El Club de Ciencias: octubre 2023

martes, 31 de octubre de 2023

El James Webb observa una explosión espacial masiva que crea elementos necesarios para la vida

Redacción Ciencia.- Un equipo científico ha utilizado múltiples telescopios espaciales y terrestres, entre ellos el James Webb, para examinar la segunda explosión de rayos gamma más brillante jamás vista y ha constatado la creación de elementos necesarios para la vida.

Las condiciones en las que se forman muchos de estos elementos químicos en el universo han sido un misterio y el nuevo análisis arroja luz en este sentido, apuntan sendas notas de la agencia espacial estadounidense NASA y la Agencia Espacial Europea, ESA.

Esto ha sido posible gracias al Webb y a un fenómeno de alta energía: el estallido de rayos gamma GRB 230307A excepcionalmente brillante probablemente causado por la fusión de dos estrellas de neutrones, que dio lugar a una explosión conocida como kilonova.

Una kilonova es una explosión producida por la fusión de una estrella de neutrones con un agujero negro o con otra estrella de neutrones.

Elemento químico telurio

El equipo científico, entre los que se encuentran investigadores de la Universidad de Birmingham y de la de Warwick (Reino Unido), publica sus resultados en Nature y describe que encontraron el elemento químico pesado telurio después de la explosión.

Es probable que otros elementos cercanos al telurio en la tabla periódica -como el yodo, necesario para gran parte de la vida en la Tierra- también estén presentes entre el material expulsado.

“Poco más de 150 años después de que Dmitri Mendeleev escribiera la tabla periódica, por fin estamos en condiciones de empezar a rellenar los últimos espacios en blanco para comprender dónde se creó todo, gracias al Webb”, apunta Andrew Levan, de Warwick y de la Universidad Radboud, Países Bajos.

Para Ben Gompertz, de la Universidad de Birmingham, “el Webb supone un gran impulso y puede encontrar elementos aún más pesados (…). Sin duda, este telescopio ha abierto la puerta a hacer mucho más y sus capacidades serán completamente transformadoras para nuestra comprensión del universo”.

Aunque desde hace tiempo se teoriza que las fusiones de estrellas de neutrones son las “ollas a presión” ideales para crear algunos de los elementos más raros y sustancialmente más pesados que el hierro, los astrónomos se han encontrado hasta ahora con algunos obstáculos para obtener pruebas sólidas.

Las kilonovas son extremadamente raras, lo que dificulta su observación. El estallido GRB 230307A fue detectado por primera vez por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA en marzo y es el segundo más brillante observado en más de 50 años, unas 1.000 veces más que un estallido típico visto por ese telescopio.

Un tumultuoso entorno

Ahora se han dado las condiciones perfectas para que los instrumentos NIRCam y NIRSpec del Webb escudriñaran este tumultuoso entorno.

Entre otros, sus capacidades infrarrojas altamente sensibles ayudaron a identificar “el domicilio” de las dos estrellas de neutrones que crearon la kilonova: una galaxia espiral situada a unos 120.000 años luz del lugar de la fusión.

Antes de su aventura, fueron dos estrellas masivas normales que formaban un sistema binario en su galaxia espiral natal.

Como el dúo estaba ligado gravitatoriamente, ambas estrellas fueron lanzadas juntas en dos ocasiones: cuando una de ellas explotó como supernova y se convirtió en estrella de neutrones, y cuando la otra hizo lo mismo.

En este caso, las estrellas de neutrones permanecieron como un sistema binario a pesar de las dos sacudidas explosivas y fueron expulsadas de su galaxia de origen.
La pareja recorrió aproximadamente el equivalente al diámetro de la Vía Láctea antes de fusionarse varios cientos de millones de años después. EFEciencia

La épica batalla sobre qué mató realmente a los dinosaurios

Recuerda cualquier ilustración de dinosaurios que hayas visto en tu infancia. El fondo era casi seguro una de estas dos cosas: un asteroide atravesando el cielo o un volcán en erupción. Y si el ilustrador se sentía muy dramático, quizás ambas cosas.

