martes, 31 de enero de 2023

El meteorito Winchcombe y el secreto del origen de la vida en la Tierra

 El 28 de febrero de 2021, una bola de fuego que recorrió el cielo del Reino Unido era registrada por 16 cámaras dedicadas a la observación de estos fenómenos. Al día siguiente de su caída, la pieza principal del meteorito, de 319,5 gramos de peso, fue localizada y recogida en la en la ciudad de Winchcombe, en Gloucestershire, Reino Unido. Unos días más tarde, el 6 de marzo de 2021, se recuperaba en un campo de cultivo una de las piezas intactas más grandes del meteorito, de 152 gramos de peso. 

La ayuda del público, junto al trabajo de varios científicos, fue fundamental para que en el periodo de tan solo 7 días, pudieran recuperarse hasta 531,5 gramos de material procedentes del exterior de nuestro planeta. Esta rápida recuperación convirtieron a Winchcombe en uno de los meteoritos más prístinos jamás recolectados para su posterior análisis, lo que ofreció a los investigadores de todo el mundo una oportunidad única para, a través del estudio de su composición, retroceder millones de años en la historia del sistema solar. 

Su análisis comenzaría pocos días después de su caída y recolección. De hecho, el meteorito Winchcombe fue el primero de su tipo que se recuperó en el Reino Unido, una condrita con aproximadamente un 2% de carbono en peso. Las condritas o condritos son meteoritos no metálicos, es decir, rocosos,  que no han sufrido procesos de fusión ni de diferenciación de los asteroides de los que proceden, por lo que pueden aportan una gran cantidad de información sobre los orígenes del sistema solar. 

Así, la caída de Winchcombe resultaba prometedora, algo que se haría patente cuando, tras su análisis inicial, los científicos encontraron que alrededor del 11% de su peso correspondía con el agua encerrada en los minerales que lo conformaban, algunos de los cuales se formaron en el asteroide del que procede durante las primeras etapas del sistema solar.

Sin embargo, lo mejor estaba aún por llegar. Según la doctora Ashley King, experta en meteoritos del Museo de Historia Natural de Londres y coautora de un estudio que bajo el título The Winchcombe meteorite, a unique and pristine witness from the outer solar system se publicaba en la revista Science Advancesla composición de su agua era muy similar a la de los océanos de la Tierra. Del mismo modo, los aminoácidos que constituyen el ADN, también se encontraban en su interior: dos hechos que dan una nueva vuelta de tuerca a las teorías que defienden que los los asteroides carbonosos pudieron jugar un papel crucial en el surgimiento de la vida en la Tierra al traer estas moléculas a nuestro planeta tras su formación. 

¿De dónde procede el meteorito de Winchcombe? 

La gran cantidad de registros de la entrada del meteorito de Winchcombe en la atmósfera capturada por las cámaras, permitieron a los científicos rastrear su camino hacia la Tierra desde su lugar de origen en el cinturón de asteroides. 

Así, en la actualidad se piensa que durante millones de años Winchcombe formó parte de un gran asteroide que orbitaba entre las órbitas de Marte y Júpiter, el cual hace aproximadamente unos 300.000 años sufrió una colisión que lanzó a Wincombe hacia la órbita de la Tierra.

Del mismo modo, se estima que en el momento de su formación esta roca pudo pesar cerca de 30 kilogramos, y que ha permanecido en órbita alrededor del Sol hasta ser atrapado recientemente por la gravedad terrestre. Hoy permanece expuesto repartido entre en el Museo de Historia Natural de Londres,el Museo Winchcombe y la galería de arte The Wilson Cheltenham.


El fraude en ciencia perjudica seriamente a la salud (y a la propia ciencia

 en 1998, el médico británico Andrew Wakefield y otros doce coautores publicaron una serie de casos en la revista The Lancetsugiriendo que existía una asociación entre la vacuna triple vírica, que protege frente al sarampión, rubeola y parotiditis, y el desarrollo de autismo en niños. A pesar de que el diseño epidemiológico utilizado era de baja calidad y no permitía establecer relación causal entre la vacuna y el autismo, aquel artículo comenzó a recibir una gran cobertura mediática. 

