lunes, 31 de julio de 2023

¿Nos han visitado los extraterrestres?

 Una noche, al volver a la cueva que servía de refugio a los miembros de su tribu, el mono humanoide Moon-Watcher se encuentra con una extraña estructura de cristal, una especie de monolito de gran tamaño que rápidamente capta su interés, pero del que se olvida muy pronto al percatarse de que no es comestible. Al poco tiempo, se revela la verdadera función del monolito, que no es otra que la de penetrar en las mentes de nuestros antepasados e inducir en ellas nuevas capacidades que, con el tiempo, acabarán desembocando en el desarrollo de una inteligencia capaz de crear tecnología. 

Muchos lectores habrán reconocido en estas líneas la trama de la novela 2001. Una odisea en el espacio, de Arthur C. Clarke, y de la película del mismo título, dirigida por Stanley C. Kubrick. A estas alturas no es necesario comentar que el monolito del que hablamos es obra de una civilización extraterrestre que observa las vidas de otros planetas y “experimenta” con ellas para favorecer el desarrollo de inteligencia en el mayor número de lugares del cosmos. 

Buscando respuestas simples para cuestiones complejas

Entender cómo nuestra especie se hizo inteligente es uno de los enigmas evolutivos que aún están sin resolver. La producción de mutaciones de pequeño efecto, seguida de la selección de las más favorables, parece un proceso demasiado lento para que aparezcan estructuras tan complejas como el sistema nervioso y el cerebro. Esa complejidad es lo que permite que millones de neuronas se comuniquen entre sí para dar como resultado la aparición de cualidades como la capacidad de responder de forma voluntaria a los estímulos del medio o hacerse preguntas sobre la propia naturaleza del hombre y el universo. 

Hoy día sabemos que existen mecanismos evolutivos que implican grandes saltos de complejidad, pero eso no evita que cuando algo resulta difícil de comprender se acabe recurriendo a fuerzas no humanas –-llámense dioses, extraterrestres o formas de energía-– para intentar explicarlo. 

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Esto ha sucedido siempre y en todas las culturas. Un ejemplo clásico es la atribución de fenómenos atmosféricos comunes –-como el trueno, los relámpagos o las inundaciones-– a la ira de Dios. Si eso sucedía cuando no habíamos despegado del suelo, no es extraño que recurramos a los extraterrestres para explicar otros fenómenos que solo han sido observables cuando viajar por las alturas formó parte de nuestra normalidad. 

El aliciente del misterio

La posibilidad de que nos hayan visitado seres de otros mundos siempre nos ha fascinado. Más aún cuando se añade el ingrediente del misterio. 

Cualquier fenómeno nos resulta más interesante cuando parece que se intenta ocultar por alguna oscura razón. La atracción por las conspiraciones alimenta ideas sin ninguna base científica, como el terraplanismo, que el hombre no ha llegado a la Luna o que las vacunas pueden manipular nuestro comportamiento. 

Aunque se demuestre repetidamente que esas ideas son mentira, su rápida expansión a través de las redes sociales, utilizando un lenguaje simple, categórico y que apela a nuestros sentimientos, las convierte en armas muy poderosas. 

Las supuestas “pruebas” sobre las visitas de extraterrestres son tan dispares como ciertos pasajes de la Biblia, o las representaciones que existen en algunos petroglifos de seres u objetos con una apariencia que puede hacer pensar en extraterrestres o naves espaciales. Estas últimas habitualmente con la forma de platillos volantes. 

Pero no debemos olvidar que el hombre siempre ha creado seres imaginarios que se parecían a él y a los que atribuía propiedades mágicas. También ha imaginado a sus dioses, les ha dado apariencia humana y, como era de esperar, casi siempre los ha situado en el cielo. 

Miramos esas representaciones con nuestros ojos de hoy, y eso nos lleva a asociarlas con seres o estructuras extraterrestres, cuando en realidad podrían referirse a cualquier otra cosa.

