Clasificación Club Ciencias 31/1/11

La pareja llamada Jusacha se ha dado de baja. Actualmente somos 20 parejas, aunque sólo 8 han superado los 5 primeros enigmas!!!. Mucho ánimo a los participantes.Recuerdo que sólo dos parejas me han indicado sus notas de ciencias.

                                                                 Experi          Enigmas     Coment    Respues    Notic      notas

Misery	178	650	10	90	380	7	1315
Pioneras	193	680	10	60	240	8	1191
Bipolares	79	260					339
Lliga de cientifics junior	129	50	2	105			286
Game Over	87	200					287
Enanofogos	165	50					215
Einsteins & Company	106	70	8	15			199
TNT	101	70					171

Nacho Padró

HANG SOON DONG, la Cueva más grande del Mundo

La cueva habia sido descubierta años atrás por un pastor que, asustado por el silbido que provenía de su interior, decidió mantener en secreto su localización. Por eso se dió a conocer hace tan solo dos años, en febrero de 2009, por unos científicos británicos. Situada en la selva Vietnam , la espectacular cueva de Hang Son Dong es una de las cuevas más grandes del mundo (puede que sea incluso la más grande del mundo). Los compartimientos de este gigantesco cúmulo de bóvedas promedian un tamaño de 80 metros cuadrados de área y ochenta metros de altura y sus enormes túneles conectan entre sí una multitud de cuevas, una jungla y un río.

Los exploradores de la British Cave Research Association que recorrieron la Hang Son Doong en 2009, lograron avanzar durante 4.5 kilómetros al interior de la colosal caverna hasta que la expedición fue detenida por un muro de agua provocado por la temporada de lluvias. Pero no se descarta que la cueva continúe tras la muralla de agua que les impidió el paso.

En aquella ocasión la intrépida comitiva fue guiada por un granjero local que fue el elegido por los espíritus de la selva para encontrar este palacio subterráneo. Durante el recorrido los exploradores constataron que los primeros 2.6 kilómetros de la cueva hay un río y también tuvieron la fortuna de apreciar oníricos paisajes compuestos por estalactitas de  más de 70 metros de largo. Mientras tanto el equipo, tal vez magnetizado por la inaccesible majestuosidad de la cueva mas grande del mundo, se prepara para volver este año a Hang Son Doong con la esperanza de develar los misterios que no pudieron penetrar tras la muralla de agua que dosificó su exploración anterior.

   

Carla Gallén

Nuevo Reto para el Club de Ciencias!!!

Ana Alonso, antigua miembro del Club de Ciencias nos ha retado a solucionar un pequeño enigma. Consiste en colocar todos los clavos de la foto tocando la punta redondeada del que está clavado en la madera. ¿se puede hacer?.... ¿Lo lograrán los miembros del Club de Ciencias?....Al menos en la primera sesión en el laboratorio, nadie lo consiguió.

Nacho Padró

Clasificación Club de Ciencias 16/I/11

Os doy la puntuación... vereis que el número de grupos ha descendido bruscamente. He decidido no mostrar la puntuación hasta que tengan como mínimo los 5 enigmas resueltos. Si acaba el curso y no los tienen, pues no ganarán nada en caso de quedar clasficados. Es una pena pues el nº 4 de la lista al no tener enigmas, ha quedado en suspenso. También recuerdo que las medias de ciencias de cada miembro suman puntos (última columna).

Los valores de las columnas corresponden a: Experimentos, Enigmas, Comentarios en el Blog, Respuestas a los experimentos, Noticias y Notas de ciencias

Misery	173	600	10	90	370	7	1250
Pioneras	187	610	10	60	240	8	1115
Bipolares	74	250					324
Game Over	87	160					247
Enanofogos	160	50					210
Einsteins & Company	106	70	8	15			199
TNT	101	70					171

Nacho Padró

Atracción Repulsión Magnética.

Ponemos un clip de oficina enganchado en un imán de cocina (o más potente)....y una vez imantado uno de ellos el segundo lo colgamos de un hilo... como ya esperamos se enganchan... pero unos segundos antes los dos clips se repelen con fuerza y luego se vuelven a enganchar... ¿que está pasando?

Nacho Padró

Alarmante Mortandad de Murciélagos en América.

Un hongo llamado Geomyces destructans está presente en una alarmante mortandad de las poblaciones de murciélagos de EEUU. Es un hongo que produce una pelusilla en la nariz por lo que se le da el nombre a la enfermedad de "Síndrome de la Nariz Blanca".
Esta enfermedad afecta a los murciélagos durante la hibernación, sobretodo en cuevas donde las condiciones de temperatura y humedad són óptimas para su crecimiento y además se pasa por contacto que se ve acelerado al afectarles durante la hibernación.
Lo extraño es que en Europa también está presente y no ha producido la mortandad (más de 1 millón de individuos en 3 años) que se da en América.... ¿cual es la causa?. No se sabe.

Nacho Padró

La Estructura de la Placenta Influye de Modo Crucial en la Duración de la Gestación

El embarazo de nueve meses en los seres humanos está influenciado de manera significativa por la estructura de la placenta, según una nueva investigación sobre la evolución de la reproducción en mamíferos, que resuelve un misterio de cien años.

El estudio, realizado por expertos de las universidades de Durham y Reading, en el Reino Unido, muestra que la diferencia en las tasas de crecimiento dentro del útero materno entre mamíferos (una diferencia que ha surgido a través de la evolución de las especies) parece deberse a la estructura de la placenta y al modo en que ésta conecta a la madre y al feto.

El equipo de Isabella Capellini y Robert Barton ha constatado que cuanto más íntima es la conexión entre los tejidos de la madre y el feto, más rápido será el crecimiento del feto y más corto el embarazo. Los resultados ayudan a explicar por qué en la especie humana las mujeres, cuyas placentas no forman la compleja estructura reticular de las hembras de animales tales como perros y leopardos, tienen embarazos relativamente largos.

Sorprendentemente, la estructura de la placenta difiere mucho entre especies de mamíferos, a pesar de que cumple la misma función básica en todas ellas. Aunque muchas teorías han sido propuestas, las razones de esta variación han sido un misterio durante más de un siglo. Ahora el enigma puede que se haya aclarado de manera definitiva.

Este estudio muestra que no es necesariamente el contacto con la sangre materna lo que determina la velocidad del crecimiento, sino hasta qué grado los tejidos de la madre están "entrelazados" con el feto.

En el caso de la especie humana, la placenta tiene una serie de ramificaciones simples, comparables a dedos, con una conexión relativamente limitada entre los tejidos de la madre y el feto, mientras que en los leopardos, por ejemplo, forma una compleja red de interconexiones que crean una mayor área de superficie para el paso de nutrientes.

Carla Gallén

Las neuronas predicen y corrigen la información visual antes de que veamos

Nuevo modelo desafía la explicación tradicional del proceso cerebral de la visión. Las neuronas de la corteza visual del cerebro desarrollan continuas predicciones acerca de lo que percibirán, y corrigen suposiciones erróneas a medida que captamos información visual. Esto es lo que ha constatado por vez primera una investigación realizada por un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Duke, en la que participaron 16 personas de cuyos cerebros se captaron imágenes con tecnología de exploración de resonancia magnética funcional (fMRI). Los resultados obtenidos, y el modelo de explicación del proceso de cognición visual resultante, desafían el modelo que hasta ahora servía para explicar cómo las neuronas hacen posible que veamos.

