CYBORGS, AGAIN

In a previous article, we mentioned the possibility that soon certain human prosthetic implants could be resistant to bullets and any explosive -in the case of soldiers, iris-like-eagles -in the case of golfers or shooters- addition of webbed hands -in the case of swimmers- total replacement of both legs by other light and strong carbon fiber made, zebras-skin-like -for artists- fighters with tiger skin or ears of a wolf, tails for climbing, etc. Confirming the future, an American woman of 50 years  old,  who was amputated her foot because of a tumor, afterwards ordered to amputate her leg to the knee in order to have implanted a highly sophisticated and customized prosthetic leg covered with silicone skin, which included a ankle able to adjust to various heights. These modern artificial legs have microprocessors and many motion sensors. Experts say users are eager to regain a normal function to do the things they used to. Options, contrary to medical plans that usually want to save the legs. There are now several models of sophisticated robotic legs: for daily activities, sports, active lives scolding.

At MIT, Dr. Hugh   Herr has founded iWalk dedicated to produce the next generation of prosthetics devices that will include careful modeling approaches to muscles, tendons and spinal reflexes, used to walk. It is expected that prosthetic feet feel the actions of the wearer and the ground. Microprocessors help coordinate responses such reflexes like the action of some lost muscle and the tendon of Achiles. The DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), prepares the creation of prostheses for soldiers with upper limb loss, build artificial limbs that look like human arms, in skill, strength, size and weight and that –it is hoped- feel pressure, heat, cold, like a normal person. Next, it is expected to insert electrodes in the cortex of the brain and on peripheral nerves, to produce movement.

CYBORGS, OTRA VEZ

En un artículo anterior, mencionamos la posibilidad de que ciertas prótesis humanas involucrasen muy pronto implantes de brazos y piernas resistentes a balas o cualquier explosivo -en el caso de soldados- iris semejantes al de águilas –en el caso de tiradores o golfistas- adición de membranas interdigitales a las manos –para el caso de nadadores profesionales, reemplazo total de ambas piernas por otras livianas y fuertes hechas de fibra de carbono -para corredores- artistas portando pieles semejantes al de zebras, luchadores con piel de tigre u orejas de lobo, colas para trepar, etc. Confirmando lo por venir, una americana de 50 años a quien le amputaron un pié a causa de un tumor, ordenó poco después que le amputaran la pierna hasta la rodilla a fin de implantarle una pierna prostésica altamente sofisticada y personalizada con cubierta de piel siliconada, que incluía un tobillo capaz de ajustarse a varias alturas. Estas modernas piernas artificiales cuentan con microprocesadores, sensores de movimiento. Según los expertos los usuarios ansían reganar una función normal para hacer las cosas que antes hacían. Puntos de vista contrarios a los planes médicos que usualmente desean salvar las piernas. Existen ahora varios modelos de piernas robóticas sofisticadas : para actividades diarias, para deportes, reganando vidas activas.

 

En el MIT, el Dr Hugh Herr, ha fundado iWalk dedicado a la producción de la siguiente generación de prótesis que incluirán cuidadosos modelajes de músculos, tendones y reflejos espinales usados al caminar. Se espera que los pies prostésicos sientan las acciones del portador y el terreno. Los microprocesadores ayudan a coordinar respuestas tipo reflejos, similar la acción de algún musculo perdido, y el tendón de Achiles. El DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), prepara la creación de prótesis para soldados, con pérdida de miembro superior, construir miembros artificiales que semejen brazos humanos, en destreza, fuerza, tamaño y peso, que sientan la presión, el calor, el frio; que el rehabilitado se sienta como una persona normal. Se espera mas adelante que las prótesis puedan ser controladas con el cerebro, insertando electrodos en el córtex o en los nervios periféricos, será posible producir movimiento.

J.B.S HALDANE, AGAIN

I) Until recently I was intrigued by the current lack of giant animals. I formulated then the hypothesis that 100 million years ago -a time when dinosaurs lived- the food was endless and that they like other giant animals were only a life-plan to be validated by evolution. As competition was only between larger dinosaurs it was necessary to be more bodily efficient. Cardiovascular disease (difficulty pumping blood straight up), thermal dysfunction induced by climate change, osteoarthrosis imposed by the use and weight, induced body modifications on physiology, volume, body surface, modes to absorb and circulate bodily oxygen, etc.. Reducing the size of the bodies was necessary in order to collect and gain greater energy efficiency. With the time the front legs of Tyranosaurius rex were almost like hands and his eyes are moving closer together to acquire 3D vision in order to improve its hunting ability. In this respect, the English biologist JBS Haldane said: II) For each type of animal there is a convenient size and shape. A large change in size will inevitably lead to a change in form. A man of 18 m high, would be 19 times as wide and thick weighing 80 to 90 tons. If sections of their bones were increased only one hundred times, his weight in relation to every square inch of his bones would have to withstand 10 times more weight than normal, finally breaking. If a gazelle, with slender long bones, were bigger, her bones will break unless she develops short and thick legs (like rhinos), so that every inch of her weight has the same bone area to support it. The other possibility is that her body be compressed and his legs extended obliquely to gain stability, as the giraffe.