Imagen de petroglifos encontrados en Cub Creek (Utah, Estados Unidos). MikeGoad / Pixabay

Cuando las historias no comprobadas adquieren dimensiones 










colosales

Recientemente, en el congreso de Estados Unidos, los ovnis (actualmente llamados FANI, siglas de fenómenos atmosféricos no identificados) han vuelto a ponerse de moda. Y lo han hecho de la mano de un exoficial de inteligencia de la Fuerza Aérea que sostiene que el Pentágono tiene en su poder restos de naves alienígenas y “restos biológicos no humanos”. Las afirmaciones fueron reforzadas por la presencia de un comandante retirado de la Marina y un expiloto de la Armada. 

Lo cierto es que, cuanto más exploremos nuestros cielos, más posibilidades tendremos de encontrarnos con fenómenos que no sabemos explicar. Pero eso no significa que sean de origen extraterrestre. La experiencia nos muestra que en la mayor parte de los casos corresponden a efectos ópticos, globos espía o meteorológicos, chatarra espacial, o incluso satélites creados por nosotros mismos. 

En España también se habló mucho de estas experiencias entre los años 60 y 80 del siglo pasado. En esa época todo el mundo conocía a alguien convencido de haber visto algún ovni. Se llegó incluso a inventar un exoplaneta, Ummo, que estaba habitado por una civilización más avanzada que la nuestra y que estableció contacto con personajes terrestres. En sus supuestas cartas, los ummitas explicaban algunos conceptos como la herencia genética o la estructura celular. 

Lo cierto es que, ahora mismo, leer algunas de esas cartas solo puede hacernos sonreír. La historia del planeta Ummo fue una estafa colosal, confesada por su propio creador. 

La mentira desembocó en la creación de una red de pederastia, algo que nos debe hacer reflexionar sobre las nefastas consecuencias que puede tener la expansión de noticias inventadas.

¿Negamos la posibilidad de la existencia de civilizaciones extraterrestres inteligentes?

La respuesta es que, por supuesto, no. El universo es inmenso y es muy probable que procesos similares a los que han conducido a la aparición de la vida en la Tierra también hayan tenido lugar en otros planetas. Pero de ahí a que esos seres nos estén visitando hay un gran trecho. 

Los planetas extrasolares están muy alejados y estamos limitados por la velocidad de la luz que, según las leyes de la física establecidas por Einstein, no se puede superar. El viaje a un planeta extrasolar “cercano” nos llevaría miles de años. Quizás una civilización más avanzada podría haber reducido ese tiempo, pero no hasta el extremo de convertirlo en algo fácil y común.

En cualquier caso, si existen restos de naves y seres extraterrestres almacenados en algún lugar, ¿por qué no se muestran? Los científicos estaríamos encantados de analizar esa materia orgánica para ver cómo está organizada, qué tipo de metabolismo la sustenta o qué moléculas utiliza para almacenar la información genética. 

Mientras no haya pruebas, no estamos hablando de ciencia, estamos hablando de historias. Y las historias pueden ser muy entretenidas para pasar el rato, pero, al menos las de este tipo, no ayudan a construir una visión más acertada de la realidad.

lunes, 24 de julio de 2023

La regeneración del corazón: descifrando un misterio evolutivo

 ¿Quién no se ha hecho una herida en la piel y en cuestión de días ya está reparada? Esto ocurre gracias a que las células cercanas se “desdiferencian” – vuelven a un estado primitivo– se multiplican y rellenan dicha herida.

Nuestros tejidos experimentan una pérdida de células a través del desgaste normal o daños como las heridas, que se contrarresta mediante el reemplazo. Envejecemos en parte debido a un declive gradual de la capacidad natural de nuestros cuerpos para mantener ese equilibrio. 

Toda la vida con los mismos cardiomiocitos

Cada órgano muestra tasas y mecanismos diferentes de renovación celular. Por ejemplo, las células del intestino lo hacen cada semana. En el otro extremo, las células contráctiles del corazón, los cardiomiocitos, apenas experimentan reemplazos. Gran parte de las células de nuestro corazón son las mismas que teníamos cuando nacimos.

