FELIZ 2016

BON NADAL

De pez de agua salada a pez de agua dulce en apenas 50 años

El 27 de marzo de 1964, un terremoto de 9,2 grados en la escala de Richter –el segundo más fuerte de la historia– devastó el sudeste de Alaska. Una de sus víctimas fue el entonces pez de agua salada espinoso o espinocho (Gasterosteus aculeatus), atrapado en pequeños lagos o estanques formados como consecuencia del temblor en las islas del Prince William Sound (Estrecho Príncipe Guillermo) y el golfo de Alaska.

Y, como han descubierto científicos de las universidades de Oregón y Alaska, el cuerpo del pez espinoso inició entonces una carrera evolutiva desesperada para adaptarse a su nuevo hábitat de agua dulce. Con éxito: en solo cinco décadas, esta especie acuática experimentó cambios notables en la forma de su cuerpo, los ojos, la pigmentación, el tamaño de las espinas, la cobertura corporal y, por supuesto, su genoma.

Esto respalda la hipótesis de que la evolución no necesita miles o millones de años para modelar los organismos de los animales: un evento catastrófico o una transformación medioambiental súbita pueden acelerar el ritmo a escalas temporales de décadas o incluso años incluso en los vertebrados.

Los expertos sabían que Gasterosteus aculeatus ya se había adaptado al agua dulce antes, hace 13.000 años, cuando hubo un retroceso de los glaciares, pero ahora han comprobado cuán rápido puede hacerlo. Para ello, han utilizado una tecnología llamada de Secuenciación de ADN Asociado a Sitios de Restricción (RAD-seq). “El cambio no es simplemente cosmético, como ponerse moreno por efecto del sol; el genoma ha sido rápidamente remodelado. Este hallazgo quizá nos permita comprender mejor cómo está afectando el cambio climático a todo tipo de especies”, ha explicado Susan L. Bassham, coautora de la investigación.

Imagen: Universidad de Oregón

Pablo Colado

MUY INTERESANTE

Hongos endófitos del olmo ayudan a protegerlo de la grafiosis

Un investigador de la ETSI de Montes, Forestal y del Medio Natural de la UPM ha formado parte de un equipo europeo de investigación para estudiar el perfil nutricional de uno de los hongos patógenos forestales más agresivos- el causante de la grafiosis del olmo- y compararlo con el de otras especies de hongos endófitos aislados de árboles sanos. El resultado obtenido muestra que algunos hongos que habitan en el interior de los árboles compiten con los patógenos por las mismas fuentes de nutrientes, lo que ayudaría a reducir su crecimiento, protegiendo así a los olmos de la enfermedad.

Autor: Juan Antonio Martín

Los hongos endófitos habitan en el interior de los tejidos de las plantas sin ser causantes de enfermedad. Aunque se han descrito diversas funciones de estos simbiontes, su papel ecológico es aún desconocido en muchos casos. Algunos de estos hongos viven de forma latente en la planta esperando que ésta o alguno de sus órganos mueran para ser los primeros descomponedores de la madera. En otros casos, algunos patógenos viven de forma endófita en los tejidos hasta que su planta hospedante se debilita por algún factor externo, como por ejemplo la sequía o el ataque de otra plaga o enfermedad. Es entonces cuando estos hongos aprovechan esta debilidad para adoptar un estado de patógenos oportunistas, desarrollándose y causando enfermedad. 

Sin embargo, otro tipo de endófitos han sido relacionados positivamente con la salud de sus plantas hospedantes al protegerlas frente al ataque de herbívoros, microorganismos patógenos e incluso daños abióticos. Se ha evidenciado que algunos de estos hongos beneficiosos segregan sustancias perjudiciales para patógenos u organismos plaga. Por otra parte, estos simbiontes podrían estimular los mecanismos de defensa de las plantas, haciéndolas por tanto más resistentes.

