“La biología es la biología”: ¡y es queer!

"La biología es la biología": ¡y es queer! De fondo la bandera de Progreso y Orgullo con animales representativos de cada color.

Alrededor del año 2006 mis amigos recibían peces “molly amazonas” como regalo de mi parte para casi cualquier ocasión. Mi hermana y yo teníamos un “molly amazonas” incontrolable en nuestra pecera: daba a luz a más peces de los que podíamos tener en esa pecera y casi cada dos semanas. Pero sólo teníamos a una “molly amazonas”. ¿Cómo estaba ella constantemente embarazada?!

Entre muchas otras especies (incluyendo otras especies de mollys), inicialmente sólo teníamos una de estas “mollys amazonas“, un pez de agua dulce nativo de Texas y el norte de México. El nombre no tiene nada que ver con el río Amazonas, sino que hace referencia a las sociedades de guerreras y cazadoras (las Amazonas) de la mitología griega. Resulta que esta especie de pez es totalmente femenina – ¡no hay machos de la especie! – y se reproduce asexualmente (por partenogénesis) desde hace al menos 100,000 años.

Termina de leer la nueva entrada de braeuNERD aquí.

#CienciaLatina — Montevideo acuna a los grandes científicos de la neuroetología

Por Sofía Aquino, de Acercando ciencia

¿Cómo es posible que los animales puedan reconocer lugares? ¿Cómo es posible que puedan orientarse? ¿Qué mecanismos neuronales contienen para poder regular ciertas conductas? Es la tarea de la neuroetología contestar las interrogantes. La neuroetología es la ciencia que estudia los mecanismos cerebrales que definen los comportamientos de los animales no humanos.

El pasado 30 de marzo hasta el 3 de abril del presente año se realizó en Montevideo, Uruguay el XII Congreso Internacional de Neuroetología. El congreso se realiza cada dos años y ha sido sede en Europa, Asia y Norteamérica, pero en esta instancia el Cono Sur es el centro de la disciplina. Los investigadores Ana Celia Silva (profesora agregada del Laboratorio de Neurociencias de la Facultad de Ciencias e investigación en asociación con el Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, IIBCE) y José Luis Peña (profesor de neurociencias en Albert Einstein College of Medicine de New York) ambos sudamericanos, nominaron el país para la realización del evento más importante de la neuroetología.

Pero, ¿por qué Uruguay? Pues, actualmente corre ventaja en algunos aspectos: este país, tiene especies autóctonas de peces eléctricos. Hoy día, los peces eléctricos figuran dentro de la lista de animales más estudiados en el mundo y a su vez, los reconocidos investigadores Omar Macadar y Omar Trujillo-Cenóz descubrieron una especie de pez eléctrico: gymnotus omarorum, también autóctona.

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Foto: Reserva acuario del Uruguay – gymnotus omarorum

El congreso fue declarado de interés nacional y fue respaldado por el IIBCE, la Facultad de Medicina, de Química e Ingeniería de la Universidad de la República. El desarrollo del congreso estuvo a cargo del comité organizador conformado por miembros latinoamericanos y se pactó que habrían más de 350 trabajos para exponer en forma de conferencias. Dentro de su cronograma se prevé varias actividades satélites como una Escuela de Neuroetología para estudiantes de posgrado latinoamericanos, el segundo Encuentro en el Cono Sur y actividades para el público en general.

“Historias de los misterios de la mente”

Así se titula exposición a cielo abierto en la Ciudad Vieja de Montevideo del Centro de Fotografía dónde se exponen desde el 1ro de abril hasta el 2 de junio fotografías que intentan entrelazar el arte y la ciencia. El propósito principal de la exposición es que se detallen animales de la fauna autóctona y que a su vez se naturalicen las acciones cotidianas como parte de nuestros procesos neuronales.