III) A microscopic worm has a smooth skin through which all oxygen permeates, a straight small intestine with enough surface to absorb food and only one kidney. If such worm will increase 10 times its size in any direction, its weight would be increased a thousand times so that their muscles to be used efficiently would need thousands of times more oxygen and food per day, shedding thousands of times more waste products. If its shape were not altered , its surface would increase only a hundred times, having to absorb 10 times more oxygen per minute per square mm of skin and 10 times more food per mm of intestine. Larger animals are more complicated. They can grow but only up to a limit. Comparative anatomy is a long struggle to increase surface to volume ratio. If insects were larger, they would have difficulty absorbing oxygen, unless they acquire the ability to circulate oxygen through tissues, such as lobsters. IV) It takes a minimum speed to maintain an aeroplane of a given form in the air, the speed varying in proportion to the square root of its length. If its linear dimensions were increased 4 times, the aeroplane should fly 2 times faster. An angel whose muscles do not develop more power -weight for weight- as the eagle, must need breasts of 4 feet to accommodate the wing muscles in order to save weight. Also he must have very thin legs. An eagle does not stay in the air simply by moving their wings. Soaring higher is more difficult as size increases. As a counterpart, eagles could be as large as tigers. V) All animals at rest lose the same amount of heat per unit area of skin, needing food supplies proportional to its surface and not to its weight. A mouse eats ¼ of its own weight each day to stay warm. VI) The eye is inefficient until it reaches a large size. The back of the eye which reflects the external image is composed of rods and cones. For 2 objects be distinguishable their images must fall on separate rods or cones. The mouse eye is not equivalent to the human eye, at small scale. For any use all eyes of small animals have to be larger in proportion to their bodies. Larger animals require relatively small eyes. The same applies to the brain, as we cuadruple our body weight the brain increases only twice.

J.B.S. HALDANE,OTRA VEZ

I) Hasta hace poco me intrigaba la inexistencia actual de animales gigantes. Esbozé entonces la hipótesis de que hace 100 millones de años -época en que vivieron los dinosaurios- la comida era infinita y ellos al igual que otros animales gigantes eran solo un proyecto de vida a ser validado por la evolución. Como la competencia mayor se daba solo entre dinosaurios, era necesario ser más eficientes corporalmente. Las enfermedades cardiovasculares (dificultades para bombear sangre verticalmente hacia arriba), las disfunciones térmicas inducidas por cambios climáticos, las artrosis impuestas por el uso y el peso, irían requiriendo modificaciones corporales centradas en la fisiología, el volumen, la superficie corporal, los modos de absorber y hacer circular el oxigeno corporal,etc. La reducción del tamaño de los cuerpos se imponía a fin de adquirir mayor acopio y eficiencia energética. Por eso las patas delanteras del Tyranosaurius rex eran ya casi manos y sus ojos cada vez más cercanos entre sí para adquirir visión tridimensional y mejor capacidad de caza. Al respecto, el biólogo inglés J.B.S Haldane explica : II) Para cada tipo de animal existe un tamaño y forma conveniente. Un gran cambio en el tamaño llevará inevitablemente a un cambio en la forma. Un hombre de 18 m de alto, sería 19 veces más ancho y grueso pesando 80 a 90 toneladas. Si las secciones de sus huesos se incrementasen solo cientos de veces, en relación a su peso cada pulgada cuadrada de sus huesos tendría que soportar 10 veces más peso que lo normal, rompiéndose finalmente. Si una gacela, de huesos largos y delgados, fuese más grande, sus huesos se romperían a menos que devengan en cortas y gruesas (como las de los rinocerontes), de modo que cada pulgada de peso tenga la misma área ósea para soportarlo. La otra posibilidad es que su cuerpo se comprima y sus piernas se extiendan oblicuamente para ganar estabilidad, como la jirafa.