Entre los posibles mecanismos que la flora endófita podría ejercer para proteger a las plantas también se encuentra la ocupación de nichos nutricionales dentro de los tejidos, evitando así el acceso a estos nutrientes por parte de los organismos patógenos. Para estudiar este tipo de mecanismos el equipo de investigadores del que forma parte la UPM ha analizado en detalle el perfil nutricional de uno de los hongos patógenos forestales más agresivos, el causante de la grafiosis del olmo, y lo ha comparado con el perfil nutricional de tres especies de hongos endófitos aislados de árboles sanos.

Interacciones entre el patógeno de la grafiosis y cuatro endófitos. Éstos pueden inhibir a los patógenos mediante distintos mecanismos, uno de ellos es la competencia por las mismas fuentes de alimento. (Autor: Juan Antonio Martín)

De las 190 fuentes nutricionales estudiadas, el hongo patógeno fue capaz de utilizar el 54%, mientras que dos de los tres endófitos fueron capaces de metabolizar un mayor número de fuentes de carbono (71 y 60%, respectivamente). El tercer endófito, sin embargo, solo metabolizó el 22% de las sustancias. Otros dos endófitos, que habían sido previamente identificados como agentes potenciales de biocontrol de la grafiosis, mostraron un perfil nutricional que se solapó en gran medida con el del patógeno, particularmente en el caso de algunas sustancias fundamentales para el metabolismo de los hongos como son los azúcares y ácidos grasos. Además, todos los endófitos utilizaron las sustancias fenólicas con más eficiencia que el patógeno, lo cual sugiere que estos compuestos pueden ser importantes para la estrategia de vida de los endófitos. Este resultado respaldaría el papel sugerido de los compuestos fenólicos como compuestos defensivos de las plantas ante patógenos. 

En conclusión, este estudio muestra que determinados endófitos probablemente compiten con los patógenos por las mismas fuentes de carbono en el interior de la planta. Por tanto, la actividad de estos hongos en el hábitat del patógeno (en este caso, el floema y xilema de los olmos) limitaría su crecimiento.

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Blumenstein, K.; Albrectsen, B.R.; Martin, J.A.; Hultberg, M.; Sieber, T.N.; Helander, M.; Witzell, J. Nutritional niche overlap potentiates the use of endophytes in biocontrol of a tree disease. BIOCONTROL 60 (5): 655-667. DOI: 10.1007/s10526-015-9668-1. OCT 2015.

Enlaces de interés:
Resistance to Dutch Elm Disease Reduces Presence of Xylem Endophytic Fungi in Elms, Ulmus spp. (PLOS One)
Strong in vitro antagonism by elm xylem endophytes is not accompanied by temporally stable in planta protection against a vascular pathogen under field conditions (European Journal of Plant Pathology)
Phenotype MicroArrays as a complementary tool to next generation sequencing for characterization of tree endophytes (Frontiers in Microbiology) 

biografía de Madame Curie

Maria Salomea Skłodowska-Curie (Varsovia, 7 d de noviembre de 1867 – Passy, 4 de julio de 1934), conocida habitualmente como Marie Curie, fue una científica polaca, nacionalizada francesa. Pionera en el campo de la radiactividad, fue, entre otros méritos, la primera persona en recibir dos premios Nobel en distintas especialidades —Física y Química—, y la primera mujer en ocupar el puesto de profesora en la Universidad de París. En 1995 se convirtió en la primera mujer en ser sepultada con honores en el Panteón de París.
Nació en Varsovia, en lo que entonces era el Zarato de Polonia, administrado por el Imperio ruso. Estudió clandestinamente en la «universidad flotante» de Varsovia y comenzó su formación científica en dicha ciudad. En 1891, de 24 años, siguió a Bronisława Dłuska, su hermana mayor, a París, donde obtuvo sus grados académicos más importantes y llevó a cabo su trabajo científico más sobresaliente. Compartió el premio Nobel de Física de 1903 con su marido Pierre Curie y con el físico Henri Becquerel. Años después, ganó el premio Nobel en Química de 1911. Aunque era ciudadana francesa, Maria Skłodowska-Curie (ella usaba los dos apellidos) nunca perdió su identidad polaca; enseñó a sus hijas su lengua materna y las llevaba en sus visitas a Polonia.Nombró el primer elemento químico que descubrió, el polonio —que aisló en 1898—, como su país de origen.