Además de su longevidad, los cardiomiocitos poseen una gran fuerza y resistencia. Un corazón humano es capaz de propulsar 8 000 litros de sangre cada día a través de todo nuestro cuerpo. Sin embargo, tiene una “kryptonita”: el infarto de miocardio. Cuando un coágulo tapona una arteria del corazón, las células dejan de recibir sangre y oxígeno y mueren. En ese momento, los fibroblastos, células de rescate, rellenan el hueco que dejan las células muertas formando un tejido fibroso. 

Como el corazón no tiene mecanismos de renovación celular, el tejido fibroso no se sustituye, dando lugar a un órgano que late de forma ineficiente y arrítmica. Imaginemos cómo expulsaría el aire un globo hinchable si reparásemos un agujero con un trozo de plástico rígido. Si de ese globo dependiera nuestra calidad de vida, tendríamos un problema.

Mientras somos fetos y durante los primeros días de vida, los humanos y otros mamíferos sí podemos regenerar el corazón. En estas etapas, los cardiomiocitos se encuentran en un estado más primitivo y todavía son capaces de multiplicarse y generar nuevo tejido. Pero a medida que crecemos, estas células se vuelven más robustas y los genes que permiten la vuelta al estado primitivo se desactivan. 

La mayoría de los cardiomiocitos acumulan varias copias del ADN y aumentan su tamaño, como los fresones que compramos en el supermercado. Esta rigidez, sumada a la ausencia de células madre en el corazón, anula su capacidad regenerativa.

El estudio del desarrollo embrionario brinda una oportunidad única para conocer herramientas de nuestro cuerpo que podemos usar luego a nuestro favor. Porque ese desarrollo consiste precisamente en generar nuevos tejidos y contiene las instrucciones genéticas para hacerlo.

Un canje evolutivo: corazones más potentes pero irreparables

Otros animales, como los peces o las salamandras, pueden regenerar el corazón sin problemas en su etapa adulta. ¿Por qué ellos sí y nosotros no? ¿Nos ha tratado mal la evolución? 

Algunos científicos postulan que esto es solo un efecto colateral de las presiones evolutivas. Los animales grandes y complejos como los humanos necesitamos corazones potentes con cardiomiocitos diferenciados e hipertróficos como fresones, pero a cambio perdemos la facultad de regenerarlo. Otras especies más simples se las arreglan con células más primitivas, capaces de desdiferenciarse. 

Si a esto le sumamos la admirable capacidad de algunas salamandras y peces para reparar tejido dañado (aletas, colas…), tenemos el cóctel perfecto para la regeneración del corazón.

En las cuevas submarinas de México, existen dos versiones de una misma especie (Astyanax mexicanus): el pez de superficie y el pez de las profundidades. Mientras que el primero regenera su corazón sin problemas, el pez de las profundidades ha perdido esa capacidad. Ahora, varios grupos de científicos investigancuáles son las diferencias genéticas que explican la diferencia. 

Es posible que la ausencia de depredadores que les muerdan las aletas en tales profundidades haya causado la pérdida de la capacidad regenerativa. Es un claro ejemplo de la importancia de conservar la biodiversidad para que avance la investigación en medicina. Si estos peces se extinguieran, perderíamos para siempre una oportunidad de encontrar los elementos necesarios para regenerar el corazón humano. 

Soluciones: del Everest a los parches, sin recurrir al trasplante

Con estas pistas, los científicos están trabajando a contrarrelojpara encontrar estrategias que lo consigan. Un enfoque es activar los programas genéticos del desarrollo embrionario en el corazón infartado para forzarle a que genere nuevo tejido. Otra opción más directa radica en pegar un parche de tejido artificial generado con cardiomiocitos obtenidos a partir de células madre cultivadas in vitro.

La estrategia más llamativa consiste en meter a personas infartadas en una cámara con bajos niveles de oxígeno. Se ha observado que los cardiomiocitos tienden a multiplicarse en esas condiciones. De hecho, durante el desarrollo embrionario, el feto crece con escasez de oxígeno, que incrementan al entrar en contacto con el aire al nacer. 

