Pepper keeps dreaming of medicine: a project beyond the Project
José Manuel Palma (EEZ-CSIC) & Antonio Quesada (IES Zaidín Vergeles)
Martes, 22 de marzo de 2021
Project proposal
Title: Pepper keeps dreaming of medicine: A project beyond the project
Another title might be proposed, focused in the real purpose of the project
Authors:
Affiliation:
SCIENTIFIC MEMORY OF THE PROJECT
1. SUMMARY (máximum 250 words)
2. INTRODUCTION - STATE OF THE ART
2.1. Antecedents
Include a review of literature referred to the subject of the project. The use of scientific references is recommended. Webpages can be also used when they are used as reference wordlwide, avoiding those with non-scientific contents and aims. This part may also include our own data, specially those obtained in the Nacho’s analysis (NA) last summer. They must be clearly stated and well explained.
2.2. Hypothesis
Once the NA has been depicted, the hypothesis to be addressed in this project has to be clearly formulated.
3. OBJECTIVES
3.1. Main objective
One clear objective must be set. Think that we have to develop a project following the scientific method: Observation (State of the art chapter); Hypothesis + Objectives (to explain what it has been observed and make a proposal about how to address such hypothesis); Methodology and working plan (to show which tools and approaches will be follow to prove the hypothesis); Thesis (proposing a model which matches the observation made at the begining).
3.2. Specific objectives
These objectives will allow to address more precisely the main objective.
4. METHODOLOGY AND EXPERIMENTAL DESIGN
The experimental design must be clearly depicted, and the parameters to be analyzed to address the objectives have to be indicated. A schedule sheet is desirable can help to achieve the objectives.
Example:
Specific objectives
No. Months
3.1.
Month 1
3.2.
Months 2-3
3.3.
Months 1-5
5. EXPECTED RESULTS AND DISSEMINATION PLAN
It must be indicated the certainty by which our results may explain our hypothesis and which ways will be used to disseminate the results.
6. CONTINGENCE PLAN
In the case that our experimental design does not explain our hypothesis, or this might be wrong, it should be indicated which alternative approaches could be followed.
Viernes, 21 de enero de 2021
Una sesión excepcional de nuestro proyecto con D. José López Raya
Nacho, D. José López Raya y María José López.
Leo Otero expone los diversos planteamientos experimentales que se están proponiendo en el proyecto. En la foto José Manuel Palma y María Jesús Campos.
D. José López Raya, María José López, María Jesús Campos, José Manuel Palma, Nacho Mengíbar y el resto de compañeros de Biología de segundo de bachillerato.
Cualquiera de las sesiones de nuestros proyectos es más que interesante. Sin embargo la sesión de hoy la podemos catalogar de única y, por supuesto, de inolvidable. Y es que la ciencia a veces discurre por caminos inesperados y cuenta con protagonistas excepcionales. Quizá inesperado fue que, mientras nos preocupábamos por las propiedades saludables de los pimientos, surgiera un comentario sobre algo que uno de nuestro compañeros había oído decir a su abuelo: que los pimientos dulces que crecían junto a otros picantes adquirían esta última propiedad. Quizá inesperado pudo parecer también que tanto nuestro compañero como su abuelo abordaran todo un planteamiento científico para comprobar esa hipótesis y que desarrollaron experimentalmente a lo largo de todo el verano en la finca de la familia. Y excepcional fue la actitud de D. José López Raya, el abuelo de Nacho implicándose en todo un proyecto científico. Como sabemos, los resultados no corroboraron la hipótesis y nuestro objetivo ahora es elaborar un diseño experimental que nos permita probar las distintas hipótesis que hemos propuesto.
Hoy hemos tenido la inmensa satisfacción de tener con nosotros a D. José López Raya, de compartir con él y con su hija María José, la madre de Nacho, la experiencia de toda una vida dedicada a la agricultura y a sus saberes. Y, cómo no, hemos hablado de pimientos, de sus variedades y carácterísticas y de cómo los cultiva. También nos han acompañado María Jesús Campos y José Manuel Palma.