La población consideró a los medios de comunicación como una fuente de información fiable e ignoró las voces surgidas desde la comunidad científica que ponían en duda la veracidad de los datos utilizados. La preocupación generada hizo que muchos padres tomasen la decisión de no vacunar a sus hijos con la vacuna triple vírica por miedo a que desarrollasen autismo. 

Esto se tradujo en una disminución de la cobertura vacunal del sarampión, la rubeola y la parotiditis a nivel mundial. Las consecuencias todavía se observan hoy en día, con brotes protagonizados por adultos no vacunados en la infancia, la llamada “cohorte Wakefield”

12 años después de su publicación, el artículo se retractó en 2010. Se reconoció que los datos empleados se habían fabricado, además de que había conflictos de intereses. Pero era demasiado tarde: el daño ya estaba hecho. Las conclusiones del estudio de Wakefield habían ayudado a fortalecer el discurso de los grupos denominados antivacunas en todo el mundo. Es más, un tercio de los norteamericanos aún continúa creyendo que las vacunas pueden causar autismo . 

Lea lo que dicen los científicos sobre las novedades en investigación.

Posiblemente, este haya sido uno de los casos de fraude más importantes y conocidos de la historia de la medicina.

Fraude en ciencia: ¿por qué existe?

La investigación es necesaria para avanzar en el conocimiento científico. Sin embargo, la ciencia no está libre de la malicia del ser humano, conocida en la comunidad científica como mala conducta o fraude en ciencia. 

La mala conducta científica engloba la fabricación, la falsificación y el plagio de datos o imágenes. Pero también la no declaración de conflictos de intereses o la interferencia de las compañías privadas con ánimo de lucro en los resultados de la investigación, entre otros.

¿Qué propicia estas conductas no éticas en la investigación científica? Por un lado se encuentran los intereses económicos y personales. Y por otro, muy relacionado con lo anterior, la presión por publicar. 

En el ámbito anglosajón esto se denomina publish or perish y surge a raíz del actual sistema de evaluación de investigadores, basado en el número de publicaciones y citaciones recibidas. Cuantas más publicaciones acumule un investigador, más prestigio tendrá y más rápido progresará en su carrera. Esto da lugar a que los investigadores se sientan presionados para producir cada vez más publicaciones, lo que deriva con frecuencia en estudios de baja calidad y menos frecuentemente, en la proliferación de conductas poco éticas.

Hoy en día, la mala conducta científica es la causa más frecuente de retractación, superando a los errores no intencionados. Esto supone un problema, ya que las publicaciones científicas fraudulentas merman la confianza de la población en la ciencia. 

El caso Surgisphere y la covid-19

El de Wakefield no ha sido el primero ni el último caso de fraude en ciencia. Otro muy reciente tuvo lugar durante la pandemia de covid-19 y se conoce como el caso Surgisphere. 

El objetivo del estudio era comprobar si la hidroxicloroquina era un tratamiento efectivo y seguro para la covid-19. Para ello, se utilizaron datos de miles de pacientes proporcionados por una empresa norteamericana, Surgisphere Corporation. Los resultados sugirieron que este principio activo incrementaba el riesgo de muerte intrahospitalaria. Como resultado, la Organización Mundial de la Salud paralizó la rama del ensayo clínico Solidarity que se estaba llevando a cabo para estudiar este fármaco y los médicos dejaron de prescribir hidroxicloroquina a enfermos de covid-19. 

Rápidamente, numerosos investigadores y profesionales sanitarios expresaron escepticismo acerca de la integridad y validez de los datos. Y esto llevó a la revista a iniciar una investigación. Surgisphere Corporation se negó a compartir los datos, lo que hizo que el artículo fuera retractado al no poder corroborar su veracidad. Posteriormente, se comprobó que la administración de hidroxicloroquina no tenía ningún efecto beneficioso en pacientes covid-19, pero tampoco producía ningún efecto adverso grave. Pero ¿y si hubiese sido efectivo y se hubiera dejado de prescribir por un caso de fraude? ¿Cuánto daño podría haber hecho eso a nivel global?