 

Sus logros incluyen el desarrollo de la teoría de la radiactividad (un término que ella misma acuñó), técnicas para el aislamiento de isótopos radiactivos, y el descubrimiento de dos elementos, el polonio y el radio. Bajo su dirección, se llevaron a cabo los primeros estudios en el tratamiento de neoplasias, utilizando isótopos radiactivos. Fundó el Instituto Curie en París y en Varsovia, que siguen estando entre los principales centros de investigación médica en la actualidad. Durante la Primera Guerra Mundial, creó los primeros centros radiológicos para uso militar. Murió en 1934, a los 66 años, en un sanatorio en Sancellemoz (Alta Saboya), por una anemia aplásica causada por la exposición a la radiación por guardar tubos de ensayo con radio en los bolsillos durante la investigación y en la construcción de las unidades móviles de rayos X de la Primera Guerra Mundial.

Ainhoa Perdiguer

Billetes Científicos: 5 shekels de Israel

Gracias a Hector Molina he conseguido un billete de 5 shekels israelí de 1968, de los llamados billetes de ciencia, dedicados a científicos. Hay muchos y espero conseguir más pues es una buena manera de reunir cultura y colección.
Albert Einstein nos mira con sus ojos cansados y su aspecto venerable en estos billetes que emitió el Banco de Israel. Hay que recordar que Einstein era judío y que simpatizaba con el sionismo, causa que defendió varias veces, e incluso se le llegó a ofrecer la presidencia del estado de Israel  en 1948 que rechazó al considerar que no estaba preparado para ese cargo aunque lo ocuparía otro científico: el químico Hayyim Weizman.
En el otro lado podemos observar la imagen de un reactor atómico, muy relacionado con la vida de Albert Einstein que si bien su teoría ayudó al proyecto Manhattan, llegó rechazar, como pacifista, el uso militar de la energía atómica. El poner un reactor nuclear de teórico uso civil es todo un detalle.

Nacho Padró

Los primeros ecosistemas de la Tierra, más complejos de lo que se creía

El análisis, mediante simulaciones informáticas, de un antiquísimo organismo que vivió en la Tierra hace 555 millones de años y que no tiene descendientes en la actualidad ha permitido a un grupo internacional de investigadores darse cuenta de que esta criatura, una de las primeras formas complejas de vida conocidas, formaba parte, en realidad, de un ecosistema mucho más complejo de lo que se creía hasta ahora. 

Los científicos, canadienses, norteamericanos y británicos, trabajaron con fósiles de Tribrachidium, un animal extremadamente primitivo que vivía en los océanos terrestres hace cerca de 555 millones de años. Utilizando una técnica llamada Dinámica de fluidos computacional, los investigadores fueron capaces de ver cómo Tribrachidium era capaz de subsistir a base de pequeñas partículas suspendidas en el agua, una forma de alimentación que hasta ahora no había sido documentada en organismos de ese lejano período.

Tribrachidium vivió durante una época llamada Período Ediacárico, que abarca entre hace 635 y 541 millones de años y que se caracterizó por tener una gran variedad de organismos grandes y complejos que, en la mayor parte de los casos, resultan muy difíciles de emparentar con alguna especie de la actualidad. Hasta ahora, se pensaba que estos organismos formaban ecosistemas muy simples y que se caracterizaban por apenas unos pocos modos de alimentación, pero el nuevo estudio sugiere que eran muy capaces de alimentarse de formas muy diferentes e inesperadas. Desde luego, muchas más de las que se pensaba hasta ahora.En palabras de Simon Darroch, profesor de la Universidad de Vanderbilt, «Durante muchos años, los científicos hemos asumido que los organismos complejos más antiguos de la Tierra, que vivieron hace más de quinientos millones de años, sólo se alimentaban de una o dos maneras diferentes. Pero nuestro estudio ha demostrado que eso no es cierto, ya que Tribrachidium, y quizá otras especies de su entorno, eran capaces de alimentarse de partículas en suspensión. Y eso demuestra, en contra de lo que esperábamos, que algunos de los primeros ecosistemas eran, en realidad, bastante complejos».