Una pequeña muestra de la exposición:

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Paula Pouso, 2015

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Analia Richeri

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Mariana Trillo

#CienciaLatina – El Mal de Chagas: La enfermedad silenciosa

por: M. Morales de Saltos Convergentes

El Mal de Chagas es una de las llamadas Enfermedades Tropicales Desatendidas –neglected tropical diseases– que afectan especialmente a países en desarrollo con poblaciones que viven en niveles de pobreza (1), y que se encuentra presente en casi toda latinoamérica -y parte de Estados Unidos. Distintos países de la región luchan investigando y controlando al insecto que la transmite, entre ellos Guatemala, incluyendo a las matemáticas como una herramienta útil para su estudio.

Secciones:

  1. El Mal
  2. Ecología
  3. En Guatemala

 

El Mal

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Fig. 1. En la izquierda y derecha se ve a los típicos Triatominos; al centro, el parásito T. cruzi. Imagen: CDC

El Mal de Chagas, descubierta por el brasileño Carlos Chagas en 1909, es una enfermedad causada por el parásito Tripanosoma cruzi, cuyo vector o insecto transmisor, es la conocida comúnmente como chinche picuda, o chinche besucona. Siendo un poco más específicos, los insectos miembros de la subfamilia Triatoma, los cuales están distribuidos en casi toda Latinoamérica, ver fig 2. A esta pertencen por ejemplo Rhodnius prolixus o  Triatoma dimidiata. 

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Genética y Evolución de los triatominos. Los nombres en rojo indican a los vectores principales de la enfermedad. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21897436 Heredity (Edinb). 2012 Mar; 108(3): 190–202. Published online 2011 Sep 7. doi: 10.1038/hdy.2011.71.

 

El vector se nutre de la sangre de sus huéspedes, y lo hace por medio de picadura, y luego de alimentarse, defeca sobre la piel; el parásito está en las heces del insecto. El huésped siente una comezón, y es al rascarse introduce las heces y al parásito en la herida (4, pág 54).

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Fig. 3. Romaña, una hinchazón debido a la introducción accidental de las heces del vector, que contiene al parásito.

A continuación se tienen dos tipos de fases: una aguda y una crónica. En la aguda, si se sienten los síntomas que pueden durar por meses,se tienen fiebres, náusea, dificultad al respirar el agrandamiento de órganos importantes como los intestinos, hígado, o corazón (2); estas pueden causar la muerte si se llegan a complicar. De sobrevivir a esta fase, se tiene la fase crónica, en la que se continúa con los órganos agrandados, pero un tiempo de vida menor -una razón de por qué se le llama también la enfermedad silenciosa. En esta última fase, los parásitos viven o se esconden en el corazón o intestinos.

Ecología

El que el Mal de Chagas sea considerada una enfermedad desatendida y que afecte a las regiones pobres de Latinoamérica está relacionado en buena medida por el ambiente en el que “le gusta vivir” al  vector. El insecto prefiere las casas hechas de bajareque, ocultándose en el techo o entre las paredes.

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Casa de pared de bajareque y techo de teja de barro. / Imagen: Dra. Pamela Pennington, CES-UVG

Como se mencionó, el vector se alimenta de sangre, y sus fuentes comunes o principales son las personas, perros, gallinas, y distintos tipos de roedores, siendo estos susceptibles de contraer la enfermedad; exceptuando a las gallinas, las cuales no se ven afectadas por el parásito.

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Fig. 4. Ciclo de vida del parásito T cruzi en sus típicos huéspedes / Imagen WHO

Distintos esfuerzos se hacen para contrarrestar la enfermedad, siendo los más comunes la fumigación para controlar al vector; Uruguay se certificó libre de T. infestans, pero es algo que requiere vigilancia continua. Centro América ha hecho esfuerzos por eliminar a R. prolixus, al punto de aparentemente haberlo logrado (3), pero de igual manera requiere vigilancia y su eliminación total puede ser casi imposible. Este último vector tiene la ventaja de que necesita de las viviendas para subsistir, no es tan hábil para vivir en el bosque, como sí lo hacen varios de los otros triatominos; un factor importante para buscar eliminar a este insecto en particular.

En Guatemala

En Guatemala distintos institutos realizan estudios del Mal de Chagas con el objetivo del control y eventual erradicación de la enfermedad.