Debido al avance de la globalización y al aumento de la competitividad entre investigadores, cabe pensar que, si no se toman medidas eficaces, el fraude en investigación seguirá representando un problema importante y creciente en los próximos años. 

¿Necesitamos una oficina de integridad científica?

Si bien es cierto que los casos notorios de fraude en ciencia son pocos, se ha demostrado que uno solo de ellos puede suponer una amenaza para la salud pública a nivel global, como sucedió con Wakefield y pudo haber sucedido con Surgisphere. Lo más probable es que estos casos sean solamente la punta del iceberg, y que existan más casos que todavía desconocemos. 

Por eso algunos países tienen oficinas de integridad científica, aunque no es el caso de España. Es probable que la mera existencia de una oficina de estas características tenga un efecto disuasorio ante potenciales conductas no éticas, incluyendo nuevos tipos de fraude como el caso de los papermills. De la misma manera que los fondos públicos de proyectos de investigación competitivos pueden ser auditados, ¿no debería ocurrir lo mismo con la producción científica en investigación? 

También es importante reconsiderar los sistemas de promoción profesional de los investigadores para minimizar los incentivos perversos que pueden tentar a algunos a recurrir a malas conductas científicas. Los principios de Hong Kong, propuestos por algunos investigadores, son una buena opción para plantarle cara al fraude en ciencia.



Artrópodos gigantes dominaron los mares hace 470 millones de años

 El yacimiento de Taichoute, en Marruecos, hoy se encuentra rodeado por un cálido y seco desierto. Sin embargo, hubo una época en la historia de nuestro planeta en que este lugar se encontraba a cientos de metros bajo el agua. Un lugar, además, con una fauna rica en lo que parecen haber sido varias especies de artrópodos gigantes que nadaban libremente. 

Al menos eso es lo que se desprende de un artículo que bajo el título New fossil assemblages from the Early Ordovician Fezouata Biota, se publicaba a finales de 2022 en la revista Scientific Reports. 

"Todo es nuevo en esta localidad: su sedimentología, paleontología e incluso la preservación de los fósiles, lo que destaca aún más la importancia de la biota de Fezuata para completar nuestra comprensión del pasado de la vida en la Tierra", explica el autor principal del artículo, el doctor Farid Saleh, de la Universidad de Lausana y la Universidad de Yunnan.

"Si bien los artrópodos gigantes que descubrimos aún no se han identificado por completo, algunos pueden pertenecer a especies descritas anteriormente y otros serán sin duda especies nuevas", añade por su parte el doctor Xiaoya Ma, de la Universidad de Exeter y la Universidad de Yunnan. "Sin embargo, su gran tamaño y su estilo de vida de natación libre sugieren que desempeñaron un papel único en estos ecosistemas".

El yacimiento de Fezouata fue seleccionado recientemente como uno de los 100 yacimientos geológicos más importantes del mundo debido a su relevancia para comprender la evolución durante el período Ordovícico Inferior, hace unos 470 millones de años. Los fósiles descubiertos en estas rocas incluyen elementos mineralizados (por ejemplo, conchas), pero algunos también muestran una preservación excepcional de las partes blandas, como órganos internos, de los animales primitivos que habitaron en esta parte de nuestro planeta cuando formaba parte del océano.

Del mismo modo, el nuevo estudio informa de que el descubrimiento de los fósiles de Taichoute, conservados en sedimentos que son unos millones de años más jóvenes que los del área limítrofe de Zagora, están dominados por fragmentos de artrópodos gigantes.

Colección de fósiles del yacimiento de Fezouata
FOTO: EMMANUEL MARTIN

“Los cadáveres fueron transportados a un ambiente marino relativamente profundo por deslizamientos de tierra submarinos, lo que contrasta con los descubrimientos en entornos menos profundos, los cuales fueron enterrados por depósitos de tormentas”, explica el doctor Romain Vaucher, de la Universidad de Lausana. “Aquí se encuentran animales como los braquiópodos, adheridos a algunos fragmentos de artrópodos, lo que indica que estos grandes caparazones también actuaron como reservas de nutrientes para la comunidad que habitaba el fondo una vez que murieron y quedaron varados".