Marc Laflamme, coautor de la investigación, afirma que «Tribrachidium no se parece a ninguna especie moderna, y por eso resulta realmente difícil saber cómo era cuando estaba vivo. Pero la aplicación de tecnologías de vanguardia, como la exploración por TAC (Tomografía Axial Computerizada), y la Dinámica de fluidos computacional, nos ha permitido determinar, por primera vez, cómo este organismo extinguido hace tanto tiempo se alimentaba realmente».

La Dinámica de fluidos computacional es un método para simular el flujo de fluídos que se usa habitualmente en ingeniería, por ejemplo en el diseño de aviones, y esta es una de sus primeras aplicaciones el campo de la Paleontología. Con esas simulaciones en la mano, los científicos pudieron poner a prueba las varias teorías existentes sobre la alimentación de Tribrachidium. Y la técnica ha demostrado ser válida para mejorar nuestra comprensión de muchos otros organismos extintos.

JOSÉ MANUEL NIEVES

ELPAIS.com

El ocaso de la era científica

La historia nos muestra muchos amaneceres y muchos ocasos en las diferentes facetas de los seres humanos. Mirando al pasado podemos poner fecha y entender las razones para el nacimiento y auge de las ciencias. Su declive es más difícil de pronosticar, aunque hay ya razones para pensar que no está muy lejos. Después de un verano muy caliente siempre llega la estación de la caída de las hojas. Hablo aquí de las ciencias puras, en cuanto a vías del conocimiento; las ciencias aplicadas tienen un gran presente y tendrán un gran futuro por largo tiempo.

No está habiendo una revolución en las ciencias puras, sólo evolución de algo que se ha echado a rodar y se desarrolla gracias sobre todo a los desarrollos tecnológicos que no eran accesibles en el pasado

La ciencia ha ganado reconocimiento de la sociedad y es hoy en día uno de los centros de poder que toca sus resortes. Algunos de sus sacerdotes ocupan un estatus importante y se invierten en sus proyectos cantidades ingentes de dinero. Cada poco se baten nuevos récords de costes: 6.000 millones de euros por la construcción del LHC (Large Hadron Collider) del CERN más el mantenimiento de unos 700 millones de euros al año; del orden de mil o dos mil millones de euros cada telescopio espacial... Se publican muchísimos artículos, se citan frecuentemente unos autores a otros, hay muchos congresos, más que nunca, la comunicación a través de los medios de comunicación sobre los descubrimientos realizados muestra un gran interés por la ciencia del público no profesional.

Una visión superficial puede llevarnos a creer que vivimos en una época dorada de la ciencia, pero lo cierto es que el éxito aparente del presente viene más bien de las rentas del prestigio del pasado y del mucho ruido con pocas nueces actual. No está habiendo una revolución en las ciencias puras, sólo evolución de algo que se ha echado a rodar y se desarrolla gracias sobre todo a los desarrollos tecnológicos que no eran accesibles en el pasado.

Nuestra sociedad se ahoga entre inmensas cantidades de conocimientos, la mayoría de ellos sobre cosas de poca importancia para nuestra visión del cosmos, o sin producir avances en los fundamentos básicos de las ciencias puras, sólo aplicaciones técnicas o detalles secundarios"

Nuestra sociedad se ahoga entre inmensas cantidades de conocimientos, la mayoría de ellos sobre cosas de poca importancia para nuestra visión del cosmos, o sin producir avances en los fundamentos básicos de las ciencias puras, sólo aplicaciones técnicas o detalles secundarios. En los pocos campos donde surgen algunos aspectos importantes de cuestiones sin resolver, grupos poderosos controlan los flujos de información y empujan hacia verdades consensuadas en vez de haber discusiones objetivas dentro de una metodología científica, lo que da pocas garantías de que estemos obteniendo nuevas verdades sólidas sobre la naturaleza.

