BIOMIMETICA y BIOLUMINISCENCIAREVISION DE LITERATURA.1. Marco conceptual.

a. Biomimesis: es la ciencia que estudia a la naturaleza como fuente de inspiracin, nuevas tecnologas innovadoras para resolver aquellos problemas humanos que la naturaleza ha resuelto, mediante los modelos de sistemas (mecnica), procesos (qumica) y elementos que imitan o se inspiran en ella.

b. Xenobiticos: deriva del griego xeno ('extrao') y bio ('vida'). Se aplica a los compuestos cuya estructura qumica en la naturaleza es poco frecuente o inexistente debido a que son compuestos sintetizados por el ser humano en el laboratorio. La mayora han aparecido en el medio ambiente durante los ltimos 100 aos.

c. Ethos: palabra griega que significa "costumbre" y, a partir de ah, "conducta, carcter, personalidad". Es la raz de trminos como tica y etologa.

d. Luciferasa: La luciferasa consume/oxida el pigmento luciferina con gasto de ATP (que en la clula suele proceder de la transformacin del pirofosfato por el enzima sulfurilasa). La reaccin de oxidacin libera luz, de color diferente segn la composicin de la luciferina y luciferasa, lo que explica la produccin de varios colores, en distintas especies de organismo.

e. Fotorreceptores: decepcionan los rayos solares.

f. Bioluminiscente: produccin de luz de ciertos organismos vivos. La palabra proviene del griego (bos) que significa "vida" y del latn lumen que significa "luz", esto se genera como consecuencia de una reaccin qumica, en la cual una sustancia bioqumica, la luciferina, sufre una oxidacin que es catalizada por el enzima luciferasa. Se trata de una conversin directa de la energa qumica en energa lumnica.Es un fenmeno muy extendido en todos los niveles biolgicos: bacterias, hongos, protistas unicelulares, celentreos, gusanos, moluscos, cefalpodos, crustceos, insectos, equinodermos, peces.

2. MARCO TEORICO:

BIOMIMESIS.

a. La conciencia ecolgica es una novedad en el mbito de la arquitectura; ha aparecido para proteger no slo los hombres, sino tambin la vida en su conjunto. Si no conoce los procesos de la evolucin de la forma, el arquitecto carece del control de su propio quehacer; debe conocer la diferencia entre lo que hace y lo que ocurre en los procesos autnomos (Frei Otto. Conversacin con Juan Mara Songel, Barcelona 2008)

b. La biommesis es una estrategia de reinsercin de los sistemas humanos dentro de los sistemas naturales. (Jorge Riechmann, 2003, Pag. 29)

c. Hay que indicar, por ltimo, que la idea de biommesis est estrechamente relacionada con el principio de precaucin: para apartarnos de los modelos de la naturaleza necesitamos razones mucho ms fuertes, y conocimiento mucho ms fiable, que para seguirlos (JORGE RIECHMANN y JOEL TICKNER, 2002, 29).

d. Resulta ya impracticable toda diferenciacin entre lo natural y lo social, especialmente si de la consecucin de la sustentabilidad se trata. La fusin de sociedad y naturaleza en medioambiente supone que la sustentabilidad es, s, ordenacin de las relaciones de la sociedad con su entorno, pero que por esa misma razn puede afirmarse que se trata de la autoordenacin social, u ordenacin de un aspecto de lo social: lo medioambiental (MANUEL ARIAS MALDONADO septiembre del 2002).

e. un desarrollo sostenible requiere (...) un sistema de produccin que cumpla el imperativo de preservar el medio ambiente. El informe utiliza habitual e indistintamente los trminos desarrollo y proteccin de medio ambiente y desarrollo sostenible. Y por desarrollo entiende: La satisfaccin de las necesidades y aspiraciones humanas es el objetivo principal de desarrollo (Brundtland Pag.17)

f. Diseo de espiral para imitar a la naturaleza.

Identificar Desarrollar y perfeccionar diseos basados en las lecciones aprendidas de la evaluacin de los principios de la vida. La naturaleza trabaja con pequeos bancos de retroalimentacin, en constante aprendizaje, adaptacin y evolucin.Interpretar Biologizar las preguntas; hacer un diseo desde una perspectiva natural. Trasladar las funciones de diseo en funciones que desarrolla la naturaleza. Preguntar, cmo la naturaleza hace esta funcin?, cmo la naturaleza no hara esta funcin?Descubrir Encontrar los mejores modelos naturales para responder a nuestras preguntas. Encontrar a quienes mejor se adaptan mediante preguntas como: qu ser vivo depende de esto?Resumir Encontrar los procesos y patrones repetitivos con los que la naturaleza logra el xito. Crear taxonomas de estrategias de la vida. Seleccionar las estrategias ms relevantes que cumplan con su diseo particular.Emular Desarrollar ideas y soluciones basadas en modelos naturales. Desarrollar conceptos e ideas que apliquen las lecciones dadas por los maestros naturales. Observar en las aplicaciones de estas lecciones tanto como sea posible (forma de imitar, funcin imitada, ecosistemas imitados).Evaluar Cmo tus ideas se comparan a los principios naturales exitosos de la vida. Evala tus soluciones de diseo comparndolas contra los principios de la vida. Identificar otras formas de mejorar tu diseo.