La Universidad de San Carlos de Guatemala (USAC), cuenta con el Laboratorio de Entomología Aplicada y Parasitología (LENAP), dirigido por la Doctora Carlota Monroy, primera mujer en recibir la Medalla de Ciencia y Tecnología -2004-  precisamente por sentar las bases del programa para el control del vector transmisor del Mal de Chagas. La Universidad del Valle de Guatemala (UVG), cuenta con el Centro de Estudios en Salud (CES), dirigido por la Doctora Celia Cordón, quien también recibió la Medalla de Ciencia y Tecnología -2006- por su contribución en el control de vectores. Actualmente, en el CES, la Dra. Pamela Pennington ha estado investigando la naturaleza del insecto y la efectividad de los controles, que incluyen fumigación del vector, control de roedores, material de las viviendas, etc.

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Fig. 5. Dra. P. Pennington, Centro de Estudios en Salud, Universidad del Valle de Guatemala.

Junto a la Dra. Pennington se está elaborando un modelo matemático, basado en compartimientos, para la dinámica de la transmisión de la enfermedad entre el vector y los huéspedes.

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Fig. 6. Esquema del modelo de compartimientos del Mal de Chagas entre el Vector (v), y sus huéspedes: d-perro; rr-rata; r-ratón; a y j para humanos adultos o jóvenes.

En la Figura 6 puede verse un modelo general de compartimientos. Un insecto sano, Sv, para ser uno transmisor del parásito, Iv, debe de alimentarse primero de alguno de los huéspedes que sean portadores de la enfermedad -técnicamente, los que tengan al parásito aún en su sangre-. Estos a su vez, estuvieron sanos, siendo afectados hasta que el vector portador, Iv, los pique (defeque y el huésped introduzca al parásito al rascarse). La combinación de las anteriores y otras características, como desarrollo de las poblaciones de cada actor, completan un conjunto de más de 20 ecuaciones diferenciales acopladas, semejantes a las siguientes

\frac{dI_{v}}{dt}=\sum_j k_jS_{v}I_{hj}   (e1)

\frac{dI_h}{dt}= k_{2}I_{v} Sh                 (e2)

donde la ecuación (e1) indica la tasa de cambio de la cantidad de vectores portadores, es decir cuánto crece o decrece I_{v} con el tiempo, dada la interacción entre el vector sano S_v y todos los huéspedes infectados, denotados por I_{hj}; note que se suma la contribución de todos los infectados. Los coeficientes $k$ son tasas de transmisión entre vectores y huéspedes (diferenciados dado que la transmisión no es la misma en ambas direcciones). De manera similar, la ecuación (e2) indica la tasa de cambio de la cantidad de algún huésped en particular dada la interacción entre el huésped sano y un vector portador; esa ecuación se repetiría para cada uno de los huéspedes. Claro, estas expresiones son las versiones simplificadas dado que el modelo actual, y en desarrollo, toma en cuenta otras características de la biología de los involucrados.

Ese sistema de más de 20 ecuaciones diferenciales se resuelve de manera numérica, pero al final, el producto final, suele ser una gráfica, como la Fig. 7, que nos muestra una tendencia creciente en el portentaje de personas infectadas con el Mal de Chagas.

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Fig. 7. Simulación a un año del porcentaje de personas infectadas con el Mal de Chagas.

El Doctor Jorge Velasco, de México (Biólogo y Matemático), indicó en una charla que dictó en nuestro país (Guatemala), que cada vez se iba integrando más la matemática en epidemiología como una herramienta. Resalto algunos puntos del por qué

  • Nos da una idea de qué va a suceder,
  • Nos guía en la toma de decisiones -de impacto en salud, economía, y político de un país,
  • Es ético, dado que se puede experimentar el aplicar un tipo u otro de control sin tener que hacerlo con la población real, poniendo en riesgo su salud,
  • Cuantifica lo que el sentido común nos dice, algo que se vuelve evidencia para reportar.