Hace 66 millones de años, un asteroide de 10 kilómetros de ancho que impactó contra la costa de la península de Yucatán aniquiló a los dinosaurios cercanos y llenó el cielo de un material que sumió al planeta en un invierno que acabó con todas las especies. Pero no hay que subestimar a los volcanes. Cada vez hay más pruebas geológicas que sugieren que los dinosaurios ya sufrían un caos climático antes del asteroide, gracias al enorme e incesante vulcanismo de los traps del Decán en la India.

Durante 300,000 años antes del impacto y otros 500,000 después, estos volcanes emitieron enormes nubes de dióxido de carbono (CO2) y dióxido de azufre (SO2). Incluso cuando no estaban en erupción activa, hacían una desgasificación "preeruptiva". El CO2 calentaba el planeta (como hacen hoy las emisiones humanas) y el SO2 lo enfriaba al reflejar parte de la energía solar en el espacio. El vaivén creó un latigazo climático que provocó una extinción masiva. Así pues, el asteroide no fue la causa directa de la muerte de los dinosaurios, sino el golpe de gracia que selló su destino. Al menos, así lo afirma la teoría.

Los científicos siguen debatiendo el papel que pudo desempeñar el vulcanismo en la extinción del Cretácico-Paleógeno, en comparación con el evidente impacto de un asteroide contra el planeta. Ahora, un modelo informático de aprendizaje automático se ha pronunciado al respecto y ha descubierto que los gases CO2 y SO2 necesarios para provocar la extinción de los dinosaurios coinciden con la producción de los traps del Decán.

Volcanes vs. dinosaurios

"Nuestros hallazgos refuerzan la idea de que el vulcanismo alteró la atmósfera y el clima mucho antes que el asteroide", asegura Alexander Cox, geólogo computacional del Dartmouth College y autor principal de un nuevo artículo publicado en Science. “Se pueden recrear las condiciones ambientales que podrían causar la extinción de los dinosaurios únicamente por el vulcanismo, como si el asteroide no estuviera allí. Pero, por supuesto, no podemos descartar el hecho de que el asteroide definitivamente no hizo felices a los dinosaurios”.

"Este estudio es muy interesante. Nadie había hecho algo así antes", asegura el geocronólogo de la Universidad de Florida Courtney J. Sprain, quien estudia la extinción pero no participó en la investigación. "En los dos últimos años, se ha empezado a reexaminar el papel del vulcanismo en la extinción masiva", refiere.

Los traps del Decán toman su nombre del sueco trappa, que significa "escalera", debido a sus afloramientos en forma de escalón. En el transcurso de casi un millón de años, sus erupciones produjeron un millón de kilómetros cúbicos de lava, eructando 10.4 billones de toneladas de CO2 y 9.3 billones de toneladas de SO2. Por ejemplo, entre 2000 y 2023, los seres humanos emitieron 16,000 millones de toneladas de CO2 al año, lo que equivale a unas 100 veces la tasa que los traps del Decán forman. Así que este vulcanismo fue una liberación más lenta de gases que calientan el planeta, pero ocurrió durante cientos de miles de años. Este aumento de los gases de efecto invernadero, por supuesto, calentó el clima, aunque el SO2 tuvo un efecto de enfriamiento contradictorio.

Los geólogos ya disponen de datos climáticos históricos gracias a una observación: unos diminutos organismos oceánicos conocidos como foraminíferos, que construían caparazones de carbonato cálcico, morían y se hundían en el fondo marino para convertirse en roca. Observando los distintos isótopos de carbono y oxígeno en estas antiguas conchas, los científicos pueden determinar tanto las concentraciones atmosféricas de carbono como las temperaturas oceánicas hace millones de años.

