. (A diferencia de los anteriores los organismos con fecundación externa han de producir cantidades enormes de gametos para conseguir una tasa reproductiva adecuada).

En el Reino Vegetal, que en general goza de menor movilidad, la Fecundación es más difícil, sobre todo en el medio terrestre. La polinización: el paso de los granos de polen de una flor hasta los óvulos de otra flor sería en muchos casos imposible si los granos de polen no pudieran ser transportados por el viento o por algún animal. En el primer caso tenemos la Polinización anemógama propia de las gramíneas, palmeras, coníferas, etc. En el segundo puede ser realizada por aves (colibríes) por mamíferos (murciélagos) y sobre todo insectos (himenópteros, lepidópteros, dípteros o coleópteros), en este caso hablamos de la Polinización entomógama.

Concretamente sin la participación de himenópteros y lepidópteros la mayor parte de las especies vegetales no lograrían reproducirse y como ya sabemos la vida en la Tierra depende esencialmente de los vegetales, que son los únicos seres capaces de incorporar la energía del sol al ecosistema para que pueda ser utilizada por todos los organismos y de fabricar mediante la fotosíntesis compuestos orgánicos que pueden ser aprovechados por todos los seres vivos.

SIN VEGETALES SERÍA IMPOSIBLE LA VIDA SOBRE LA TIERRA, y para que estos puedan reproducirse y progresar necesitan la imprescindible ayuda de los INSECTOS. 

La fluorescencia

Se denomina LUMINISCENCIA a la propiedad de algunos cuerpos de emitir luz. La LUMINISCENCIA puede ser de diferente naturaleza según la fuente que produce la excitación:

• QUIMIOLUMINISCENCIA se origina por medio de reacciones químicas en las que intervienen una proteína luciferina, el oxígeno y el ATP, la reacción es regulada por un enzima luciferasa. En el proceso se transforma energía química en energía lumínica. Muchos organismos de grupos muy diferentes emiten luz, es el caso de algunos Dinoflagelados, Hongos, Cefalópodos, Peces abisales, luciérnagas, etc. Otros lo hacen por que viven en simbiosis con bacterias luminiscentes  como en el caso de pólipos y medusas.
  
  

• FOTOLUMINISCENCIA se produce como consecuencia de la absorción de fotones de luz. Hay substancias orgánicas o minerales que son capaces de absorber energía en forma de radiaciones electromagnéticas y emitir una radiación electromagnética de longitud de onda diferente. Normalmente la longitud de onda emitida es mayor que la recibida y por ello menos energética. Se puede producir por medio de radiaciones electromagnéticas de onda corta como rayos gamma, rayos X o luz ultravioleta y la luz emitida es de onda más larga y generalmente visible. A este fenómeno que es instantáneo y se manifiesta solo durante la excitación se le denomina FLUORESCENCIA y fue descubierto por George Gabriel Stokes en el año 1852 al comprobar que la fluorita emitía una brillante luz azulada al ser iluminada con luz ultravioleta. Otro caso de FOTOLUMINISCENCIA es la FOSFORESCENCIA que se caracteriza por que tras recibirse la iluminación, la energía se almacena, retardándose la emisión durante minutos o incluso horas después de haber cesado la excitación.

En esta imagen aparecen algunas especies de peces fluorescentes.

En estas fotografías podemos ver diversos minerales fluorescentes iluminados con luz natural a la izquierda y los mismos minerales iluminados con luz ultravioleta a la derecha.

El fenómeno de FLUORESCENCIA es muy útil para el estudio y determinación de diversos minerales y gemas, para visualizar distintos orgánulos celulares,  para observar mejor procesos celulares (división celular, endocitosis, exocitosis, etc.), para estudiar la interacción entre distintas moléculas o en la investigación de constantes biológicas por espectroscopía fluorescente.

KUIPER y su cinturón

Gerard Peter Kuiper (1905.1973) Astrónomo neerlandés nacionalizado estadounidense, estudió en primer lugar Magisterio, pasando después a la Universidad de Leiden donde comenzó a interesarse por la astronomía estudiando los sistemas estelares binarios, doctorándose en el año 1933. Ese año viajó a los Estados Unidos, donde se dedicó al estudio del origen del Sistema Solar, proponiendo la lluvia de planetesimales y atribuyendo la formación de algunos cráteres terrestres a una colisión de un objeto exterior y negando así su origen volcánico como se creía hasta el momento. Entre sus aportaciones mas importantes citamos el descubrimiento de Miranda (satélite de Urano) y Nereida (satélite de Neptuno) y de la atmósfera de Titán (satélite de Saturno). Kuiper es conocido ante todo por haber descubierto un cinturón de material cometario situado en torno al Sistema Solar, reminiscencia de su formación, que hoy se conoce como CINTURÓN DE KUIPER.

Kuiper es considerado como el padre de la Astronomía planetaria moderna. Un cráter de la Luna, uno de Marte y otro de Mercurio, así como un asteroide, llevan el nombre de Kuiper en su honor, al igual que el cinturón de cometas descubierto por él.