III) Un gusano microscópico tiene una piel lisa a través de la cual penetra el oxigeno necesario, un intestino recto con suficiente superficie para absorber alimentos y un solo riñón. Si incrementase sus dimensiones 10 veces en cualquier dirección, su peso se incrementaría unas mil veces de modo que para usar sus músculos de modo eficiente necesitaría miles de veces más oxigeno y alimentos por día, excretando miles de veces más productos de deshecho. Si su forma no fuese alterada, su superficie se incrementaría solamente cien veces, debiendo aspirar 10 veces más oxigeno por minuto por cada mm cuadrado de piel y 10 veces más alimento por cada mm de intestino. Los animales más grandes son más complicados. Se puede crecer más pero solo hasta un límite. La anatomía comparada es una larga lucha para incrementar la superficie en proporción al volumen. Si los insectos fuesen más grandes, tendrían dificultades para absorber oxigeno, a menos que adquiriesen la capacidad de hacer circular oxigeno por sus tejidos, como las langostas. IV) Se necesita una velocidad mínima para mantener un aeroplano de una forma dada en el aire, variando la velocidad en proporción a la raíz cuadrada de su longitud. Si sus dimensiones lineares se incrementasen 4 veces, el aeroplano debería volar 2 veces más rápido. Un ángel cuyos músculos no desarrollasen más poder -peso por peso- como las del águila, requerirían proyectar mamas de 4 pies para alojar músculos que movilizen las alas a fin de economizar peso, teniendo que ser entonces sus piernas muy delgadas. Un águila no se mantiene en el aire simplemente moviendo sus alas. Volar más alto es más dificil a medida que se incrementa el tamaño. Como contraparte, las águilas podrían ser tan grandes como los tigres. V) Todos los animales calientes en reposo pierden la misma cantidad de calor por unidad de área de piel, necesitando suministros de alimentos proporcionales a su superficie y no a su peso. Un ratón come ¼ de su propio peso cada día, para mantenerse caliente. VI) El ojo es ineficiente hasta que alcanza un gran tamaño. La parte posterior del ojo donde se refleja la imagen exterior está compuesta de conos y bastones. Para que 2 objetos sean distinguibles sus imágenes deben caer en conos o bastones separados. El ojo del ratón no equivale al humano, a pequeña escala. Para cualquier uso todos los ojos de pequeños animales tienen que ser más grandes en proporción a sus cuerpos. Los animales más grandes requieren relativamente ojos pequeños. Lo mismo sucede con el cerebro, a medida que cuadriplicamos el peso corporal el cerebro solo se incrementa al doble.

EXTREMOPHILES, AGAIN

The expressions of the vice president of the Academy of Sciences of Russia Anatoly Grigoryev, in the sense that :"microorganisms detected in the MIR Soviet space station and currently in the International Space Station (ISS), present a danger to the orbital platform structure as they damage metal and polymers (space is perhaps the most hostile environment to human life encountered, characterized by  extreme variations in temperature, absence of atmospheric pressure,  solar and galactic cosmic radiation and zero gravity)  and may cause technical glitches ", endorses 3 things: I) It is almost surely that life existed on Earth and on any other planet similar to ours, given the rapid emergence of extremophiles microorganisms (living in extreme conditions). Their presence in the outer and inner space platforms is conceivable to be feeding them on minerals, polymers and others, through evolutive, metabolic mechanisms. According to Grigoriev in the outer hull of the ISS, microorganisms are kept alive in extreme conditions for 31 and more months.II) Do not expect to find bodily humanoids on other planets. Be happy to find bacteria. III) No advanced civilization will sent humanoids to Earth, it will be easier to send encapsulated DNA or extremophiles microbes.IV) So, Mars terraforming is possible.

EXTREMOFILOS, OTRA VEZ

Las expresiones del vicepresidente de la Academia de Ciencias de Rusia: Anatoli Grigóriev, en el sentido de que ”microorganismos detectados en la estación soviética MIR (estación espacial rusa) y actualmente en la Estación Espacial Internacional (EEI), suponen un peligro para la estructura de la plataforma orbital ya que dañan el metal y los polímeros, pudiendo ser causa de desperfectos técnicos", refrenda 3 cosas : I) Casi con toda seguridad, la vida existió en la Tierra y en cualquier otro planeta similar al nuestro dada la emergencia rápida de microrganismos extremófilos (habitan en condiciones extremas). Su presencia en el exterior e interior de las plataformas espaciales es concebible por estar alimentándose de minerales, polímeros y otros, mediante mecanismos metabólicos adecuativos. Según Grigoriev en el casco exterior de la EEI, los microorganismos se mantienen vivos en condiciones extremas durante 31 y más meses.II)No esperemos encontrar humanoides corporalizados en otros planetas. Contentémonos con encontrar bacterias. III) Ninguna civilización avanzada enviará a la tierra humanoides, le será más fácil enviar ADN encapsulado o microbios extremófilos.IV) Entonces, terraquizar Marte esta al alcance de nuestra civilización.