En lugar de trabajar a partir de este registro geológico, el nuevo modelo trabajó hacia él. Ejecutó 300,000 escenarios de cómo los diferentes niveles de CO2 y SO2 podrían producir juntos un clima que coincidiera con los datos objetivos del registro fósil de conchas.

Utilizando un conjunto de 128 procesadores informáticos que funcionaban en paralelo, los científicos podían jugar con concentraciones atmosféricas aleatorias de CO2 y SO2 volcánicos y ver a qué valores de isótopos de carbono y oxígeno conducían. A continuación, el modelo podía comparar esos valores con los datos reales del registro fósil y darse una puntuación a sí mismo. "Podría decir: 'Probemos a añadir un poco de CO2 aquí y un poco menos de SO2 acá'", explica Cox. "Dejamos que el modelo funcionara a lo loco: sigue haciéndolo una y otra y otra vez".

Los 128 procesadores también podían comparar sus puntuaciones entre sí. "Cada uno elige una solución de un procesador que cree que lo está haciendo especialmente bien", agrega Cox. "Y sigue así, como cuando te copias de tus compañeros en el colegio si crees que son más listos que tú. De esta manera, todos los procesadores pueden arrastrar a los demás para llegar a una solución mucho más rápidamente". Al final, ejecutar esas 300,000 simulaciones en paralelo llevó unas decenas de horas, incluso con tantos datos que procesar.

"Lo bueno de lo que ha hecho esta gente es que pueden introducir datos realmente objetivos que nadie discutiría y llegar a conclusiones sorprendentemente detalladas", destaca el geólogo Paul Renne, director del Centro de Geocronología de Berkeley, quien estudia los volcanes y las extinciones masivas, pero no participó en el artículo. Una de esas inferencias es "que las emisiones de dióxido de carbono y de azufre están desacopladas, lo cual es algo que he estado argumentando durante mucho tiempo", apunta.

En otras palabras, los volcanes no arrojaron CO2 y SO2 en proporciones iguales todo el tiempo. Una mezcla desigual dio lugar a un espeluznante vaivén climático que, en última instancia, acabó con los organismos. Una especie podría haberse adaptado al aumento de las temperaturas, para verse condenada 50,000 años más tarde a su caída, o viceversa; el CO2 también dura mucho, mucho más tiempo en la atmósfera que el SO2, por lo que podría acumularse durante miles de años.

El vulcanismo también habría generado lluvia ácida y acidificación de los océanos. Estos factores contribuyeron por sí solos a la desaparición de las plantas, de los herbívoros y de los carnívoros que se alimentaban de ellas. Pero también alteraron el ciclo del carbono del planeta en su conjunto. Por ejemplo, al acidificarse los océanos, criaturas como los foraminíferos, que construyen sus caparazones con carbono, habrían tenido dificultades para sobrevivir. Y si hubiera menos de sus caparazones disponibles para almacenar carbono y secuestrarlo en el fondo oceánico, propone Sprain, "el sistema se perturbaría aún más".

Entonces llegó el asteroide

La bola de fuego y la onda expansiva aniquilaron instantáneamente los organismos cercanos. Para colmo, chocó contra una zona de la Tierra rica en azufre. A diferencia del vulcanismo más gradual de los 300,000 años anteriores, el impacto disparó inmediatamente todo ese azufre a la atmósfera, junto con diminutos trozos de roca y vidrio. Se creó una neblina que envolvió la Tierra, tapando el sol.

El caos climático era ahora una anarquía climática a toda máquina. “Los traps del Decán siguen en erupción después de aquel suceso”, explica Jennifer Kasbohm, geocronóloga de la Universidad de Yale, quien estudia la influencia de los volcanes en el cambio climático pero no participó en el nuevo estudio. "Fue un día realmente malo, pero las cosas seguirán siendo difíciles en el planeta Tierra durante unos cientos de miles de años más. Y entonces quizá se vuelva a la normalidad, aunque echando de menos a algunos de tus viejos amigos, en términos de las especies que solían estar por aquí".