Cierre

El Mal de Chagas, una enfermedad tropical desatendida, afecta a millones de personas en toda Latinoamérica que al no mostrar síntomas evidentes se le llama también la enfermedad silenciosa, y por afectar especialmente a comunidades rurales se le ha (mal) llamado la enfermedad de los pobres. Aunque aún se esté buscando alguna práctica alternativa, el mejor control por el momento para prevenir la enfermedad es la fumigación para erradicar al vector, a la chinche. Dado el interés e importancia de la enfermedad, se ha integrado a las matemáticas como una herramienta más para cuantificar y tener de manera tangible los efectos de la propagación de la enfermedad y de los controles que puedan aplicarse. Guatemala, como varios otros países de la región, cuentan con centros o departamentos dedicados al estudio de la enfermedad desde cualquiera de sus formas. Aún hay mucho campo para la investigación en la región con impacto social.

Algunas referencias

(1) Información de la Organización Mundial de la Salud al respecto de las enfermedades desatendidas (inglés)

(2) Información y Síntomas del Mal de Chagas (inglés)

(3) Elimination of Rhodnius prolixus in Central America, 2012.

(4) Cano, E. y Orellana, S. Insectos de Guatemala: Guía de Identificación. 2015.

 

 

#CienciaLatina: Droga contra el cáncer, desarrollada en Chile, es aprobada por la FDA

Por Francisca Concha, del blog Primer Fotón

Pablo Valenzuela, bioquímico chileno y Premio Nacional de Ciencias Aplicadas y Tecnológicas en Chile 2002, junto con Luis Burzio, investigador y director científico de Andes Biotechnologies, y Bernardita Mendez, ‎Jefe de Investigación y Desarrollo en la Fundación Arturo López Pérez, encabezan el equipo de investigación que ha desarrollado la que podría ser la “bala mágica” contra el cáncer: una droga que es capaz de destruir las células cancerígenas, sin dañar las células sanas.

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Luis Burzio y parte de su equipo en Andes Biotechnologies. Vía Revista Qué Pasa.

Esta droga, llamada por ahora simplemente droga 1537, fue completamente diseñada y financiada por chilenos, a través de fondos privados y capitales estatales. El 13 de septiembre de este año, después de un largo trabajo de pruebas preclínicas en animales, la droga fue aprobada por la Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos para realizar pruebas clínicas en humanos. La primera paciente, anónima, llegó el 16 de noviembre al hospital de la Universidad de California, en San Francisco, donde con su consentimiento le será administrada la droga. Lo único que se sabe de esta paciente es que posee un cáncer ovárico avanzado, para el cual ya no existen tratamientos disponibles.

¿Cómo funciona?

Esta droga funciona de manera totalmente distinta a los tratamientos existentes para el cáncer. Según han explicado los científicos que la desarrollaron, se basa en disparar a un “blanco” nuevo, que no ha sido utilizado hasta ahora para combatir el cáncer. En una nueva ruta metabólica, la droga ataca a una molécula específica que tiene que ver con la proliferación celular.

Un cáncer se desarrolla cuando ciertas células comienzan a multiplicarse descontroladamente. La molécula que esta nueva droga ataca controla la multiplicación de las células. Al concentrarse en esta molécula, la droga detiene el crecimiento del tumor, sin perjudicar a las células sanas: las células descontroladas son forzadas al proceso de apoptosis, una autodestrucción o “suicidio” celular, mientras que las células con comportamiento normal no se ven afectadas. En las pruebas preclínicas con animales se determinó que la droga evitó el crecimiento de tumores, y en algunos casos incluso los eliminó por completo. Además, utilizada después de cirugía para extirpar el tumor, esta droga podría evitar la metástasis, que es la dispersión del cáncer por otros órganos sanos del cuerpo.

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Infografía vía Las Últimas Noticias.

Pero esta droga tiene otra característica muy importante: al concentrarse en atacar un blanco que es común a todo cáncer, esta podría ser útil para detener y eliminar cualquier tipo de cáncer, en cualquier órgano del cuerpo. Esto también es algo nunca antes visto, ya que en la actualidad los tratamientos son distintos dependiendo del cáncer que se quiera combatir.