 Las neuronas de la corteza visual del cerebro desarrollan continuas predicciones acerca de lo que percibirán, y corrigin suposiciones erróneas a medida que captan información externa adicional.

Este mecanismo de cognición visual constatado por un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Duke. en Estados Unidos, desafía el modelo que hasta ahora servía para explicar el proceso de la visión.

El descubrimiento podría, asimismo, cambiar la forma en que los científicos estudian el cerebro, informa la Universidad de Duke en un comunicado.

Predecir y corregir

Los investigadores señalan que las neuronas, por tanto, predicen y corrigen lo que vemos antes de que lo veamos realmente, siguiendo un modelo de procesamiento de la información visual conocido como “codificación predictiva”.

La complejidad de este nuevo modelo es mayor que la del modelo estándar que se usaba anteriormente para explicar el procesamiento de la visión, y añade a éste una dimensión extra.

Hasta ahora, el proceso de la visión a nivel cerebral se había explicado de la siguiente forma: las neuronas procesan la información que atraviesa la retina a través de una serie de capas jerárquicas.

En este sistema en escala, las neuronas inferiores detectarían en primer lugar las características de los objetos (como las líneas verticales u horizontales que los componen).

Posteriormente, estas neuronas enviarían la información al siguiente nivel de células cerebrales, que identificarían otras características específicas y que suministrarían la imagen emergente a la siguiente capa de neuronas, que finalmente añadirían detalles adicionales.

De esta forma, la imagen en cuestión viajaría a través de una escala neuronal hasta que quedase completamente formada.

Proceso en milisegundos

Sin embargo, las imágenes cerebrales recopiladas por los investigadores de la Universidad de Duke, dirigidos por el profesor de psicología y neurociencia Tobias Egner. han proporcionado “evidencias claras y directas” de que el modelo antiguo de explicación de los procesos neuronales vinculados a la visión es incompleto.

Estas imágenes, de las que los científicos hablan en la publicación especializada Journal of Neuroscience, demuestran que el cerebro predice lo que verá y corrige estas predicciones siguiendo un mecanismo descendente o “top-down”.

Nuevos datos demuestran que la visión es más compleja de lo que se creía. Fuente: Universidad de Duke.s previously thought. | Tobias Egner, Duke University.

Según los investigadores, en el procesamiento neuronal de la información visual, las neuronas situadas en cada nivel forman y envían predicciones acerca del contexto sensitivo, al siguiente nivel inferior de neuronas.

Estas predicciones son comparadas con los datos sensoriales entrantes. Cualquier incongruencia, o error de predicción, entre lo que las neuronas “esperaban” ver y lo que se observa realmente hace que se envíe una señal en dirección ascendente, dentro de la escala neuronal.

Entonces, cada capa de neuronas ajusta de nuevo su percepción de la imagen, con el fin de eliminar el error de predicción y enviar la información correcta de nuevo hacia abajo en la escala neuronal.

Una vez que la predicción de error es eliminada, “la corteza visual ha asignado su mejor interpretación de lo que es un objeto, y la persona ve realmente dicho objeto”, afirma Egner. El científico añade que todo este proceso se produce inconscientemente, en tan sólo unos milisegundos.

Medición de la respuesta neuronal

Egner y sus colaboradores querían capturar todo el proceso casi al mismo tiempo que ocurría. Para ello, usaron una técnica conocida como exploración de resonancia magnética funcional (fMRI)., que permite mostrar en imágenes las regiones cerebrales que ejecutan una tarea determinada.

En este caso, los investigadores se centraron en un área del cerebro conocida como área fusiforme para la cara (FFA por sus siglas en inglés), que se sabe está relacionada con la identificación de rostros.

Los científicos registraron los cerebros de 16 sujetos en total, cuando éstos observaban rostros o caballos situados en recuadros de diferentes colores. La diferencia de colores permitía predecir la probabilidad de que la imagen fuera de un caballo o de una cara.

A los participantes en el estudio se les pidió que apretaran un botón cuando vieran una imagen invertida de una cara o de un caballo, pero los científicos en realidad estaban midiendo otra cosa.

Con los cambios en la combinación de los colores de los marcos de las caras o de los caballos, controlaron y midieron los procesos neuronales de la FFA, distinguiendo de esta forma las respuestas a los estímulos, las anticipaciones y los errores de procesamiento de las células de esta región.

Primera prueba empírica

Utilizando modelos computacionales, los científicos analizaron los datos obtenidos, y pudieron demostrar que los patrones de activación neuronal registrados sólo pueden explicarse por una contribución compartida desde la expectación facial y el error de predicción.

El presente estudio respalda una “perspectiva muy diferente” acerca de cómo funciona el sistema visual.

Según Egner, los especialistas han estado desarrollando durante los últimos 30 años el modelo de cognición predictiva para la visión, pero ningún estudio previo lo había podido probar empíricamente. Para el científico: “este trabajo propiciará un cambio en la concepción del funcionamiento de la visión”.

Carla Gallén

Descubren un “interruptor” molecular que propicia el envejecimiento de las células

Un equipo de investigadores de la Escuela de Salud Pública de Harvard (HSPH), en Estados Unidos, ha descubierto un “interruptor” molecular que desactiva algunos de los procesos que protegen a las células contra su envejecimiento. La importancia de este hallazgo radica en que permitirá crear medicamentos que reduzcan los efectos en las células de dicho interruptor. Estas futuras terapias frenarán asimismo el desarrollo de una serie de enfermedades vinculadas al envejecimiento celular: las llamadas enfermedades metabólicas.

PPARs en acción. Fuente: Wikimedia Commons.

Un equipo de investigadores de la Escuela de Salud Pública de Harvard (HSPH), en Estados Unidos, ha descubierto un “interruptor” molecular que puede desactivar algunos de los procesos que protegen a las células contra su envejecimiento.

Según publica la HSPH en un comunicado, este hallazgo podría servir para crear medicamentos que contrarresten el efecto de dicho “interruptor” sobre las células, deteniendo o ralentizando así el desarrollo de ciertas enfermedades metabólicas, como la diabetes de tipo dos, vinculadas al envejecimiento celular.

Acumulación de una proteína

Los científicos pretendían averiguar porqué algunas personas (a menudo aquéllas que son mayores, tienen sobrepeso o son obesas) desarrollan el síndrome metabólico, que se caracteriza por factores de riesgo como los altos niveles de glucosa en sangre, el colesterol, la resistencia a la insulina, el hígado graso o el incremento de grasa abdominal.

Este síndrome predispone a sufrir trastornos del corazón, diabetes de tipo dos y otras enfermedades, incluido el cáncer.

Utilizando ratones genéticamente modificados, Chih-Hao Lee profesor de genética de la HSPH, y sus colaboradores se centraron en el estudio del papel de una proteína conocida como SMRT (mediador silenciado del receptor retinoides y de la tiroides) en el proceso del envejecimiento celular.

De esta forma, descubrieron que las células envejecidas acumulan más SMRT. Los investigadores quisieron averiguar entonces si la SMRT aumentaba los efectos nocivos del estres oxidativo de las mitocondrias que son unos órganulos celulares que hacen las veces de “generadores de energía” para la célula.

El estrés oxidativo es un proceso celular que daña el ADN, las proteínas y las funciones celulares, y que puede propiciar el desarrollo de enfermedades vinculadas al envejecimiento, como el Alzheimer, el Parkinson o la arterioesclerosis.