Podríamos subir a la cima del Everest si sufriéramos un infarto, ya que allí los niveles de oxígeno son más bajos, pero últimamente está muy colapsado. En su lugar, la Universidad de Texas está probando a meter a personas infartadas en cámaras de hipoxia.

En definitiva, si podemos enseñar a un corazón viejo a usar trucos nuevos, el efecto será imparable.


Este artículo fue finalista en la III edición del certamen de divulgación joven organizado por la Fundación Lilly y The Conversation España.

lunes, 17 de julio de 2023

‘LTT9779 b’: el reflejo del “planeta espejo” al descubierto

 El exoplaneta ‘LTT9779 b’, un cuerpo "espejo", fue encontrado con la ayuda del satélite TESS en 2020. Se encuentra a 264 años luz de la Tierra en la constelación del Escultor y fue catalogado como un Neptuno incandescente. Es un planeta gigante no gaseoso con nubes de altas temperaturas. En aquel momento se determinó que era único, pues, aunque mantiene una temperatura de hasta 2 mil °C y pese a recibir tal cantidad de calor, tiene una atmósfera que refleja luz. Tal hallazgo hizo que la comunidad astronómica le apodara “el exoplaneta que no debería existir”.

Pero una nueva revisión al exoplaneta, esta vez con el satélite CHEOPS de la Agencia Espacial Europea (ESA), arrojó nueva información sobre su naturaleza. Las lecturas indicaron que la gruesa capa de nubes que rodean al planeta refleja el 80% de la luz que recibe de su estrella anfitriona. En comparación, la Tierra solo puede reflejar un 30% de la luz solar y Venus, el objeto más brillante en el cielo después del Sol y la Luna, refleja el 75%.

Su alta capacidad de reflexión se debe a que su atmósfera está compuesta de silicatos y metales. Es como si su atmósfera estuviera hecha de arena, o de vidrio. El clima de ‘LTT9779 b’ sería tan extremo que, si estuvieras ahí, verías todo en llamas y con pesadas nubes de metal que hacen llover titanio, según los investigadores.

“Las nubes reflejan la luz y evitan que el planeta se caliente demasiado y se evapore. Mientras tanto, ser altamente metálico hace que el planeta y su atmósfera sean pesados ​​y más difíciles de volar” explicó Sergio Hoyer, coautor del estudio.

El nuevo análisis del exoplaneta no pudo ser posible sin el uso del Characterising Exoplanets Satellite (CHEOPS). Su misión es la de estudiar exoplanetas más pequeños que Saturno y que orbitan sobre estrellas muy brillantes. Además de sus funciones únicas para dimensionar planetas, puede identificar aquellos con atmósferas, los cuales tienen el potencial de albergar vida microbiana.

CHEOPS también funciona como una mira de precisión para otros telescopios más poderosos como el James Webb o el Hubble. El satélite identifica exoplanetas con atmósferas traslúcidas y predice sus posiciones para que se analicen con mayor detenimiento con otros instrumentos infrarrojos o de rayos X. Emily Rickman, miembro del equipo de investigación, adelantó que el planeta neptuniano ‘LTT9779 b’ será puesto en la lista de objetivos del JWST para su seguimiento.


TRAPPIST-1 C es el segundo planeta más cercano a su enana roja.
‘TRAPPIST-1 c’ acaba de ser descartado como planeta con condiciones para la vida. Para los científicos, la revisión de JWST y sus conclusiones “reducen la cantidad de exoplanetas que podrían ser habitables”.

El "planeta espejo" no es un gigante gaseoso como Júpiter. Debajo de esa atmósfera hay un mundo de roca con su propio clima. Por supuesto no hay posibilidad de que albergue vida dentro por su extrema temperatura, pero el planeta ya ha seducido a los investigadores. “Es un planeta que no debería existir. Esperamos que la atmósfera de los planetas como este sea arrastrada por su estrella, dejando atrás la roca desnuda”, dice Vivien Parmentier, coautora de la investigación.

Los hongos también sudan

 El descubrimiento de que los hongos pueden regular su propia temperatura enfriándose con sudor revela un proceso fisiológico aparentemente universal que hasta ahora no había sido investigado en esos organismos.