DINOS, AGAIN

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Processes of resuscitation of extinct animals run by various routes with different fates: I) Restoring the appearance of an extinct animal crossing domestic species, whose cells contain genes of the ancestor to resurrect. With this method (1970), german scientists resuscitated the tarpan (Equus ferus ferus), extinct ancestor of horses. This was done because there was no genebank that preserved tarpan’s genes. Method not applicable to resurrection of dinosaurs descended from birds and reptiles. II) A more modern method is to create a hybrid embryo. If the DNA of an extinct animal is preserved it can be implanted into the nucleus of a cell of a close relative. The hybrid is then transplanted into a surrogate mother's uterus near the extinct ancestor. To resurrect the woolly mammoth a surrogate mother will be a female Asian elephant. A not useful method to resurrect dinosaurs because we lack their DNA. Therefore, we must create a new type of dinosaur.

III) To create dinosaurs we must rethink stages of human embryo. This initially looks like a fish, then as amphibious and finally as a mammal. Birds still retain dinosaurs homeotic genes that work a short time during formation of the embryo. Special proteins turn them off, only to activate specific homeotic genes aviaries. In this regard, Hans Larsson found that domestic chicken embryo has a tail of a reptile in early stages of its development. Stopping activity of these genes, the tail disappears. John Fallon and Matthew Harris demonstrated in chicken mutant embryos dental buttons that ended as saber tooth identical to those seen in crocodile and small dinosaurs embryos. Mutants possess recessive genes that kill the embryo before birth. Fallon and Harris created a virus that acted as a recessive gene, which when implemented in normal embryos, allowed the development of teeth. Arkhat Abzhanov (Harvard University), after identifying dinosaur homeotic genes responsible for formation of typical dinosaur snout, found proteins that inactivate these genes. Adding blocking protein that also activate certain embryonic genes in gallinaceous, Abzhanov developed in them a snout similar to the crocodile. With this method we can create dinosaurs from birds. But birds have many homeotic genes of dinosaurs, so when we create a new dinosaur it did not represent previous species. Although its genome included bird's DNA, that kind dinosaurs will not be like classic dinosaurs. They will be new species in structure and physiology.

CREANDO DINOS

Los procesos de resucitación de animales extintos discurren por varias vías con distinta suerte: I) Se restaura la apariencia externa de un animal extinto cruzando especies domesticas, cuyas células contienen genes del ancestro por resucitar. Con este método (1970), científicos alemanes obtuvieron al tarpan (Equus ferus ferus), ancestro extinto de los caballos. Se hizo esto porque no existe un banco de genes preservados del tarpan. Método no aplicable a la resurrección de dinosaurios, descendientes de aves y reptiles. II) Un método más moderno es crear un embrión hibrido. Si el DNA de un animal extinto es preservado es posible implantarlo en el núcleo celular de una especie cercana. El hibrido es entonces trasplantado al utero de una madre surrogada cercana al ancestro extinto. Para resucitar al mamut lanudo se empleara como madre surrogada a una elefante asiática. Un método no útil para resucitar dinosaurios porque carecemos de DNA de ellos. Por tanto debemos recrear un nuevo tipo de dinosaurios.

III) Para crear dinosaurios hay que repensar los estadios del embrión humano. Este inicialmente luce como pez, luego como anfibio y finalmente como mamífero. Las aves aun conservan genes homeóticos de dinosaurios que trabajan corto tiempo durante la formación del embrión. Proteínas especiales las desactivan, solo para activar genes aviarios homeóticos específicos. Al respecto, Hans Larsson descubrió que el embrión de gallináceas tiene cola de reptil en estadios tempranos de su desarrollo. Al detenerse la actividad de estos genes, la cola desaparece. John Fallon y Mattew Harris demostraron en embriones mutantes de gallináceas botones dentales que terminaron siendo dientes de sable idénticos a los existentes en embriones de cocodrilo y dinosaurios pequeños. Mutantes, poseedores de genes recesivos que matan al embrión antes de nacer. Fallon y Harris crearon un virus que al actuar como un gene recesivo en embriones normales, permitia el desarrollo de dientes. Arkhat Abzhanov (Harvard University), tras identificar genes homeóticos de dinosaurios responsables de la formación del hocico típico de dinosaurios, descubrió proteínas desactivadoras de estos genes. Añadiendo proteinas bloqueadoras de desactivadores de células embrionarias, Abzhanov logró que las gallináceas desarrollaran un pico semejante al del cocodrilo. Con este método es posible crear dinosaurios a partir de aves. Pero como las aves tienen muchos genes homeóticos de dinosaurios, cuando se cree un nuevo dinosaurio este no representara especies previas. Aunque su genoma incluirá DNA del ave, que dinosaurios clásicos no tenían. Serán nuevas especies en estructura y fisiología.