Chih-Hao Lee. Fuente: HSPH

Eliminación de la protección celular

Para descubrirlo, los científicos realizaron una serie de experimentos de laboratorio en los que se constató que, en aquellos ratones más viejos, la SMRT actuaba como un “interruptor” que detenía las actividades celulares protectoras que llevan a cabo unos receptores de proteínas conocidos como “receptores activados por proliferadores de peroxisoma” (PPARs) En concreto, los PPARs ayudan a la regulación genética que favorece la quema de grasas, el equilibrio lípido (nivel óptimo de grasa en la sangre) y la reducción del estrés oxidativo.

Por otro lado, los científicos consiguieron reducir los efectos negativos del estrés oxidativo, favorecido por la SMRT, usando antioxidantes o medicamentos que ya se sabía que reactivan las actividades protectoras de los PPARs.

Según explica Lee: “La importancia de nuestro estudio es que hemos demostrado que la SMRT facilita el proceso (de envejecimiento celular por estrés oxidativo)”, y que este proceso se puede parar.

Detener el envejecimiento

Los medicamentos destinados a potenciar las actividades de los PPARs habían sido utilizados anteriormente para incrementar la sensibilidad a la insulina y para reducir los niveles de lípidos en sangre.

Lee señala que este estudio demuestra que estos medicamentos también podrían usarse para potenciar la capacidad del organismo para luchar contra el estrés oxidativo. Según él: “a partir de lo que hemos aprendido, creemos que la SMRT es una de las causas clave del declive de la función mitocondrial. Esta proteína bloquea la actividad de los PPARs”.

Dado que existe una manera de detener ese bloqueo, potenciando la acción de los PPARs, Lee cree que se podrán crear medicamentos que ralenticen el deterioro por envejecimiento celular y, en consecuencia, también el desarrollo de las enfermedades metabólicas vinculadas a dicho envejecimiento. Los resultados del presente estudio aparecen detallados en la revista Cell Metabolism.

Carla Gallén

La Estrellas de Nuestra Galaxia Se Están Moviendo de Manera Inesperada

En vez de moverse en círculos alrededor del centro de la Vía Láctea, todas las estrellas en nuestra galaxia están viajando por caminos alterados, que se alejan del centro galáctico hasta distancias mayores de lo esperado.
Este sorprendente hallazgo ha sido hecho por Arnaud Siebert y Benoit Famaey, astrónomos del Observatorio Astronómico de Estrasburgo (CNRS / Universidad de Estrasburgo), y por sus colaboradores de otros países.

Este extraño comportamiento puede deberse a la perturbación causada por la barra central y los brazos espirales de nuestra galaxia, que obligan a las estrellas a dejar su recorrido circular normal y tomar un rumbo más desviado hacia fuera.

La mayoría de las galaxias, incluyendo la nuestra (la Vía Láctea), tienen forma de espiral, y las estrellas están distribuidas en un delgado disco que gira alrededor del centro galáctico, con áreas divididas en brazos en espiral o regiones elípticas tales como la barra central.

Debido a la gravedad, los brazos espirales se mueven a través del disco en forma de ondas de densidad. Durante más de veinte años, los científicos creyeron que la influencia potencial de estas ondas de densidad sobre las velocidades estelares en la Vía Láctea era insignificante en comparación con la tendencia al movimiento circular de las estrellas en el disco galáctico.

El citado equipo de astrónomos ha demostrado ahora que esta creencia es errónea. En el vecindario de nuestro sistema solar, las estrellas se mueven hacia el exterior de la galaxia a una velocidad media de unos 10 kilómetros por segundo, la cual es considerablemente más rápida de lo que se pensaba.

La Estrella de Neutrones Más Masiva Conocida

Usando el radiotelescopio de Green Bank (GBT), unos astrónomos han descubierto la estrella de neutrones más masiva encontrada hasta la fecha, un hallazgo que va a tener importantes repercusiones para diversos campos de la física y la astrofísica.

Esta estrella de neutrones tiene el doble de masa de nuestro Sol. Una masa tan grande en una estrella de neutrones no sólo es sorprendente, sino que además significa que varios modelos teóricos sobre la estructura interna de las estrellas de neutrones ahora deben ser descartados, tal como advierte Paul Demorest, del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), Estados Unidos. Esta medición de masa también afecta a los modelos teóricos sobre la materia a muy altas densidades y sobre muchos otros detalles de la física nuclear.

 

Las estrellas de neutrones son los "cadáveres" superdensos de estrellas masivas que explotaron como supernovas. Con toda su masa abarcando una esfera del tamaño de una ciudad pequeña, sus protones y electrones se incrustan unos contra otros, convirtiéndose en neutrones. Una estrella de neutrones puede ser varias veces más densa que un núcleo atómico. En cuanto a masa, un dedal lleno del material de una estrella de neutrones pesaría más de 500 millones de toneladas. Esta tremenda concentración de masa convierte a las estrellas de neutrones en un "laboratorio” natural ideal para el estudio de los estados de la materia más densos y exóticos conocidos por la física.

En la nueva investigación, los científicos se valieron de un efecto de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein para medir la masa de la estrella de neutrones y la de su compañera de órbita, una estrella enana blanca. La estrella de neutrones es un púlsar que emite haces de ondas de radio que barren el espacio a medida que gira, de forma similar a como lo hace un faro. Este púlsar, llamado PSR J1614-2230, gira sobre sí mismo 317 veces por segundo, y la estrella compañera completa una órbita en menos de nueve días. La pareja está a unos 3.000 años-luz de la Tierra.

Los investigadores esperaban que la estrella de neutrones tuviera poco más o menos una vez y media la masa del Sol. En cambio, sus observaciones han desvelado que es dos veces más masiva que el Sol.

Esa masa extra cambia bastantes conceptos teóricos sobre la composición de las estrellas de neutrones.

Con Demorest, han trabajado también Scott Ransom (del NRAO), Tim Pennucci (de la Universidad de Virginia), Mallory Roberts (de Eureka Scientific) y Jason Hessels (del Instituto Holandés de Radioastronomía y la Universidad de Ámsterdam).

 

Carla Gallén

El Azar Verdadero, O Sea el de la Mecánica Cuántica, Aprovechado en una Máquina

Detrás de toda "casualidad" hay una cadena muy específica de eventos, al menos en nuestro mundo cotidiano, que es el de la física clásica. En principio, cada evento, incluyendo cómo caen los dados o el resultado de hacer girar la ruleta en un casino, puede ser explicado en términos matemáticos. Unos investigadores en el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz en Erlangen, Alemania, han construido un dispositivo que trabaja basándose en el principio de la verdadera aleatoriedad.

Con ayuda de la física cuántica, esta nueva y llamativa máquina genera números aleatorios que no pueden ser predichos. Los números verdaderamente aleatorios son necesarios para la codificación segura de datos y para posibilitar simulaciones mucho más fiables de procesos económicos y cambios en el clima.

El fenómeno al que normalmente nos referimos como azar es meramente una cuestión de falta de conocimiento. Si conociéramos la ubicación, la velocidad y otras características contempladas por la física clásica, de todas las partículas en el universo con certeza absoluta, seríamos capaces de predecir casi todos los procesos en el mundo cotidiano. Podríamos incluso predecir los números ganadores de la lotería.

Los actuales programas informáticos para generar números aleatorios están lejos de funcionar al azar: Ellos simplemente lo simulan, y con la ayuda de un volumen de datos suficiente y los análisis apropiados, casi siempre se puede identificar qué patrón sigue cada programa.