(Biomimtica: innovacin sustentable inspirada por la naturaleza pag. 58)

BIOLUMINISCENCIA.

a. El arquetipo de esta biomimtica ingenieril, que se expresa desde 1991 en la revista Biomimetics, que funciona robando ideas a la naturaleza (JULIAN F.V. VINCENT:, 2002, 43)

b. La bioluminiscencia es un fenmeno que ha sido explorado por una variedad de organismos. Para que esta reaccin qumica ocurra es necesaria la presencia de una protena denominada luciferina, la enzima catalizadora luciferasa, oxgeno molecular y ATP (Trifosfato de adenosina), sustancia capaz de generar la energa necesaria para que se d la reaccin. El proceso es como sigue: el oxgeno oxida la luciferina, la luciferasa acelera la reaccin y el ATP proporciona la energa para que sta se convierta en una nueva sustancia (luciferina oxidada). En este ltimo proceso se libera el exceso de energa en forma de luz. La intensidad de esta luz es muy grande y la luminosidad se concentra en una pequea zona del animal, por lo que es muy notable en noches obscuras. La reaccin completa se produce en menos de un milisegundo y se mantiene mientras el organismo permanezca excitado. Segn las distintas especies de animales la composicin qumica de la luciferasa y de las luciferinas vara, lo que produce colores distintos. (Dr. Juan Gonzlez Lagoa) Camuflaje. En muchos animales de las profundidades marinas, entre ellas varias especies de calamar, la bioluminiscencia bacteriana se utiliza para el camuflaje en el que el animal se confunde con la luz ambiental. En estos animales los fotorreceptores controlan la iluminacin segn la luminosidad del fondo del mar. Estos rganos luminosos estn separados del tejido que contiene las bacterias bioluminiscentes. Un ejemplo es la especie Scolopes Euprymna en la cual las bacterias mencionadas producen el fenmeno descripto. Atraer presas y defensa ante depredadores. La bioluminiscencia es utilizada como un seuelo para atraer presas por varios peces de aguas profundas, como el rape. Poseen una prolongacin en forma de rama sobre sus ojos, un apndice colgante que se extiende desde la cabeza del pez, con una pequea bolsa llena de bacterias lumnicas. Esta luz que genera atrae a sus presas, ya que este pez vive entre tinieblas. Su alimentacin es, por tanto, cualquier pez que sea atrado por las luces de su prolongacin.Ciertas especies de tiburones utilizan la bioluminiscencia para camuflar su parte inferior, apareciendo una pequea mancha cerca de sus aletas pectorales la cual permanece oscura. Cuando los peces se acercan al seuelo, son capturados por el tiburn.Los dinoflagelados pueden usar la bioluminiscencia para la defensa contra los depredadores. Ellos brillan cuando detectan un depredador, posiblemente haciendo a ste ms vulnerable al atraer la atencin de los depredadores de los niveles trficos superiores. Distraccin. Ciertos calamares y pequeos crustceos utilizan mezclas qumicas bioluminiscentes o suspensiones bacterianas de la misma forma en que algunos calamares hacen uso de su propia tinta. Una nube de material luminiscente es expulsado, con el propsito de distraer o repeler un posible depredador, mientras el animal escapa a un lugar seguro. Comunicacin. Esta funcin juega un papel relevante en la regulacin de luminiscencia en muchas especies de bacterias. Usando pequeas molculas secretadas extracelularmente, se encienden los genes para la produccin de luz solamente en altas densidades de clulas. Iluminacin. Mientras que la mayora de bioluminiscencia marina es de color verde o azul, el Dragonfish Negro produce un resplandor rojo. Esta adaptacin permite a los peces visualizar especies juveniles rojo-pigmentadas, que son normalmente invisibles en el fondo de los ocanos, donde la luz roja ha sido filtrada por la columna de agua. (Dr. Juan Gonzlez Lagoa)

c. Hay bacterias, animales, algas y muchos otrosorganismosque producen, de forma natural, una reaccin qumica bioluminiscente. Es decir, producen luz. Tienen una sustancia llamada de forma genrica luciferina que cuando acta una enzima llamada luciferasa genera radiacin de onda visible, luz, y una sustanciaproducto llamada oxiluciferina. Hay medusas que emiten una luz roja para atraer presas hacia sus tentculos, los calamares cambian la luz que emiten para adaptarse al da y a la noche, pero este prximo curso tengo que explicar a mis alumnos la clula vegetal y me interesa el caso de las algas. Su presencia en un lago o en el mar puede generar un efecto espectacular. Una imagen puede explicarlo muy bien. Phil Hart ha realizado una serie de fotografas en los lagos de Gippsland, en. el estado de Victoria (Australia). Podemos ver la bioluminiscencia en la orilla, con las pequeas olas que crea el viento.http://jralonso.es/2010/08/03/bioluminiscencia/

3. MARCO REFERENCIAL.

a. Oscar Ayala & Asociados LA BIOMIMESIS NUESTRA MEJOR FUENTE DE INNOVACION

b. Revista naturalia, Asociacin Naturalia Ailarutan para el estudio y defensa de la naturaleza

c. Universidad Politcnica de Catalunya, Departamento de Construcciones Arquitectnicas I. Master Oficial en Tecnologa de la Arquitectura Construccin e Innovacin Tecnolgica

d. ICMA, compuestos bioluminiscentes.

e. Un concepto esclarecedor, potente y persuasivo para pensar la sustentabilidad, Riechman Jorge.

f. BIOLUMINISCENCIA - 3M BIOTRACE

g. BIOLUMINISCENCIA EAD PLANETA AZUL

h. BIOMMESIS: RESPUESTA A ALGUNAS OBJECIONES, JORGE RIECHMANN

i. Bioluminiscencia y su aplicacin Myriam Medel F.