Además, la creatividad individual está condenada a desaparecer en favor de las grandes corporaciones de administradores y políticos de la ciencia especializados en buscar formas de obtener fondos del Estado en megaproyectos con costes crecientes y retornos decrecientes. En astrofísica y física de partículas, por ejemplo, tenemos el caso de la búsqueda de partículas supersimétricas de la supuesta materia oscura, que ha ocupado en las últimas décadas a más de un millar de investigadores en el CERN, y a una cantidad mayor aun de astrofísicos y cosmólogos en lo que se refiere a la problemática de la materia oscura en general. ¿Y qué pasa cuando, después de un largo periodo de búsqueda, se han gastado inmensas cantidades de dinero y los experimentos u observaciones no encuentran esa enigmática materia? Entonces los grupos de investigación proclaman que se deben explorar más altas energías y piden más dinero.

La creatividad individual está condenada a desaparecer en favor de las grandes corporaciones de administradores y políticos de la ciencia especializados en buscar formas de obtener fondos del Estado en megaproyectos con costes crecientes y retornos decrecientes"

Las fuerzas que empujaron a la humanidad a caminar hacia el conocimiento, la ilustración y la razón empujan ahora muy débilmente. La ciencia continúa funcionando por su inercia pero está sujeta a la fricción debida a su erosión. Camina entrelazada con las fuerzas económicas en vez de con los sueños humanos. El científico de prestigio de hoy en día utiliza más sus habilidades como gestor y administrador que como físico, matemático, químico o biólogo, con el fin de conseguir fondos para hacer un instrumento más caro que el anterior y conquistar nuevas metas del conocimiento gracias a la tecnología bruta, que no a la inteligencia.

No es vano el esfuerzo y gracias a eso se han realizado algunas hazañas gloriosas en ciencia de los últimos tiempos: como el proyecto Genoma Humano, el presunto descubrimiento del bosón de Higgs u otros. No obstante, la pregunta que cabe plantearse es hasta dónde llegará esta carrera del desarrollo de la ciencia por esta vía. Hasta que se alcance el límite de gastos que los Estados pueden soportar, y entonces oiremos a los científicos lamentarse de que no se da suficiente dinero para la investigación. Ya sucede tal hoy en día. Realmente, lo que subyace detrás de ese malestar del científico es su convencimiento de que ya no se puede hacer ciencia de primera sin hablar de cifras económicas multimillonarias, y se prefiere descargar sobre el político o sobre la sociedad la impotencia de una ciencia abocada a morir de éxito.

La ciencia sigue hoy en día la estructura del capitalismo, de modo que debe crecer siempre para no caer en crisis"

La ciencia sigue hoy en día la estructura del capitalismo, de modo que debe crecer siempre para no caer en crisis. La ciencia experimental u observacional se vuelve cada vez más cara, y ha optado por un camino sin retorno: crecer a base de incrementar los fondos invertidos en tecnología, la única salida que le queda, pues lo que se puede hacer con la sola inteligencia y con pequeñas inversiones ya ha sido hecho. Dicho en términos pesqueros: esquilmados los mares de las verdades fáciles, ya no se puede pescar con caña en ellos y hay que acceder a embarcaciones con costosos aparatos de pesca para poder sacar algo: mayores aceleradores de partículas, mayores telescopios, etc. Pero cuando la investigación científica alcance el límite donde no puede seguir creciendo a base de mayores inversiones económicas en tecnología, la crisis será inevitable.