¿Cuáles son las perspectivas?

Si bien el equipo de investigadores señala que se encuentran muy esperanzados, también mantienen los pies en la tierra: de los miles de desarrollos contra el cáncer que se descubren y estudian cada año, solo unos pocos terminan siendo realmente efectivos. Si bien las perspectivas son bajas, el que una droga de este nivel haya sido desarrollada totalmente en Chile, y que haya sido ya aprobada por la FDA para sus pruebas, es un logro enorme.

Este año comienza la fase 1 de las pruebas clínicas, las cuales tienen que ver con la toxicidad: establecer cuál es una dosis segura de esta droga para utilizar en humanos. Luego de eso vendrán las pruebas que buscarán determinar si la droga realmente sirve para detener el cáncer en seres humanos. Podrían pasar unos 10 años hasta que la droga se encuentre completamente probada y se pueda determinar si se usará clínicamente o no.

De la ciencia básica a la ciencia aplicada

El desarrollo de esta droga comenzó con una investigación en ciencia básica. En los años 80, Luis Burzio comenzó estudiando espermatozoides, en particular la espermatogénesis, el proceso donde éstos se generan. Años más tarde, descubrió una molécula de RNA de origen mitocondrial que parecía ser vital para acelerar la división celular en un cigoto, la célula que surge en el momento de la fecundación.

Justo después de la fecundación, el cigoto debe comenzar a multiplicarse para comenzar a desarrollar el feto humano. La molécula que descubrió Burzio estaba relacionada, precisamente, con el proceso de aceleración de la multiplicación celular. Si bien el estudio original no estaba ligado al cáncer, con el tiempo los científicos descubrieron que podría dirigirse hacia ese ámbito.

En el año 2009, la empresa Andes Biotechnologies es fundada para seguir con esta investigación, ahora totalmente enfocada hacia la batalla contra el cáncer. Fueron cerca de 12 años de trabajo los necesarios para llegar, desde la base de los estudios en espermios, hasta la tecnología que hoy podría llevar a una cura para el cáncer.

Links de interés

#CienciaLatina: La extinción de los dinosaurios, una historia desde Yucatán, para el mundo -y el Sistema Solar-

 

Por Paula Ximena García Reynaldos, del blog Café Científico

Al inicio de esta semana el gobierno del estado mexicano de Yucatán, anunció que está apoyando activamente la solicitud para que el cráter de Chixchulub sea declarado Patrimonio Natural de la Humanidad, por la Organización de la Naciones Unidas para la Educación la Ciencia y la Cultura, UNESCO. (1)

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El cráter de Chixchulub

Este cráter, de 180 km de diámetro, es nada más ni nada menos que el resultado del impacto de un meteorito, de hace 65 millones de años. Justamente el que inició uno de los cinco mayores eventos de extinción masiva que han ocurrido en la Tierra.

Se trata, por supuesto, de la extinción de los dinosaurios, llamado el evento del Cretácico-Paléogeno (K/Pg), en el que también desaparecieron los amonites -una subclase de moluscos cefalópodos-, y la mayoría de los reptiles voladores y acuáticos.

Como ha señalado el científico mexicano Jaime Urrutia Fucugauchi: “La colisión que formó el cráter es un suceso que marcó las fronteras de las eras geológicas y modificó la evolución de los organismos. Con ello desapareció el 75 por ciento de las especies…” (2)

Urrutia Fucugauchi, presidente de la Academia Mexicana de Ciencias e investigador titular del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM, es uno de los geofísicos mexicanos que han presentado las bases científicas de la solicitud a la UNESCO, junto con Ligia Pérez Cruz, también investigadora de la UNAM, Mario Rebolledo y Laura Hernández, ambos del Centro de Investigación Científica de Yucatán, CICY; con la colaboración de Sean Gulick (University of Texas), Clive R. Neal (University of Notre Dame, Indiana) y Joanna Morgan (Imperial College London).