Zona de cultivo de los pimientos. En primer plano, uso de bañeras como semilleros para obtener las plántulas.
Nos ha confirmado cómo es algo ampliamente observado por los agricultores que los pimientos dulces se vuelvan picantes cuando crecen próximos a éstos y cómo la mayoría de ellos relaciona este cambio con el riego. Nos ha comentado cómo él ha observado este cambio cuando cultivaba los pimientos en una era y no en hilera, como lo hizo en esta ocasión. También nos ha hablado de cómo los paisanos se han interesado en el proyecto contribuyendo a la divulgación del mismo en su entorno.
Por nuestro parte, Leo Otero ha planteado los distintos modelos experimentales que han surgido a lo largo de las sesiones anteriores del proyecto y que deberán ser discutidos antes de hacer la propuesta final, con la que D. José ha mostrado su disposición a poner en práctica junto a Nacho y la familia. De hecho ya había organizado los semilleros para la nueva plantación de pimientos, aunque la enfermedad le ha obligado a posponerla. Y de la misma manera que se planifica un experimento científico, nos ha mostrado un esquema que ha preparado con la disposición de los semilleros y las variedades que va a plantar.
Leo Otero expone los diversos planteamientos experimentales que se están proponiendo en el proyecto. En la foto José Manuel Palma y María Jesús Campos.
Seguimos avanzando en el proyecto. Ahora disponemos de mucha más información para que vayamos aquilatando un diseño experimental que nos permita comprobar nuestras hipótesis. Es momento de que sigamos haciendo propuestas y compartiéndolas en este blog. Esperamos vuestros comentarios sobre esta sesión.
Y no queremos acabar esta entrada de nuestro blog sin volver a mostrar nuestro agradecimiento a D. José por compartir con nosotros esta hora maravillosa. Hoy, nuestra clase ha sido especial, y también sobre eso debemos reflexionar, sobre otras formas de aprender. Nuestra formación, tanto científica como humana, debe beber de muchas fuentes y hoy hemos tenido un claro ejemplo de ello.
D. José López Raya, María José López, María Jesús Campos, José Manuel Palma, Nacho Mengíbar y el resto de compañeros de Biología de segundo de bachillerato.
Miércoles, 22 de diciembre de 2021
La sesión del 22 de diciembre: planteando el modelo experimental
Esta mañana hemos tenido una nueva sesión de nuestro proyecto con José Manuel Palma. El fenómeno que investigamos, el hecho de que pimientos dulces adquieran pungencia cuando se cultivan próximos a otros de variedades picantes, ha sido observado también por el abuelo de Manuel. Estos testimonios directos, así como lo que podemos observar en distintas fuentes de internet, nos confirman el hecho; sin embargo la búsqueda de información en bases de datos especializadas de publicaciones científicas no nos aporta ninguna luz: no encontramos referencias a artículos en los que se trate este fenómeno.
En principio manejamos dos posibles mecanismos de transmisión de ese carácter: por vía aérea o través del suelo. Algunas fuentes de horticultura consultadas apuntan a que, dado que la mayor parte de variedades de pimientos pertenecen a la misma especie, la fecundación cruzada entre ambas variedades sería responsable de que los pimientos dulces se volvieran picantes. Pero este modelo presenta un inconveniente que se aleja de las observaciones que nos describen los agricultores, y es que, los pimientos dulces no saldrán en esa generación sino en la siguiente, cuando sembráramos las semillas que hemos obtenido. La razón es que las estructuras en las que se almacena la capsaicina -la placenta y el pericarpo- proceden de la planta materna, en este caso, la mata de pimientos dulces. Julia nos ha comentado un testimonio en este sentido.