En respuesta a este problema, un grupo de investigadores, incluyendo a Gerd Leuchs y Christoph Marquardt del mencionado instituto y de la Universidad de Erlangen-Núremberg, y Ulrik Andersen de la Universidad Técnica de Dinamarca, han desarrollado un generador de verdaderos números aleatorios.

El azar auténtico sólo existe en el mundo de la mecánica cuántica. Una partícula cuántica permanecerá en un lugar u otro y se moverá a una velocidad u otra, sólo con cierto grado de probabilidad. El equipo de Marquardt ha explotado esta aleatoriedad de los procesos de la mecánica cuántica para generar verdaderos números aleatorios.

Carla Gallén

La Tectónica de Placas Quizá No Comenzó Hasta Hace unos 1.800 Millones de Años

La tectónica de placas pudo no haber actuado en la Tierra cuando ésta era joven y caliente, según una nueva investigación realizada sobre restos preservados de corteza continental antigua en la zona de la Bahía de Hudson, al norte de Quebec, Canadá.

Todavía no se sabe muy bien cómo se desarrolló el proceso que creó y moldeó a la antigua corteza de la Tierra, pero se ha venido estimando que la tectónica de placas pudo haber comenzado en la Era Hadeana (hace entre 4.600 y 3.800 millones de años) o en la Era Neoproterozoica (hace entre 1.000 y 542 millones de años).

La región de la bahía de Hudson proporciona una excelente oportunidad para investigar la formación de la corteza durante la Era Precámbrica (o sea desde la formación de la Tierra, hace casi 4.600 millones de años, hasta hace 542 millones de años). Esta región tiene registrados eventos tectónicos que condujeron a la formación y estabilización del continente conocido como Laurentia (la mayor parte de la actual América del Norte) y también preserva fragmentos de corteza con edades que rondan los 2.000 millones de años.

David Thompson de la Universidad de Bristol, y sus colaboradores de la Universidad de Calgary en Canadá y del Servicio Canadiense de Prospección Geológica, analizaron la estructura y espesor de la corteza valiéndose de ondas sísmicas, para investigar qué procesos tectónicos actuaron sobre la antigua Tierra.

El equipo de investigación comprobó que la corteza con una antigüedad de entre 3.900 y 2.700 millones de años tiene una estructura relativamente simple, sin señales claras de que hubiera sido sometida al tipo de procesos de tectónica de placas que actúan en la actualidad. Sin embargo, la corteza que se formó hace cerca de 1.800 millones de años sí muestra evidencias de la colisión de dos continentes, similar a la colisión entre India y Asia que todavía está transcurriendo en la actualidad.

Los investigadores compararon luego la estructura observada de la corteza de la bahía de Hudson con corteza continental de edad similar existente en otros lugares del mundo. Y han llegado a la conclusión de que es posible que hasta hace 1.800 millones de años no se hubiera establecido en la Tierra una tectónica de placas comparable a la actual.

Carla Gallén

Cómo Explorar Con Seguridad Vastos Sistemas Acuáticos Sepultados Bajo Hielo

Es vital desarrollar un consenso científico global acerca de métodos con los cuales investigar uno de los últimos lugares inexplorados del planeta causando en él las mínimas alteraciones posibles. Ese entorno, un singular sistema de lagos y de otros sistemas acuáticos que acaso los conectan entre sí, está sepultado a varios kilómetros de profundidad bajo la capa de hielo antártica y constituye una especie de "cápsula del tiempo" cuya pureza es vital conservar para no invalidar los hallazgos científicos ni causar otros perjuicios. Un nuevo estudio ha profundizado en ello.

Para evitar contaminar estos lagos y otros lugares sellados por el hielo, de los cuales se ignoraba su existencia hasta hace poco tiempo, y que llevan millones de años aislados del resto del mundo, un estudio a cargo del Consejo Nacional de Investigación de las Academias Nacionales de Ciencia, en Estados Unidos, aboga por una cooperación de la Fundación Nacional para la Ciencia, institución que administra y gestiona el programa antártico estadounidense, con organismos científicos de diversos países y los firmantes del tratado antártico, para poner a punto un plan de gestión encaminado a asegurar que cualquier exploración que pueda llevarse a cabo en ese entorno subglacial se realice del modo correcto.

En el informe se recalca que antes de cualquier extracción de muestras, o sea de "romper el precinto", conviene llevar a cabo inspecciones mucho más detalladas, con el fin de catalogar debidamente la red acuática subglacial y que ello sea asumido como una parte más de la protección que garantiza el tratado antártico.

Esas inspecciones preliminares, además de permitir adoptar medidas para proteger al sistema entero, también deberían conducir a escoger los lugares más útiles para la investigación científica y que impliquen menores riesgos de una contaminación accidental.

Estudios mediante señales de radar capaces de penetrar en el hielo han identificado más de 145 lagos subglaciales bajo el hielo de la Antártida, incluyendo uno bajo el mismísimo Polo Sur. El mayor que se conoce es el Lago Vostok, que abarca un área de superficie de alrededor de 14.000 kilómetros cuadrados, lo que lo equipara en tamaño más o menos al Lago Ontario en Norteamérica.

Otros estudios han revelado que en ciertos puntos de ese fantasmal entorno subglacial puede haber capas de tierra y de roca fragmentada, e incluso lo que se ha comparado con ciénagas, todo lo cual añade más complejidad aún a la diversidad de esos entornos acuáticos subglaciales. Hay evidencia científica de que esos entornos comprenden vastas cuencas, algunas de las cuales aparentan estar conectadas por ríos y arroyos que fluyen libremente bajo la capa de hielo, la cual en la mayoría de zonas supera los 3 kilómetros de grosor.

Estos lagos y sus sistemas conectados figuran entre los últimos lugares inexplorados de la Tierra. Y lo que es más importante, han estado sellados durante millones de años, lo que ha impedido el libre intercambio con la atmósfera, y ha mantenido aislados, en una evolución separada y difícil de imaginar, a las exóticas comunidades microbianas que se cree moran en su interior.

Además de la oportunidad de estudiar a microorganismos potencialmente únicos y extraños, los científicos también están interesados en estos entornos porque los sedimentos en el fondo de sus lagos pueden constituir una "caja negra" del clima que reinó en ese continente millones de años atrás, y hasta del que existió antes de que el hielo sepultara el paisaje.

Carla Gallén

Células Solares Permanentemente Nuevas

Uno de los problemas con la recolección de luz solar es que los rayos del Sol pueden ser muy destructivos para muchos materiales. La luz del Sol provoca una degradación gradual de muchos sistemas desarrollados para la captura y aprovechamiento de esa luz. En cambio, las plantas han adoptado una estrategia muy interesante para solucionar este problema: Una y otra vez descomponen las moléculas que utilizan para captar la luz y las rehacen desde cero, de modo que las estructuras básicas que captan la energía solar son, en realidad, siempre nuevas. A pleno sol en un día de verano, cada hoja de un árbol recicla sus proteínas aproximadamente cada 45 minutos.

Ese proceso ha sido ahora imitado por el equipo de Michael Strano, profesor de ingeniería química. Estos investigadores han creado un innovador conjunto de moléculas autoensamblables y capaces de convertir la luz solar en electricidad. Estas moléculas se desensamblan y luego se vuelven a ensamblar de manera rápida, tantas veces como se quiera. Para ello, sólo hay que agregar o retirar una solución especial.