En el reino Fungi, el reino de los hongos, se han descrito más de 150 000 especies, incluidas las macroscópicas como los hongos micorrizógenos productores de cuerpos fructíferos (las conocidas setas) y las microscópicas como mohos y levaduras. Unos y otros juegan un papel central en el equilibrio ecológico de la Tierra.

A diferencia de lo que ocurre con animales y plantas, la temperatura corporal y la termorregulación de los hongos son relativamente desconocidos. Los resultados de una reciente investigación demuestran que no solo los hongos formadores de cuerpos fructíferos (setas), sino también las colonias microscópicas de levaduras y mohos pueden mantener temperaturas más frías que su entorno.

La vida y la segunda ley de la termodinámica

Como consecuencia del hecho de que el universo comenzó en un estado de baja entropía y aún no ha alcanzado el equilibrio, todas las formas de vida son sistemas disipativos alejados del equilibrio termodinámico. Esto significa que pueden estar más calientes o fríos que su entorno.

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La homeostasis es una propiedad de los organismos que consiste en su capacidad de mantener una condición interna estable compensando los cambios en su entorno mediante el intercambio regulado de materia y energía con el exterior (termorregulación metabólica). Esto hace que la temperatura de cualquier organismo dependa del equilibrio entre la producción, la ganancia y la disipación de la energía calorífica.

La forma de obtener calor puede ser por endotermia o por ectotermia. Los organismos endotermos u homeotermos (del griego homeo, parecido) controlan la temperatura corporal mediante la producción interna de calor, y mantienen habitualmente dicha temperatura por encima de la temperatura ambiental. Para regular su temperatura corporal, los organismos ectotermos o poiquilotermos (del griego poikilos, variedad) dependen, fundamentalmente, de una fuente de calor externa.

Endotermos y ectotermos usan el sudor para evaporar el agua de sus superficies, gracias a lo cual emiten calor y se enfrían. La evaporación del agua es un proceso endotérmico que consume energía para romper los puentes de hidrógeno cuando el agua pasa de líquido a gas. Los estomas de las plantas terrestres regulan el proceso de transpiración abriéndose y cerrándose en respuesta a estímulos. El enfriamiento por evaporación en los animales se logra a través de las glándulas sudoríparas.

La regulación térmica de los hongos

Aun careciendo de estomas o de glándulas sudoríparas, los cuerpos fructíferos o esporocarpos de los hongos (setas) se enfrían mediante la evapotranspiración del agua de su superficie. En otras palabras: sudan. 

La relevancia biológica de la temperatura relativamente fría de los píleos de las setas, cuya tasa de pérdida de agua puede ser mayor que la de las plantas y suficiente para enfriar el aire circundante en varios grados centígrados, se relaciona con la dispersión de las esporas.

A diferencia de la bien conocida regulación térmica de los hongos macroscópicos con esporocarpos y de animales y plantas, la de las comunidades de hongos microscópicos, protistas, arqueas y bacterias está poco estudiada, aunque debido a su pequeño tamaño (o alta relación superficie/volumen), se supone que los microorganismos son seres ectotérmicos cuya masa térmica individual es insuficiente para mantener una diferencia de temperatura con respecto a su entorno.

Sin embargo, los microorganismos suelen vivir en comunidades, lo que hace muy factible que, agrupados, sean capaces de modificar su temperatura. Como desde hace una década se sabe que las colonias de la bacteria Pseudomonas putida producen calor, es posible que cualquier otra comunidad microbiana pueda producir suficiente energía térmica interna para mantener temperaturas más cálidas que el entorno. 

Además, el hallazgo de que las mitocondrias tienen temperaturas cercanas a los 50 °C sugiere la posibilidad de que existan motores térmicos a nanoescala, aunque lograr temperaturas tan altas en los orgánulos plantee varios enigmas físicos.

Termogramas fúngicos

Para comprobar si los hongos desprenden calor, los autores de la citada investigación aplicaron tecnologías termométricas para medir la temperatura de hongos macroscópicos en su hábitat natural y de colonias de hongos microscópicos cultivados en laboratorio.