De hecho, el impacto del asteroide liberó tanta energía que podría haber desencadenado una mayor actividad volcánica en los traps del Decán. El choque podría haber sacudido las tuberías de los volcanes, impulsando el magma hacia la superficie. "Se propagaría una enorme cantidad de energía por todo el mundo", añade Renne. "Cuando perturbas ese sistema violentamente puedes hacer varias cosas, una de las cuales es inducir la liberación de gases del líquido. Odio utilizar una analogía tan simplista, pero es como agitar una lata de refresco. Eso desencadena erupciones".

Sin embargo, no todo el mundo en la comunidad científica es del ‘Equipo Volcán’. "Hay gente que ha discutido (y sigue discutiendo) muy, muy ferozmente sobre esto", comenta Peter Roopnarine, conservador de geología de la Academia de Ciencias de California, quien no participó en la investigación. “Yo diría que el asteroide jugó definitivamente un papel importante, si no elprincipal. En realidad, la pregunta es: ¿hasta qué punto influyó también el vulcanismo?”. Todavía hay muchas incertidumbres, sostiene Roopnarine, como el momento de la liberación del gas volcánico a lo largo de esos cientos de miles de años.

Además, un asteroide provoca un trauma climático muy distinto al de una lenta fuga de gas. "En opinión de muchos de nosotros, el principal mecanismo de destrucción (si se quiere) del impacto habría sido la oscuridad, no el enfriamiento", agrega Roopnarine. "Se habría inyectado suficiente material en la atmósfera como para haber borrado el sol hasta, digamos, 10 años más o menos".

Todo esto ha añadido mucha sutileza al debate asteroides vs. volcanes. Este nuevo modelaje intenta dejar a un lado los prejuicios humanos y dejar que las máquinas hagan los cálculos. Hasta ahora, la respuesta parece ser que ambas catástrofes naturales desempeñaron un papel, en una especie de golpe doble. “Para mucha gente que no sigue este campo tan de cerca, parece algo como, ‘¿Qué están haciendo? Están dando vueltas. Lleguen a la respuesta, maldita sea’”, añade Renne. Hace veinte años, la gente se limitaba a decir ‘¿Fue un asteroide o fue el vulcanismo?’, y hasta ahí llegaba el argumento. Ahora, la gente se preocupa mucho más por los matices".

Artículo originalmente publicado en WIRED. Adaptado por Andrea Baranenko.

Los brazos ridículamente pequeños del Tyrannosaurus rex siempre habían sido un misterio. Hasta ahora

El Tyrannosaurus rex sigue en el trono como el gran depredador de todos los tiempos. De unos 12 metros de largo y casi seis metros de alto, podía ejercer hasta seis toneladas de presión con un mordisco de su poderosa mandíbula de 60 afilados dientes, capaz de partir un coche por la mitad. Sin embargo, para ser una de las bestias más temibles que haya existido en la Tierra, ha sido motivo de burla en interminables memes. Básicamente por una curiosa característica corporal: sus brazos cortos e inútiles.

¿Por qué eran tan pequeños? La ciencia ha llegado a varias teorías.

Los científicos llevan rompiéndose la cabeza para tratar de averiguar el misterio desde que el arqueólogo Barnum Brown desenterró el primer esqueleto completo de T. rex en 1904. Y claro, el enigma es aún más complicado de averiguar teniendo en cuenta que esta criatura tiene 68 millones de años. Aún así, no ha disuadido a científicos de buscar sus beneficios evolutivos. Las hipótesis van desde agarrar a la hembra durante el sexo hasta una solución para no morderse a ellos mismos. Lo que sí está claro es que sus antepasados tenían brazos más grandes, por lo que hay una clara evolución selectiva que hizo que sus extremidades se encogieran.