El sistema producido por el equipo de Strano se compone de siete compuestos diferentes, incluyendo nanotubos de carbono, fosfolípidos y las proteínas que constituyen los centros de reacción. Bajo las condiciones adecuadas, los componentes se ensamblan espontáneamente en una estructura capaz de captar la luz para su conversión en corriente eléctrica.

Cuando un surfactante, similar en sus fundamentos a los productos químicos que la empresa BP ha usado en el Golfo de México para descomponer el petróleo, se añade a la mezcla, los siete componentes se separan y forman una solución con una consistencia parecida a la de una sopa. Cuando los investigadores retiran ese surfactante al hacer pasar la solución a través de una membrana especial, los compuestos se vuelven a ensamblar espontáneamente en una fotocélula perfectamente estructurada y además rejuvenecida.

Carla Gallén

Las Aplicaciones Prácticas de la Extraña "Agua Seca"

Una sustancia poco común, conocida como "agua seca", que se asemeja al azúcar en polvo, podría proporcionar una nueva forma de absorción y almacenamiento de dióxido de carbono, el conocido gas de efecto invernadero que contribuye de manera destacada al calentamiento global.
El singular polvo promete ser útil para otros usos. Podría ser, por ejemplo, un modo respetuoso con el medio ambiente, y más eficaz energéticamente, de iniciar las reacciones químicas utilizadas para fabricar cientos de productos comunes.

El agua seca también podría proporcionar una forma más segura de almacenar y transportar materiales industriales potencialmente nocivos.

Esta sustancia se conoce como "agua seca" porque está formada en un 95 por ciento de agua y, sin embargo, es un polvo seco. El agua seca fue descubierta en 1968, y atrajo la atención por su posible uso en la industria de los cosméticos. Unos científicos de la Universidad de Hull, Reino Unido, la "redescubrieron" en 2006 con miras a estudiar más a fondo su estructura.

Desde entonces, el grupo de Andrew Cooper de la Universidad de Liverpool ha ampliado su gama de aplicaciones potenciales. Una de las más recientes es emplear el agua seca como material para el almacenamiento de gases, incluyendo el dióxido de carbono. En la investigación, efectuada en el laboratorio, Cooper, Ben Carter y sus colegas han comprobado que el agua seca es capaz de absorber tres veces más dióxido de carbono que otros materiales en el mismo lapso de tiempo.

En otra nueva aplicación potencial, los científicos también han demostrado que el agua seca es un medio prometedor para acelerar las reacciones catalizadas entre el hidrógeno y el ácido maleico para producir ácido succínico, una materia prima ampliamente utilizada para fabricar medicamentos, ingredientes alimentarios, y otros productos de consumo habitual.

Carla Gallén

Para los Murciélagos, Cualquier Superficie Horizontal Lisa es Agua

Para los murciélagos, cualquier superficie horizontal lisa es agua, aunque la visión, el olfato o el tacto les digan que en realidad es una placa de metal, plástico o madera. Así lo ha demostrado una nueva investigación.

Consecuentemente, eso significa que los murciélagos confían más en su oído que en cualquier otro de sus sentidos.

Esa llamativa manera de considerar a tales superficies se debe a cómo las superficies lisas reflejan los chillidos de ecolocalización emitidos por los murciélagos: Esas superficies actúan con el sonido como los espejos lo hacen con la luz.

En la naturaleza, no hay otras superficies lisas extensas, así que estas características propias de un espejo resultan ser adecuadas para que los murciélagos reconozcan la superficie del agua.

Un equipo de científicos del Instituto Max Planck para la Ornitología en Seewiesen, investigó este fenómeno en 15 especies diferentes de tres familias de murciélagos y descubrió que los individuos observados de todas ellas trataban de beber de placas lisas. Los investigadores han constatado además que este reconocimiento acústico del agua es innato.

 

Carla Gallén

Quizá la India No Estuvo Aislada Hace unos 50 Millones de Años

Abejas, termitas, arañas, y moscas sepultadas en un depósito de ámbar recién sacado a la luz están retando la creencia hasta ahora bastante aceptada de que la India fue una isla-continente aislada en el Eoceno temprano, hace entre 50 y 52 millones de años aproximadamente.

Los artrópodos encontrados en el depósito de Cambay, en India occidental, no son únicos, como sí cabría esperar en una isla, sino que tienen relaciones evolutivas muy cercanas con fósiles de otros continentes. El ámbar es también la evidencia más antigua de una selva tropical de hojas anchas en Asia.
El ámbar proveniente de árboles de hojas anchas es raro en el registro fósil hasta la Era Terciaria, o después de que los dinosaurios se extinguieron. Fue durante este periodo cuando las plantas con flores empezaron a dominar los bosques, en lugar de las coníferas, y a desarrollar el ecosistema que todavía se extiende por el ecuador hoy en día.

David Grimaldi (de la División de Zoología de Invertebrados en el Museo Americano de Historia Natural), Jes Rust (de la Universidad de Bonn, en Alemania), y colegas suyos han analizado y descrito el ámbar de Cambay como la evidencia más antigua de bosques tropicales en Asia. El ámbar ha sido relacionado químicamente con las Dipterocarpaceae, una familia de árboles que actualmente representa el 80 por ciento de la cubierta forestal en el sudeste de Asia. También se ha encontrado madera fosilizada de esta familia, convirtiendo a este depósito en el registro más antiguo de estas plantas en la India, y demostrando que esta familia es casi dos veces más antigua de lo que se suele creer. Se originó muy probablemente cuando varias partes de la región sur del supercontinente Gondwana todavía estaban conectadas.

El equipo de investigación también ha identificado un centenar de especies de artrópodos que representan 55 familias y 14 órdenes. Algunas de estas especies son parientes arcaicos de insectos muy sociales, como las abejas melíferas y las hormigas, lo cual sugiere que estos grupos se propagaron durante o inmediatamente antes del Eoceno temprano. Y muchos de los fósiles de Cambay tienen parientes en otros continentes, aunque no donde cabría esperarlos. En vez de hallar vínculos evolutivos con África y Madagascar, masas continentales con las cuales se suponía que la India estuvo conectada como parte de Gondwana, los investigadores han encontrado parientes evolutivos en Europa del Norte, Asia, Australia, y América.

Esto sugiere que la India no estaba completamente aislada.

 

Carla Gallén

Los Neandertales Crecían y Maduraban Más Deprisa Que los Humanos Modernos

La infancia humana es mucho más larga que la de los chimpancés, nuestros parientes evolutivos actuales más cercanos. Un equipo de especialistas de varios países ha logrado deducir la velocidad de maduración en los neandertales.

La Investigación la han dirigido especialistas de la Universidad de Harvard, el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y el ESRF (Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón). La biología evolutiva ha demostrado que los cambios pequeños durante el desarrollo inicial pueden dar lugar a diferencias que desemboquen en la formación de nuevas especies. Estos cambios pueden tomar la forma de modificaciones en la secuencia genética o en la cronología de pasos en el desarrollo del individuo desde que es engendrado. Por lo tanto, conocer a fondo las transformaciones durante el desarrollo es crucial para reconstruir la historia evolutiva. Los antropólogos han documentado muchas diferencias en las características de los adultos entre especies estrechamente relacionadas, tales como el ser humano y el chimpancé. El resultado de combinar los datos genómicos y los proporcionados por las evidencias fósiles indica que estos dos linajes se dividieron hace entre seis y siete millones de años atrás, y desde entonces han ido evolucionando por separado. Sin embargo, se sabe mucho menos sobre los cambios que dieron lugar a los linajes separados, cómo surgieron y cuándo ocurrieron.