Termogramas de ocho setas en su hábitat natural que muestran que están más frías que el aire circundante.











Termogramas de ocho setas en su hábitat natural que muestran que están más frías que el aire circundante. Las temperaturas de las barras de color están en grados centígrados. La hipotermia de las setas aparece durante el proceso de su formación (fructificación) y las zonas fértiles del micelio (himenio) se vuelven más frías que las zonas estériles que forman la seta. Modificada a partir de Cordero et al. 2023.

Los termogramas resultantes demuestran que la hipotermia inducida por evapotranspiración parece ser una característica general de todo el reino Fungi. Los termogramas de veinte especies de hongos que crecen en plena naturaleza revelan temperaturas superficiales más frías que el aire circundante. Como media, dependiendo de la especie, los hongos estaban entre 2,9 ± 1,4 °C más fríos que el aire a su alrededor.

Las colonias de quince especímenes de levaduras y mohos estaban más frías (entre 0,3 y 1,9 °C más frías dependiendo de la especie) que el agar de los márgenes. La capacidad de refrigeración de los cultivos de hongos puede utilizarse experimentalmente para fabricar refrigeradores naturales.

Termogramas de nueve cultivos de levaduras y mohos en placas de Petri con agar que muestran que los márgenes externos de las colonias están más calientes que el centro











Termogramas de nueve cultivos de levaduras y mohos en placas de Petri con agar que muestran que los márgenes externos de las colonias están más calientes que el centro. A, B y C: tres cepas diferentes de Cryptococcus neoformans. D: Exophiala dermatitidis. E: Candida albicans. F: Candida tropicalis. G: Candida glabrata. H: Candida auris. I: Candida krusei. Modificada a partir de Cordero et al. 2023.

Esta investigación confirma que los hongos macroscópicos, los mohos y las levaduras son hipotérmicos, es decir, están más fríos que su entorno, lo que sugiere que el enfriamiento relativo es una propiedad general del reino Fungi. Los hongos unicelulares logran la hipotermia gracias al enfriamiento por evaporación como hacen los hongos macroscópicos, lo que permite pensar que, evolutivamente, este mecanismo de enfriamiento sea un sistema de termorregulación ancestral.

Saber cómo las temperaturas de los hongos varían con su nicho ecológico implica múltiples variables que requieren más investigación, porque conocer la razón que subyace en este fenómeno de enfriamiento podría ayudarnos a entender cómo interactúan los hongos con su entorno y con otros organismos, incluidos los seres humanos, muy afectados por enfermedades fúngicas que cada año matan a más de 1,5 millones de personas.

Algunas investigaciones recientes sugieren que el aumento de las temperaturas globales podría incrementar el número de especies fúngicas potencialmente causantes de infecciones humanas graves que obligan a plantear nuevos escenarios pandémicos.

Esquema de un prototipo de aparato de aire acondicionado elaborado a partir de un cultivo de champiñones (_Agaricus bisporus_) que produjo una capacidad de enfriamiento de 1 002 BTU/h.






















Este sencillo prototipo de aparato de aire acondicionado (A/C) elaborado a partir de un cultivo de champiñones (Agaricus bisporus) produjo una capacidad de enfriamiento de 1 002 BTU/h. Como referencia, una habitación de entre 10 y 15 m² requiere un aparato de A/C de 5 000 BTU/h. Aunque los aparatos de A/C comerciales suministran al menos 5 veces más capacidad de enfriamiento, también pesan unas 20 veces más. Eso supone que un dispositivo de A/C a base de hongos podría proporcionar una capacidad de enfriamiento superior por unidad de peso. Modificada partir de Cordero el al. 2023.

Por el momento, los humanos tenemos cierta protección contra las infecciones por hongos, ya que estos no crecen bien con nuestra temperatura corporal. Pero con el cambio climático, los patógenos podrían comenzar a adaptarse a temperaturas más cálidas para permitirles infectar a los humanos más fácilmente. La nueva investigación sobre la poiquilotermia de los hongos plantea más preguntas que respuestas.