En cualquier caso, si esto fuese así nos enfrentamos a un problema genético. Deberíamos considerar el tipo de herencia (dominancia/recesividad, herencia poligénica, etc): otro elemento a considerar para nuestro plantamiento experimental. Y en este caso, lo mismo tendríamos que recordar los métodos que Mendel empleó en los trabajos que le llevaron a descubrir las leyes de la herencia en los guisantes por si pudieran ser de aplicación a nuestro proyecto.
La otra posibilidad es que la transmisión sea por el suelo, desde la raíz de la planta con pimientos picantes a la de los dulces, siendo este el modelo que más defienden los abuelos de nuestros compañeros. Y aquí han surgido distintas posibilidades; desde que fuese la propia capsaicina la que se mueve de una planta a otra, hasta que sean otros metabolitos que pudieran activar los genes que regulan la producción de ese compuesto.
Como hemos podido ver, la sesión de hoy ha sido muy, pero que muy fructífera. Ha habido una gran cantidad de propuestas, todas ellas muy bien fundamentadas para hacer el diseño de un proyecto, con distintos tipos de experimentos, que puede llegar bastante lejos. Es ahora el momento de recogerlas en nuestra bitácora del proyecto. Os pedimos que compartáis en la sección de comentarios las propuestas que habéis hecho esta mañana, una vez aquilatadas con lo que hemos compartido y comentado entre nosotros. Una vez recopiladas, preparemos con ellas una nueva entrada del blog. Es importante que no dejemos pasar mucho tiempo esta reflexión para que evitar que alguna de las muchas cosas importantes que se han dicho esta mañana caiga en el olvido.
Y ya por último, transmitir a todos los participantes en el proyecto y a nuestros lectores la felicitación que para estas fiestas que ahora comienzan nos hace llegar el equipo de investigadores que nos dirigen en este proyecto.
Viernes, 10 de diciembre de 2021
Evolución del número de frutos en las distintas variedades de plantas de pimientos
El tercer parámetro que analizamos a partir de los datos de Nacho es la evolución del número medio de frutos en las plantas de las distintas variedades de pimiento. Al igual que se ha hecho en las otras entradas, se muestran los datos individuales para cada variedad así como el gráfico comparativo con todas ellas.
Evolución del número medio de frutos en las plantas de pimiento según las variedades (ordenadas) a lo largo de las semanas durante las que tuvo lugar el experimento (abscisas).
Evolución del número medio de frutos en las distintas variedades de pimiento. Análisis comparativo.
Es ahora momento de interpretar nuestros resultados. Parece evidente que las distintas variedades se caracterizan por producir distinto número de pimientos. Pero también sería interesante analizar conjuntamente todos los resultados, el crecimiento de las plantas, la evolución del número de flores y estos de ahora. Y no nos olvidemos de nuestra investigación bibliográfica acerca de las evidencias y posibles explicaciones sobre el fenómeno mediante el cual los pimientos dulces se vuelven picantes. Compartamos nuestras conclusiones y propuestas en los comentarios.
Miércoles, 8 de diciembre de 2021
Evolución de la altura de la planta. Resultados de Leo Otero
Otro de los aspectos a estudiar del experimento llevado a cabo por Nacho y su abuelo es el crecimiento de las plantas. Leo ha hecho un análisis conjunto para las distintas variedades de pimientos estudiadas, cuyos datos se representan gráficamente en las figuras adjuntas.
Siguiendo sus resultados, se puede apreciar en la primera gráfica la evolución del crecimiento de cada una de las variedades de pimientos. En la segunda, se representan conjuntamente las cinco variedades. Las medidas se realizaron a lo largo de junio y hasta la primera semana de septiembre. Los pimientos se sembraron en los primeros días de mayo.