Uno de estos cambios poco conocidos se refiere a la actividad reproductiva, la gestación y el periodo de crecimiento y maduración del individuo. En comparación con los seres humanos, la vida de los primates no humanos se caracteriza por un período de gestación más corto, una maduración postnatal más rápida, una edad menor para la primera reproducción, un período post-reproductivo más corto y una longevidad menor en general. Por ejemplo, los chimpancés alcanzan la madurez reproductiva varios años antes que los humanos, teniendo su primer hijo a los 13 años, en contraste con el promedio de 19 en los humanos.

Podría parecer que el ciclo de vida típico del individuo de una especie es invisible en el registro fósil, pero resulta que muchas de sus variables están muy correlacionadas con el desarrollo dental. En ese sentido, los dientes son una "caja negra" de gran importancia, reflejando el crecimiento del individuo de un modo comparable a cómo los anillos de crecimiento en los árboles revelan su cronología biológica básica. Aún más notable es el hecho de que nuestros primeros molares contienen un pequeño "certificado de nacimiento", y eso permite calcular con bastante exactitud cuántos años tenía un menor de edad en el momento de su muerte, tal como subraya Tanya Smith, investigadora de la Universidad de Harvard y del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva.

Un hallazgo notable de este nuevo estudio de cinco años, es que el crecimiento de los primeros dientes en los neandertales era significativamente más rápido que en los miembros de nuestra especie, incluidos algunos de los grupos más antiguos de seres humanos modernos que partieron de África hace entre 90.000 y 100.000 años. El patrón neandertal parece ser un punto intermedio entre el de los primeros miembros de nuestro género (por ejemplo, el Homo erectus) y el de los humanos de hoy en día, lo que sugiere que la lentitud en la maduración del individuo y una infancia larga son características exclusivas de nuestra especie. Este largo período de maduración puede facilitar más el aprendizaje, así como promover el desarrollo de una capacidad cognitiva más potente, todo lo cual posiblemente dio a los primeros Homo sapiens una ventaja competitiva frente a los neandertales de su misma época.

Carla Gallén

Nanoexplosiones Para Introducir Moléculas, Proteínas y ADN Dentro de Células Vivas

Usando "nanoexplosiones" químicas que producen agujeros minúsculos en las membranas protectoras de las células, unos investigadores han demostrado una nueva técnica para introducir pequeñas moléculas terapéuticas, proteínas y ADN directamente en las células vivas.

Los científicos han estado intentando durante décadas posicionar de modo más eficiente en las células el ADN y el ARN. Para ello, han recurrido a una amplia variedad de métodos, incluyendo usar virus para transportar el material genético hasta el interior de las células, recubrir ADN y ARN con agentes químicos especiales, o emplear campos eléctricos y ultrasonidos para abrir las membranas celulares. Sin embargo, estos métodos convencionales suelen tener una baja eficiencia o entrañan riesgos para la salud.

Parece que ahora las cosas van a cambiar mucho, gracias al desarrollo de la nueva técnica.

En ésta, nanopartículas de carbono activadas por ráfagas de luz láser desencadenan pequeñas explosiones, que abren agujeros en las membranas celulares el tiempo suficiente para que los agentes terapéuticos contenidos en el fluido circundante puedan penetrar dentro de las células a través de esos agujeros.

Mediante el ajuste de la exposición al láser, el equipo de Mark Prausnitz (de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular, perteneciente al Instituto Tecnológico de Georgia) logró administrar una pequeña molécula marcadora al 90 por ciento de las células seleccionadas como objetivos, y más del 90 por ciento de las células tratadas sobrevivió.

Esta técnica permitiría inyectar en las células una amplia variedad de moléculas terapéuticas que ahora es muy difícil de introducir en su interior de manera práctica y sin matarlas. Una de las aplicaciones más importantes para esta tecnología sería la terapia genética, que resulta muy prometedora para diversas dolencias difíciles de tratar por otros medios. Hasta ahora, los progresos en el campo de la terapia genética han estado muy limitados por la dificultad de introducir ADN y ARN dentro de las células.

Hasta donde se sabe, este trabajo del equipo de Prausnitz es el primero en el que se utiliza la activación de nanopartículas de carbono reactivas por rayos láser para aplicaciones médicas. Será necesaria una labor de investigación adicional, y también ensayos clínicos, antes de que la técnica pueda utilizarse en humanos.

Carla Gallén

La Clave Para Desentrañar el Origen de las Plantas Con Flores Puede Estar en la Especie Más Antigua Aún Existente

La Amborella Trichopoda, la planta con flores más antigua del mundo, puede ser la clave para desentrañar el "Misterio Abominable" de Darwin, es decir el origen evolutivo de las plantas con flores.

Las primeras plantas con flores, o angiospermas, aparecieron casi de repente hace más de 130 millones de años, de un modo tan súbito que dejó perplejo a Charles Darwin y sigue siendo un enigma en la actualidad. Hoy, el pariente vivo más cercano a las primeras plantas con flores, la Amborella Trichopoda, tiene su hábitat natural limitado a la remota isla de Nueva Caledonia, en el Pacífico sur. En 1999, nuevas evidencias de ADN revelaron que esta extraña especie, con sus diminutas flores masculinas o femeninas en plantas separadas, es la angiosperma viva más primitiva, en vez de las magnolias como se pensaba anteriormente.
Tras esta revelación, se han hecho muchos intentos para obtener y hacer crecer semillas de Amborella. Sin embargo, casi todos esos intentos han fracasado, y, debido a que estas flores son estéticamente mediocres, no tienen atractivo comercial y la industria de la horticultura no ha mostrado interés en ellas.

El jardín botánico de la Universidad de Bristol es uno de los pocos del mundo donde la Amborella ha crecido con éxito, a partir de semillas recogidas por el profesor Simon Hiscock durante un viaje a Nueva Caledonia en 2007, con botánicos de la Universidad de Lyon, Francia.

Una de las razones por las que la Amborella es tan fascinante es que, a diferencia de la mayoría de las angiospermas, los órganos reproductivos de cada individuo son o bien masculinos o bien femeninos. Más del 95 por ciento de las angiospermas son hermafroditas, con órganos reproductivos de ambos sexos en la misma flor.

Uno de los colaboradores del profesor Hiscock en la Universidad de Lyon, Charlie Scutt, ha demostrado que ciertos genes en la Arabidopsis thaliana, una angiosperma evolucionada más recientemente y muy utilizada como organismo modelo en la biología vegetal, desempeñan un papel similar en el desarrollo de la flor de la Amborella. Scutt y otros también han demostrado que durante el surgimiento evolutivo de la flor, estos genes fueron reclutados de entre los del desarrollo de las hojas, para pasar a trabajar en el desarrollo del carpelo, lo que debió ser un paso decisivo en la evolución de la flor de las angiospermas y la de su singular estructura reproductiva femenina, el carpelo.

Carla Gallén

Generador de Números Aleatorios Basado en la Mecánica Cuántica

Un equipo de investigadores ha diseñado un nuevo tipo de generador de números aleatorios, para comunicaciones cifradas y otros usos, que es criptográficamente seguro, intrínsecamente privado y de aleatoriedad garantizada por las leyes de la física.