Algunos paleontólogos incluso proponen que los brazos no tenían ninguna función. Eran demasiado cortos, no podían tocarse entre sí ni llegar a la boca y su movilidad era tan limitada que no podían estirarse mucho, ni hacia adelante ni hacia arriba.

En 2022, una investigación de la Universidad de Berkeley liderada por el paleontólogo Kevin Padian y publicada en la revista Acta Palaeontologica Polonica, sugería que los brazos del tiranosaurio rex se acortaron con el tiempo para evitar la amputación accidental o intencional. De esa manera, cuando una manada de T. rex se reuniera sobre un cadáver para alimentarse con sus enormes cabezas y poderosas mandíbulas, no se cortarían sus propias extremidades en el proceso.

Imagina una cacería de esa magnitud y varios T. rex adultos pululando alrededor de la víctima desgarrando y triturando su carne. No sería ventajoso tener extremidades sueltas que también podrían sufrir cortes. Padian plantea la hipótesis de que la selección natural favorecía las extremidades anteriores más cortas, ya que los brazos eran de poca utilidad para los carnívoros. Sin embargo, se sabe que sus brazos eran bastante fuertes: los análisis han demostrado que el brazo de un T. rex podría levantar 181 kilos, a pesar de ser bastante inútiles en coordinación.

Henry Fairfield Osborn, quien describió y puso nombre al T. rex, planteó la hipótesis de que los brazos cortos podrían haber sido "abrazaderas pectorales", extremidades que sostenían a la hembra en su lugar durante la cópula. Algo parecido a los broches pélvicos de algunos tiburones y rayas, que son aletas modificadas. Pero no hay evidencia al respecto. Además, las hembras tienen las mismas extremidades y los brazos están muy cerca del cuerpo, por lo que no está claro cómo serían efectivos para sostener o rodear a otro animal tan grande.

Otros científicos han teorizado sobre la posibilidad de que los brazos se se usaran como palanca para que T. rex se levantara del suelo en caso de caída. Como un bastón. O, tal vez, durmieron de tal manera que debían tener una manera de erguirse de nuevo. Otros paleontólogos creen que los brazos se usaban para agarrar presas que se retorcían antes de ser despachadas. Steven Stanley, de la Universidad de Hawái en Manoa, señalaba que eran como garras, capaces de acuchillar a las presas e infligir heridas mortales a las presas.

Sin embargo, la hipótesis que más peso ha cobrado aparte de para evitar su amputación accidental es la relacionada con el crecimiento alométrico. Esto es la evolución desigual de los órganos de un animal. Ese ritmo desparejo del cuerpo lo vemos en los propios humanos y la mayoría de vertebrados. Las extremidades de los bebés, por ejemplo, crecen en mayor tamaño que la cabeza, que ya suele ser bastante grande al nacer.Por último, hay quien sostiene que son vestigiales: un remanente evolutivo. Los brazos simplemente ya no eran necesarios, como las alas de las aves no voladoras de hoy, como avestruces y emús. Tal y como se comenta en este artículo de National Geographic, en ocasiones, la evolución trabaja por sustracción. Se va despojando de cosas, no agregando. Los organismos más antiguos tenían más segmentos, por lo que hay una constante pérdida de elementos. Es decir, si un organismo siendo simple sobrevive a su entorno, perdura. Sin embargo, ninguna de estas teorías y especulaciones parece haber sido completamente probada.

Imágenes: Wikimedia Commons | Berkeley University

miércoles, 18 de octubre de 2023

Las muestras de asteroides devueltas son el “sueño de un astrobiólogo”, dice la NASA

Roca y polvo del asteroide Bennu en el exterior del recolector de muestras OSIRIS-REx.

El recipiente OSIRIS-REx todavía contiene la mayor parte de la muestra de asteroide en su interior, pero piezas de la antigua roca espacial encontrada en el exterior tienen Ya se han mostrado evidencias de materia orgánica incrustada dentro de pequeños trozos de escombros.