Es ahora momento de analizar estos resultados y valorar el crecimiento de cada una de las variedades y de hacer una comparación entre ellas. Por lo que muestran los gráficos ¿podríamos concluir algo acerca de si nuestras plantas han alcanzado su máximo crecimiento durante el tiempo que ha durado la recogida de datos? ¿Aportarían estos datos alguna información que pudiera ser relevante para el tema que nos ocupa? No olvidéis compartir vuestras conclusiones en los comentarios.
Lunes, 6 de diciembre de 2021
Evolución del número de flores por planta. Resultados de Paula Entrena
Paula Entrena ha procesado los datos correspondientes a la evolución del número de flores en las distintas variedades de pimientos a lo largo de las doce semanas que ha durado el experimento de Nacho y su abuelo. Los gráficos individuales muestran el valor promedio del número de flores en cada semana calculado a partir de los datos de Nacho. También se muestra una figura con los datos conjuntos a efectos de facilitar la comparación.
Evoluación de número medio de flores en las distintas variedades de pimientos cultivadas.
Comparación del número medio de flores en las distntas variedades de pimiento cultivadas.
Es ahora momento de hacer un análisis de estos datos y valorar los resultados. ¿Qué podemos decir acerca de la floración de las plantas de las distintas variedades? ¿Hay diferencias entre ellas?
Esperemos tener en breve los resultados de los restantes experimentos. Mientras tanto, vayamos compartiendo nuestras conclusiones como comentarios.
Martes, 9 de noviembre de 2021
Los resultados de los experimentos de Nacho
El proyecto que nos hemos planteado para este año aborda el hecho frecuentemente observado por los agricultores de que cuando se cultivan próximos pimientos dulces con picantes, aquellos adquieren esta característica de acrimonia que poseen los picantes. Cuando esto surgió durante el curso pasado, se vio la posibilidad de hacer un diseño experimental para comprobarlo, y Nacho y su abuelo plantaron pimientos de ambos tipos mezclados. Como sabemos, tras recoger la cosecha, los resultados en este caso no confirmaron la hipótesis y ningún pimiento dulce adquirió el carácter pungente. Es ahora el momento de plantear qué ha podido pasar.
Consideraremos en primer lugar el esquema de la disposición de las plantas de pimientos que nos ha preparado Nacho.
Como podemos ver, han sembrado cinco variedades de pimientos, siendo las guindillas las variedades picantes. Se dispusieron en una era (hilera) de modo que el agua los regaba según el sentido que se indica en el mismo esquema.
Nacho tomó nota semanalmente de cómo iban creciendo las matas, de las flores que iban apareciendo en cada una de ellas así como de los pimientos. Los datos se muestran en las tablas siguientes:
Tabla 1. Evolución de tamaño de las matas de pimiento, medido en cm, a lo largo de las 12 semanas del experimento.
Tabla 2. Evolución del número de flores de las distintas variedades de pimiento a lo largo de las 12 semanas del experimento.
Tabla 3. Evolución del número de frutos en las distintas plantas y variedades de pimiento a lo largo de las 12 semanas del experimento.
Es ahora el momento de analizar estos datos. Y para ello debemos considerar cada variedad de pimiento por separado. A partir de la hoja de cálculo con los datos de Nacho vamos a agruparlos según las variedades y vamos a calcular los valores medios tanto de tamaño de la planta, como del número de flores y frutos para cada semana. A partir de estos valores medios veremos si hay diferencias en el crecimiento de las distintas variedades, si la floración tiene lugar simultáneamente o no, así como si sucede lo mismo para la fructificación.
Al final de esta entrada está el enlace de acceso a la hoja de cálculo de Nacho. Vamos a repartir el trabajo entre todos. Hay cinco variedades en conjunto y tres parámetros a medir (número de plantas, número de flores y número de flores), lo que supone la elaboración de 15 gráficas individuales. Luego agruparemos los datos para representar conjuntamente y comparar la evolución del crecimiento medio de las distintas variedades, número de flores y frutos. Iremos poniendo en la sección de comentarios la valoración que cada uno hacemos de los datos que hemos tratado.