Eso es importante porque la aleatoriedad es sorprendentemente rara. A pesar de que los eventos en el transcurso de la vida cotidiana pueden parecer fortuitos y arbitrarios, ninguno de ellos es genuinamente aleatorio, ya que todos se podrían predecir disponiendo de la información adecuada. De hecho, es casi imposible lograr una verdadera aleatoriedad.

Esta situación suscita una constante preocupación entre los criptógrafos, quienes necesitan cifrar datos y mensajes valiosos usando una larga cadena de números aleatorios que forman una "clave" para codificar y decodificar la información.

Para propósitos prácticos, los codificadores normalmente emplean varios algoritmos matemáticos llamados "generadores de números pseudoaleatorios", que se acercan a la situación ideal tanto como es posible. Pero nunca se puede tener la certeza total de que el sistema usado para producir esas cadenas de números es invulnerable frente a atacantes, ni tampoco de que una secuencia aparentemente aleatoria no es predecible de alguna manera.

Ahora, sin embargo, un equipo del Instituto Cuántico Conjunto, en asociación con científicos europeos, ha probado un método para producir una cadena de números de aleatoriedad demostrable basándose en principios básicos de la mecánica cuántica.

La física clásica no permite la aleatoriedad genuina en el sentido estricto. O sea, el resultado de cualquier fenómeno físico clásico puede de algún modo ser pronosticado si se dispone de suficiente información sobre sus condiciones iniciales. Sólo los procesos cuánticos pueden ser verdaderamente aleatorios, aunque, por supuesto, hay que asegurarse de que el proceso cuántico usado en el sistema de encriptación sea del todo cuántico, sin poseer vestigio alguno de la física clásica en él.

En la actualidad, la velocidad de generación de bits aleatorios con el nuevo método es extremadamente baja, pero el equipo de investigación, dirigido por Chris Monroe, del Instituto Cuántico Conjunto, espera incrementarla unos órdenes de magnitud en los próximos años.

Carla Gallén

Un paso más cerca de los reactores prácticos de fusión nuclear

L    Los reactores de fusión nuclear prácticos están ahora un poco más cerca de la realidad gracias a nuevos experimentos con el reactor experimental Alcator C-Mod del MIT. Este reactor es, de entre todos los de fusión nuclear ubicados en universidades, el de mayor rendimiento en el mundo.

       

       Los nuevos experimentos han revelado un conjunto de parámetros de funcionamiento del reactor, lo que se denomina "modo" de operación, que podría proporcionar una solución a un viejo problema de funcionamiento: cómo mantener el calor firmemente confinado en el gas caliente cargado (llamado plasma) dentro del reactor, y a la vez permitir que las partículas contaminantes, las cuales pueden interferir en la reacción de fusión, escapen y puedan ser retiradas de la cámara.

La mayoría de los reactores experimentales de fusión nuclear del mundo, como el del Centro de Ciencia del Plasma y Fusión del MIT, son del tipo tokamak, en los que se usan poderosos campos magnéticos para retener el plasma caliente dentro de una cámara en forma de donut (o toroidal). El término tokamak proviene del nombre ruso del primer reactor de esta clase, desarrollado en Rusia en la década de 1960.

Por regla general, dependiendo de cómo se configuren la fuerza y la forma del campo magnético, tanto el calor como las partículas pueden escaparse (en una configuración llamada modo-L) o bien pueden ser retenidos con firmeza en el plasma (en una configuración llamada modo-H).

Ahora, después de unos 30 años de pruebas usando la serie de reactores Alcator (que con los años ha evolucionado), unos investigadores del MIT, incluyendo al profesor Dennis Whyte, han descubierto otro modo de funcionamiento, al cual han llamado modo-I, en el que el calor permanece firmemente retenido mientras que las partículas, incluyendo las contaminantes, pueden escapar. Este modo de funcionamiento debería ser capaz de evitar que esos agentes contaminantes "envenenen" la reacción de fusión.

Marga Parra

Cómo los genes pasan de un cultivo a otro

La transferencia de genes desde cultivos modificados genéticamente a otros naturales es una cuestión muy debatida hoy en día. Muchos consumidores están preocupados por la posibilidad de que el material genético de vegetales transgénicos vaya a parar a plantas no transgénicas de campos de cultivo cercanos, y se incorpore al material genético de estos vegetales naturales. Los productores del sector agrícola, por su parte, tienen mucho interés en verificar si las variedades que cultivan poseen o no rasgos genéticos no deseados.

Hasta ahora, no existían modelos realistas que pudieran ayudar a los agricultores y a los legisladores a evaluar y predecir con suficiente nivel de detalle el traspaso de material genético entre los cultivos modificados y los no modificados genéticamente.

Ahora, un nuevo modelo estadístico, elaborado por el equipo de la investigadora Shannon Heuberger (Universidad de Arizona), que tiene en cuenta al entorno circundante con un alto nivel de detalle sin precedentes, describe, con una precisión superior a la de los métodos anteriores, cómo un gen bacteriano insertado se transfiere mediante la dispersión de semillas y polen en plantas de algodón.

Este estudio es el primero que analiza de modo tan detallado el traspaso de genes asociados a un rasgo modificado genéticamente. El nuevo método probablemente mejore la evaluación de la transferencia de genes entre otras plantas además del algodón.

El hallazgo más importante es que el traspaso de genes en un entorno agrícola es complejo y en él influyen muchos factores que no se habían evaluado en estudios de campo anteriores.

En el nuevo estudio, los investigadores midieron muchos factores en el propio terreno y desarrollaron un análisis basado en sistemas de información geográfica, que tiene en cuenta todo el entorno circundante de un campo de cultivo, para evaluar cómo influye en la transferencia de genes entre campos. Los genes se pueden transferir de varios modos, por ejemplo por animales polinizadores como las abejas, o por la mezcla accidental de semillas durante la siembra.

Sorprendentemente, el equipo ha descubierto que los insectos polinizadores, que muchos expertos creían que eran un factor clave en el traspaso de polen transgénico hacia campos de cultivo vecinos, tienen poca influencia sobre el traspaso de genes en comparación con la actividad agrícola humana.

Marga Parra

El Universo sufrió un Calentamiento Global Cósmico

Los autores del hallazgo midieron la temperatura del gas que flota entre las galaxias y encontraron una clara indicación de que dicha temperatura aumentó de manera constante durante el período que abarca desde cuando el universo tenía una décima parte de su edad actual hasta cuando tenía una cuarta parte de la edad presente.
En la época más arcaica del universo, gran parte de la materia no estaba en las estrellas o en las galaxias, sino diseminada como un gas muy tenue que llenaba todo el espacio.
El equipo de investigación, del que forman parte George Becker y Martin Haehnelt de la Universidad de Cambridge, fue capaz de medir la temperatura de este gas usando la luz de objetos distantes llamados quásares. El gas que se encuentra entre nosotros y el quásar añade una serie de "huellas" a la luz de estos objetos extremadamente brillantes, y, mediante el análisis de cómo esas huellas bloquean parcialmente la luz de fondo de los quásares, los científicos pueden inferir muchas de las propiedades del gas absorbente, tales como dónde se encuentra, cual es su composición y cuál es su temperatura.

La luz del quásar que los astrónomos han estudiado tenía más de diez mil millones de años en el momento en que llegó a la Tierra, después de viajar a través de buena parte del universo. Cada nube de gas intergaláctico a través de la cual pasó la luz durante este viaje dejó su propia marca, y el efecto acumulado se puede utilizar como un registro fósil de la temperatura en el universo temprano. Así como el clima de la Tierra se puede estudiar a partir de núcleos de hielo y de los anillos de crecimiento anual de los árboles, la luz del quásar contiene un registro de la historia del clima del cosmos.