Por todo ello, Taichoute se ha convertido en unos de los yacimientos en su clase más importante para la investigación del Ordovícico. En él se han llegado a encontrar incluso nuevas especies de trilobites, uno de los habitantes prehistóricos de las profundidades más conocidos y estudiados hasta la fecha. "Es un lugar que no deja de sorprendernos con nuevos descubrimientos inesperados", concluyen sus autores. 

 Enero de 2003. Tres investigadores de la Estación Experimental de Zonas Áridas y del Museo Nacional de Ciencias Naturaleza del CSIC, con apoyo de la Unidad de Tecnología Marina del CSIC, nos embarcábamos en el buque Las Palmas de la Armada española para una estancia de casi 40 días en la península antártica. Nuestro objetivo era iniciar un muestreo de las pingüineras presentes en la región. 

Era la primera vez que se realizaba este tipo de muestreo por parte de la logística española. Se ha repetido en años sucesivos (2006-2010 y 2018, 2022 y 2023) para obtener datos que evidencien la variabilidad fisiológica en diferentes poblaciones y la presencia de parásitos y enfermedades, y para tomar muestras que nos permitan estudiar la variabilidad genética de las poblaciones de las tres especies que ocupan el área: pingüino barbijo, pingüino papúa y pingüino de Adelia. 

La información recogida ha servido para alimentar el proyecto PINGUCLIM, cuyo objetivo general es comprender los procesos y mecanismos que explican cómo los cambios ambientales conectados con el cambio global están afectando a estas aves acuáticas en la península Antártica.

En campañas posteriores a aquel primer viaje, nuestra sede principal de trabajo ha sido la base antártica española Gabriel de Castilla, gestionada por el Ejército español y parte de la red de infraestructuras científico técnicas singulares del Ministerio de Ciencia. Además, varios años hemos utilizado también bases argentinas (Carlini, Esperanza) o uruguayas (Artigas).












Base antártica española Gabriel de Castilla, situada en isla Decepción (archipiélago de las islas Shetland del Sur).Ministerio de Defensa

En el proyecto han participado distintas instituciones además del CSIC, como la Universidad de Murcia, la Universidad de Alcalá de Henares, la Universidad Complutense de Madrid, la Universidad Autónoma de Madrid, y más de una docena de instituciones internacionales como la Universidad de Giessen, la NOAA, el Instituto Antártico Argentino, el Instituto Antártico Uruguayo y la Universidad Nacional Católica de Chile, entre otras.

Menos alimento para los pingüinos

Los pingüinos son los depredadores más abundantes del ecosistema marino antártico: representan el 90 % de la biomasa de las aves. Como depredadores tope reflejan los cambios ambientales que suceden en el entorno y por tanto pueden considerarse centinelas del medio marino. Por eso estudiarlos es crucial para el seguimiento de los procesos conectados con cambios en el ambiente antártico.

Por ejemplo, como consecuencia de estos cambios, las poblaciones del pingüino barbijo y del pingüino de Adelia en la península antártica se han reducido en torno al 60 % en las últimas décadas. El pingüino papúa, con una dieta más amplia, ha experimentado un crecimiento de alrededor del 65 %. 

Esta disminución se explica por efectos del cambio climático, que ha reducido la abundancia de krill y ha cambiado su distribución, por interacciones con pesquerías de krill y por el aumento de cetáceos en la región. 

En el marco del proyecto PINGUCLIM, nuestro trabajo ha estado enfocado en estudiar la respuesta inmunitaria de los pingüinos ante parásitos y enfermedades y los efectos de los contaminantes y del estrés oxidativo. También hemos realizado un seguimiento ecológico de las colonias (dieta y comportamiento de alimentación).

Recientemente, hemos analizado cómo todos estos factores pueden relacionarse con el comportamiento y las zonas de alimentación de las aves utilizando nuevas tecnología, como los GPS y emisores satélites. Estas nos permiten obtener información precisa de la actividad de los pingüinos en el mar tanto en el verano austral como durante el invierno.