Acceso a la hoja de cálculo a través de este enlace.
Martes, 9 de noviembre de 2021
Retomamos nuestro proyecto
Esta mañana hemos retomado de nuevo nuestro proyecto los pimientos soñando con la medicina. Como podéis ver, hemos cambiado el título del blog, en una propuesta que recoge de una manera más adecuada lo que vamos a abordar durante estos meses. En esta primera sesión nos ha dirigido nuestro investigador, José Manuel Palma, y nuestro punto de partida han sido los resultados que Nacho y su abuelo han obtenido a partir de los experimentos llevados a cabo durante el verano, y de los que queda constancia en la entrada anterior.
Como sabemos, es ampliamente conocido por los agricultores que cuando se siembran próximos pimientos dulces y picantes, estos últimos transmiten, en cierto grado, la acrimonia (picor) a los anteriores. Sin embargo, el diseño experimental de nuestro compañero y de su abuelo no ha dado los resultados que esperábamos. De nuevo nos enfrentamos a un nuevo caso misterioso relacionado con la capsaicina. La idea es intentar dar una explicación a los mismos, así como plantear un nuevo diseño experimental que nos permita averiguar cuál es la causa del cambio de sabor. Y es a partir de ahora cuando nosotros mismos tenemos que definir cuáles van a ser las directrices del proyecto.
Hemos establecido varias líneas de actuación esta mañana. La primera de ellas es investigar a través de internet, tanto en la bibliografía científica como en páginas dedicadas a horticultura, la amplitud de este fenómeno, así como las posibles explicaciones que se le dan, sin olvidar posibles metodologías a aplicar en el caso de que así se haya investigado, o las que a nosotros se nos ocurran. Otra línea es analizar con detalle es cómo se llevó a cabo el experimento en la parcela familiar, y en este caso utilizaremos los datos precisos de Nacho, para valorar posibles diferencias sobre cómo se llevaron a cabo los cultivos en otras ocasiones en las que se observó el fenómeno de "contagio" de la acrimonia. También a partir de estos datos intentaremos comprobar cómo ha evolucionado la floración y la fructificación en las distintas matas de pimientos analizadas para ver una posible influencia de estos fenómenos. Y en tercer lugar, y este es uno de los objetivos principales del proyecto, diseñaremos una nueva metodología experimental para estudiar los cambios que se producen en los pimientos. En eso consiste lo de un proyecto más allá del proyecto, en diseñar un proyecto sobre el que ya se realizó el pasado verano.
Pero aparte de esto han surgido cuestiones interesantes en nuestra sesión: ¿adquirían la acrimonia hortalizas distintas a los pimientos que se cultivaran próximas a los pimientos picantes? Es conocido que algunas de ellas, como la berenjena y los rábanos, también pueden ser picantes. ¿La acrimonia se debe sólo a la capsaicina? ¿A otra sustancia? ¿Se podrían contaminar? Hemos sabido al respecto que berenjenas, tomates, patatas... pertenecen a la misma familia botánica de los pimientos, las solanáceas. ¿Tendrá esto algo que ver? Y desde una perspectiva más profunda... ¿habrá diferencias en los genes que regulan la acrimonia, o en la expresión de los mismos, entre los pimientos dulces y los picantes?
Muchas preguntas. Demasiadas preguntas, demasiadas incógnitas. Pero esto demuestra que vamos por el buen camino. La ciencia no sería tal si, al dar una respuesta, no lo hace abriendo a la vez nuevos y apasionantes interrogantes.
Y finalmente es el momento de empezar a trabajar. Ya conocemos la dinámica del curso pasado. Este blog será el instrumento en el que compartamos nuestros resultados, nuestras cuestiones, nuestras discusiones. Y para empezar, comencemos con la búsqueda de información o con vuestras propuestas de trabajo. Ánimo, esperamos vuestros comentarios.