Con los análisis, se ha determinado que 1.000 millones de años después del Big Bang, el gas tenía unos “gélidos” 8.000 grados centígrados. A los 3.500 millones de años, la temperatura había subido al menos hasta 12.000 grados centígrados.

La tendencia al calentamiento se cree que va en contra de los patrones normales del clima cósmico. Lo normal sería que el universo se enfriase con el paso del tiempo. A medida que el cosmos se expande, el gas debería enfriarse. Para producirse el aumento observado en la temperatura, algo muy potente tuvo que calentar el gas.

Los responsables de este calentamiento intergaláctico probablemente son los propios quásares. Durante el período de la historia del universo estudiado por el equipo, los quásares se tornaron cada vez más comunes. Estos objetos, que se cree que son agujeros negros gigantes tragándose materia en los centros de las galaxias, emiten grandes cantidades de la energética luz ultravioleta. Estos rayos ultravioleta pudieron interactuar con el gas intergaláctico, creando el incremento detectado en la temperatura del cosmos.

Marga Parra

Enfrentarse al temor a sentir dolor físico puede disminuirlo

Los pacientes con ciertos trastornos psicosomáticos que les hacen sentir dolor y un miedo extremo hacia este dolor, pueden ser tratados con eficacia mediante la exposición repetida a ciertas situaciones en las que realicen movimientos físicos que les atemoricen por creer equivocadamente que van a provocarles un intenso dolor en la zona de su cuerpo con la que están obsesionados. Ésta es la conclusión a la que se ha llegado en una investigación concluida recientemente.

Sería posible, por tanto, que las personas que padecen dolencias tales como la distrofia post-traumática, que puede afectar a todos los tejidos y funciones de los miembros, pudieran beneficiarse de tratamientos basados en esta conclusión.

La terapia de exposición en vivo implica que los pacientes realicen de forma repetida actividades en las cuales deban hacer movimientos corporales que ellos consideran peligrosos y que, por tanto, evitarían si no estuvieran sometidos a la terapia.

En sus experimentos, el investigador holandés Jeroen de Jong descubrió que los pacientes sometidos a este tratamiento no sólo le tienen cada vez menos miedo al dolor, sino que en realidad hasta lo sienten menos. Sin embargo, el hecho más sorprendente fue que los síntomas fisiológicos de la distrofia post-traumática (edema, decoloración de la piel y exceso de transpiración) mejoraron significativamente. Además, los pacientes fueron capaces de hacer movimientos y desempeñar actividades que habrían considerado imposibles antes.

Se estima que en los Países Bajos, 20.000 personas sufren de distrofia crónica post-traumática.

Esta dolencia se caracteriza por una lesión relativamente leve que causa un dolor persistente en el miembro afectado, y puede finalmente llevar a que el paciente se vea incapaz de usar su brazo o pierna.

Muchos pacientes con dolor crónico tienen miedo a que algunos de sus movimientos les causen más dolor, ya que los han asociado con un aumento del dolor en ocasiones anteriores. Las personas que sufren de distrofia postraumática pueden, por ejemplo, dejar de usar una mano.

Los sujetos de estudio que participaron en la terapia de exposición en vivo acabaron convenciéndose de que podían hacer los movimientos sin sufrir efectos nocivos. Jeroen de Jong también invitó a personas con dolor crónico en la parte baja de la espalda, y a otras con dolor post-traumático de cuello, a someterse a este tipo de terapia. Todos los grupos se beneficiaron considerablemente con la terapia de exposición en vivo

Marga Parra

El cerebro de los recien nacidos tiene redes neuronales que se creía que se desarrollaban a más edad

Los bebés nacidos después de los nueve meses de gestación y no antes, vienen al mundo con un conjunto crucial de redes ya formadas en sus cerebros, según una nueva investigación que pone en entredicho algunas teorías previas sobre la actividad del cerebro y cómo éste se desarrolla.

El equipo de investigadores dirigidos por expertos del Imperial College de Londres se valió de escaneos mediante resonancia magnética funcional por imágenes (fMRI) para observar en el cerebro de 70 bebés, nacidos entre las semanas 29 y 43 de la gestación, los sistemas neuronales que están constantemente activos, también cuando una persona no está concentrada en una tarea específica, e incluso durante el sueño.

Los investigadores descubrieron que, al final del periodo normal de gestación, en los bebés estas redes habían alcanzado ya un nivel de desarrollo equivalente al de las de un adulto.

Se cree que una red particular de esta clase, identificada en los bebés, está involucrada en la introspección consciente (rememorar recuerdos autobiográficos e imaginar el futuro, entre otras cosas) y en lo que coloquialmente se describe como soñar despierto o fantasear. Los exámenes por fMRI han demostrado que esta red tiene un alto grado de actividad cuando no estamos realizando ninguna tarea definida, y un nivel de actividad bajo cuando sí realizamos de manera consciente tareas concretas.

Algunas investigaciones anteriores habían sugerido que esta red no estaba debidamente formada en los bebés, y que se desarrollaba durante la infancia temprana. El hecho de que haya sido encontrada completamente formada en recién nacidos, parece sugerir que estos poseen las bases para la introspección consciente. Aunque, en tal caso, eso implica que los fetos ya tienen la capacidad de la introspección consciente y de fantasear, o bien que esta teoría no es del todo correcta, tal como advierte David Edwards, miembro del equipo de investigación y profesor en el Imperial College de Londres.

Marga Parra

Logran convertir células de líquido amniótico en células madre pluripotentes

Muchas esperanzas están puestas en las células madre. Algún día podrían utilizarse para tratar numerosas enfermedades. Hasta la fecha, los embriones son la principal fuente de estas células, pero esto acarrea ciertos problemas éticos. Un equipo de científicos del Instituto Max Planck de Genética Molecular de Berlín ha logrado convertir células de líquido amniótico en células madre pluripotentes. Estas células iPS (células madre pluripotentes inducidas), derivadas del líquido amniótico, son casi indistinguibles de las células madre procedentes de embriones; sin embargo "recuerdan" su origen.

Las habilidades especiales de las células madre embrionarias pueden ser utilizadas actualmente en múltiples células "adultas" (por ejemplo, las células de la piel y del pelo). Esto se hace con la reprogramación de las células y su conversión en células madre pluripotentes inducidas (células iPS). Éstas pasan a adoptar las propiedades típicas de las células madre embrionarias, lo que significa que pueden generar cualquiera de los tipos de células del cuerpo humano (pluripotencia), y pueden multiplicarse indefinidamente.

Los científicos han demostrado que las células iPS del líquido amniótico pueden formar diferentes tipos de células humanas.

También han descubierto que las células madre pluripotentes inducidas pueden recordar el tipo de célula original del que fueron generadas.

Durante la reprogramación celular, varios genes que controlan el desarrollo de las células madre se ponen aparentemente en funcionamiento o se mantienen activos. Esto confirma otros resultados, que muestran que las células iPS derivadas de tejidos distintos son propensas a seguir su camino de desarrollo predestinado en relación con la diferenciación espontánea.

No obstante, tal como advierte Katharina Wolfrum del Instituto Max Planck para la Genética Molecular, aún no está claro si este recuerdo acerca de la clase de células donantes tendrá efectos sobre los posibles tratamientos médicos mediante células iPS.

Marga Parra