Desde hace tres años, Chixchulub se encuentra incluido en la llamada Lista Tentativa de la UNESCO, en la cual cada país, perteneciente a la ONU, puede solicitar la inclusión de uno o varios lugares con importancia cultural o natural, para que sean considerados posteriormente en las nominaciones para ser considerados Patrimonio de la Humanidad. (3)

En el proceso para conseguir la nominación se deben aportar pruebas que apoyen la importancia del lugar, por eso, en este caso es necesaria la participación de quiénes se han dedicado a investigar el cráter de forma extensiva.

Este cráter fue descubierto como tal en 1978, cuando dos geofísicos Antonio Camargo y Glen Penfield -uno mexicano, el otro estadounidense-, contratados por la empresa mexicana PEMEX, realizaban mediciones para buscar yacimientos de petróleo en la zona, encontrando mediciones magnéticas, que les dieron indicios de la existencia de una estructura geológica, que consideraron primero podría ser un volcán submarino, pero que finalmente identificaron como un cráter de impacto (4).

Los estudios geológicos posteriores indicaron que el terreno tenía una alta cantidad de iridio, elemento químico poco abundante en la Tierra, pero mucho más abundante en los meteoritos, lo que llevó a pensar que en ese sitio debió ocurrir el impacto de un meteorito muy grande. Poco después, el físico estadounidense Luis Álvarez, junto con su hijo, el geólogo Walter Álvarez propusieron la hipótesis de que la extinción de muchos plantas y animales en el Cretácico, por las fechas y condiciones, podía haber estado relacionada con el impacto de un meteorito en Chicxulub.

Pero la importancia de que la zona de Chicxulub sea declarada como Patrimonio de la Humanidad, tiene que ver no sólo con el evento de extinción, sino con el evento mismo del impacto, que generó un tipo de terreno muy especial, que localmente hizo posible que se formaran los cenotes (estanques naturales, abastecidos por ríos subterráneos), y que a la larga llevaron al establecimiento de ecosistemas muy particulares en la zona, pero que además globalmente modificó el clima de la Tierra e hizo posible el establecimiento y evolución de otras especies animales, incluidos a los primates.

Además el cráter mismo es una oportunidad de estudiar y entender procesos no sólo de nuestro planeta, sino del Sistema Solar, pues como explican Jaime Urrutia y Ligia Pérez: “Los impactos y formación de cráteres constituyen uno de los procesos fundamentales que controlan la evolución de las superficies planetarias en el Sistema Solar […] Parte de los estudios del origen del sistema planetario se basan en los meteoritos que caen en la Tierra, los cuales fueron formados en las etapas iniciales” (5).

Sin embargo por las condiciones de nuestro planeta, a diferencia de otros cuerpos en el Sistema Solar -como la Luna o Marte-, no tenemos aquí muchos cráteres “bien conservados” que nos permitan estudiar directamente no sólo el meteorito, sino los cambios de configuración que ocurren en las superficies planetarias, cosa que sí sucede con Chixchulub, no sólo por su tamaño, sino por el hecho de que la mitad del cráter esté bajo el agua, lo que ha contribuido a su conservación.

Aunque es cierto que es totalmente casual que el meteorito en cuestión cayera donde cayó hace millones de años cuando por supuesto no existíamos ni siquiera los seres humanos, a fin de cuentas si la UNESCO termina reconocimento a ese lugar como Patrimonio de la Humanidad, para la comunidad científica mexicana, sí que será un logro, nada casual, sino producto del trabajo de muchos investigadores, de los que podemos, desde ahora, estar muy orgullosos.

Referencias:
(1) http://www.comunicacion.amc.edu.mx/comunicados/chicxulub-como-patrimonio-natural-de-la-humanidad/
(2) http://yucatan.com.mx/imagen/ciencia/premiaran-a-investigador-del-crater-de-chicxulub
(3) http://whc.unesco.org/en/tentativelists/5784/
(4) http://www.smithsonianmag.com/ist/?next=/science-nature/a-tale-of-two-rocks-151643588/
(5) http://www.revista.unam.mx/vol.16/num6/art46/art46.pdf