Instrumento GPS adherido a un pingüino.
Instrumento GPS que se adhiere a la espalda de los pingüinos. Andrés BarbosaAuthor provided

Parásitos antárticos



















Debido a la escasez de información sobre las especies y específicamente sobre estos factores, nuestra primera labor consistió en detectar parásitos y enfermedades para estudiar sus efectos en el sistema inmune de las aves. Hemos descrito la presencia de nuevos parásitos para las especies y zonas estudiadas. Así, hemos establecido la parasitofauna asociada a los pingüinos antárticos de manera que podamos tenerla de referencia para posibles cambios futuros. 

La importancia del efecto de los parásitos en el medio polar se basa en las diferencias entre estas regiones y el resto de ecosistemas. Los pingüinos antárticos muestran una parasitofauna menos rica y menos abundante que los de otras latitudes. Sin embargo, esta situación puede cambiar debido a las alteraciones producidas por el cambio climático en el medio marino y, por tanto, en la principal presa de los pingüinos: el krill. 

Se ha descrito una disminución de la abundancia de krill y su desplazamiento hacia el sur, reduciendo la disponibilidad para estas especies. La escasez de las presas habituales de estas aves acuáticas puede afectar a sus poblaciones y cambiar su alimentación.

El contacto con nuevos parásitos supondría un reto para el sistema inmune de los pingüinos cuyos efectos habría que estudiar.

También hemos investigado la relación entre la respuesta inmune y los nutrientes provenientes del krill, como los carotenoides que dan el color rojo que tiene el pingüino papúa. Hemos comprobado que los individuos con colores más saturados tienen mejor condición física, actuando como señalizadores de salud. 

Una pingüino adulto alimenta a una cría.
Pingüinos papúa. Andrés BarbosaAuthor provided

La huella de la presencia humana



















Otro factor que influye en la fisiología de estos animales son los contaminantes. Nuestros resultados han mostrado la presencia tanto de metales pesados como de contaminantes orgánicos y microplásticos en los pingüinos antárticos, en algunos casos desde hace más de 15 años, provocándoles daños genotóxicos de efectos subletales. Hemos encontrado una asociación entre la concentración de estas sustancias y la actividad humana.

Toda esta información nos ha servido para determinar el impacto del hombre. Comparando colonias con diferentes grados de presencia de personas, hemos observado que las más concurridas tienen mayores niveles de respuesta inmunologógica, mayor presencia de contaminantes, mayores efectos genotóxicos y evidencias de habituamiento a los humanos.

Los cambios que se pueden producir en las zonas de alimentación conllevan otra serie de costes, como un incremento de la energía necesaria para la cría y la alimentación, lo que puede contribuir al deterioro a largo plazo de los individuos y afectar, en definitiva, a las poblaciones. Esta relación aparece reflejada en nuestros estudios, que muestran cómo ese mayor esfuerzo de cría conlleva un incremento del estrés oxidativo a largo plazo. 

Igualmente, un mayor efecto de patógenos y parásitos afecta también al estrés oxidativo y, por extensión, influye en las zonas donde los pingüinos van a alimentarse.

Un pingüino colocado encima de dos huevos.



















Pingüino de Adelia incubando sus huevos. Andrés BarbosaAuthor provided

Las implicaciones del cambio climático en los pingüinos antárticos pueden ser amplias y diversas y afectan a sus poblaciones. Además, las interacciones con la actividad humana, que incluyen las pesquerías de krill, pueden suponer una grave amenaza para su supervivencia en un contexto de cambio climático. 

Para proteger al máximo esta región y estas especies es necesario establecer una red de áreas marinas protegidas. La creación de estas zonas se lleva discutiendo varios años en el seno de la Convención para la Conservación de los Recursos Vivos Marinos Antárticos (CCAMLR, por sus siglas en inglés), pero debido a bloqueos en la toma de decisiones por parte de Rusia y China no se han hecho realidad por el momento.