Nuestra ciencia se ha convertido en un animal sin alma o, mejor dicho, una colonia de animales, un grupo de organismos que devoran los esfuerzos humanos y no ofrecen más que un medrar por el medrar mismo. Las organizaciones científicas se comportan como una colonia de bacterias que se reproducen mientras haya suficiente alimento/dinero. Cuanto más se los alimenta más crecen: más estudiantes de doctorado, más investigadores postdoctorales, investigadores de plantilla, superordenadores, telescopios, aceleradores de partículas, artículos, etc. Y, si se cierra el grifo del dinero, los investigadores dedicados a la ciencia y sus subproductos se reducen proporcionalmente. Ésta no es la ciencia de Galileo, Darwin, o Einstein, que produjeron sus ideas cuando sintieron la necesidad espiritual de expresarlas. Actualmente hay muy poco que expresar; casi todo en la ciencia se reduce a encontrar un pequeño feudo de la naturaleza que analizar —si hay cuestiones fundamentales que resolver en este análisis no importa—, y publicar artículos sobre ello y conseguir citas de los colegas con el propósito que conseguir puestos de trabajo y dinero extra para los gastos.

Ésta no es la ciencia de Galileo, Darwin, o Einstein, que produjeron sus ideas cuando sintieron la necesidad espiritual de expresarlas. Actualmente hay muy poco que expresar; casi todo en la ciencia se reduce a encontrar un pequeño feudo de la naturaleza que analizar"

Conseguir dinero para emplear a más estudiantes de doctorado, investigadores postdoctorales… y, cuando éstos crezcan, que lleguen a convertirse en nuevos investigadores senior que piden más dinero, y así ad infinitum. El sentido de esta industria es el de la vida primitiva: una mera lucha por la supervivencia y por la difusión de los genes (intelectuales).

El problema para las instituciones científicas vendrá probablemente cuando su influencia sobre la sociedad se vea reducida y cuando los recursos económicos que la ciencia consume empiecen a disminuir o incluso a dejar de crecer. Una posible razón para detener el crecimiento de la inversión científica y causar su colapso es que los gastos de la ciencia alcancen lo máximo que una sociedad se puede costear. Actualmente, los países más ricos invierten cerca de un 3% de su PIB en investigación y desarrollo, de lo cual un 20% es para las ciencias puras. Es un gasto mucho mayor que en el pasado, tanto en términos absolutos como relativos, y ha estado creciendo continuamente en las últimas décadas, con algunas pequeñas fluctuaciones.

El científico de prestigio de hoy en día utiliza más sus habilidades como gestor y administrador que como físico, matemático, químico o biólogo"

Posiblemente esté ya próximo al límite asintótico en términos de la cantidad de dinero que una sociedad puede costear, por lo que tal crisis podría no estar muy lejos. Posiblemente, muchos centros podrán continuar sus actividades varias décadas con un presupuesto constante o decreciente, pero con el tiempo reconocerán que no se puede avanzar sin fondos crecientes. Por consiguiente, los centros de investigación de ciencias puras y sin directa aplicación industrial dejarán de existir algún día.

Una crisis en el negocio de la ciencia, una crisis sin retorno que daría lugar a una era de estancamiento en el avance de conocimiento científico, aunque el tesoro acumulado es tan inmenso y rico que difícilmente se podrá decir que vaya a ser una época oscura. Esto no tiene visos de suceder muy rápidamente sino en un lento proceso, posiblemente extendido a lo largo de varias generaciones, ligado al hundimiento de muchos otros aspectos de nuestra civilización. En realidad, los distintos aspectos de una cultura se alimentan mutuamente.

La ciencia es una de las características más significativas de la civilización occidental y de su modo de pensamiento. Por consiguiente, el fin de la ciencia significaría el fin de la cultura europea moderna, en la línea augurada por el pensador Oswald Spengler en su obra La decadencia de occidente, el ocaso de un era iniciada en Europa alrededor del siglo XV y que se extiende hoy en día a todo el planeta: la era científica.

Martín López Corredoira es doctor. en Ciencias Físicas y doctor en Filosofía, e investigador titular del Instituto de Astrofísica de Canarias. Las ideas presentadas en este artículo están desarrolladas con amplitud en su libro 'The Twilight of the Scientific Age'.

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