El miércoles, La NASA reveló el primer mirado en las muestras regresadas del asteroide Bennu a través de su misión OSIRIS-REx. Los científicos realizaron un análisis temprano de la muestra de asteroide y encontraron una abundancia de moléculas de carbono y agua, apoyando la teoría de que los componentes básicos de la vida pueden haber llegado a la Tierra a través de asteroides.

“Esta es la mayor muestra de asteroide rica en carbono devuelta a la Tierra”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson, durante el evento en el Centro Espacial Johnson. en Houston. “Las moléculas de carbono y agua son exactamente los tipos de material que queríamos encontrar, elementos cruciales en la formación de nuestro propio planeta y nos van a ayudar a determinar el origen de los elementos que podrían haber llevado a la vida”.

Las muestras fueron Dejó a la Tierra a finales de septiembre, con la cápsula de retorno OSIRIS-REx realizando un aterrizaje asistido por paracaídas en el desierto de Utah después de viajar por el espacio durante casi tres años. El equipo de curación ha estado desmontando cuidadosamente el cabezal TAGSAM (mecanismo de adquisición de muestras Touch-and-Go) para llegar a la mayor parte de la muestra

Una vista más cercana del material del asteroide, todo encontrado en el exterior del recipiente.

Aunque todavía ni siquiera han abierto el bote de muestra, Se encontraron trozos extras del asteroide fuera de TAGSAM—un brazo articulado en la nave espacial con un cabezal de muestreo redondo en el extremo utilizado para tomar la muestra. La muestra completa superó con creces El objetivo de la NASA de recolectar 60 gramos de la superficie de Bennu. Lo que se ha revelado hasta ahora de la muestra adicional es una combinación de polvo fino, así como algunas de las que llamamos partículas de tamaño intermedio”, dijo Nicole Lunning, curadora principal de OSIRIS-REx, el miércoles.

Para preservar completamente los restos del asteroide en el exterior, al equipo le está tomando más tiempo abrir el recipiente. “El único problema Es un gran problema y es que hemos encontrado muchas más muestras de las que anticipamos antes incluso de entrar en el TAGSAM”, dijo Francis. McCubbin, curador del JSC de la NASA, dijo en el evento: “Debido a que necesitamos recolectar cada grano de manera muy meticulosa y cuidadosa, está tomando Nos falta un poco más para entrar, pero la vista hasta ahora es increíble”.

Durante las últimas dos semanas, el equipo ha estado analizando algunas de las muestras adicionales utilizando un microscopio electrónico, mediciones de infrarrojos y difracción de rayos X. y análisis de elementos químicos. La muestra recolectada hasta ahora es de 4,7% de carbono en peso, lo que la convierte en la mayor abundancia de carbono jamás medida. en una muestra extraterrestre, según Daniel Glavin, OSIRIS-REx. También contiene abundante agua en forma de minerales arcillosos hidratados.“Elegimos el asteroide correcto”, dijo Glavin. “Y no solo eso, también elegimos la muestra correcta: este es el sueño de un astrobiólogo. ”

Bennu es un pequeño asteroide cercano a la Tierra que pasa cerca de la Tierra cada seis años más o menos. Los científicos creen que Bennu podría haberlo hecho. Se desprendió de un asteroide mucho más grande rico en carbono hace unos 700 a 2 mil millones de años y se acercó mucho más a la Tierra desde entonces. El análisis de fragmentos del asteroide en un laboratorio ayudará a los científicos a reunir pistas sobre los orígenes del sistema solar. Bennu también Se trata de un asteroide cercano a la Tierra potencialmente peligroso; por lo tanto, estudiarlo de cerca puede ayudarnos a aprender más sobre sus posibles amenazas a nuestro planeta.La misión OSIRIS-REx se lanzó en septiembre de 2016 y alcanzó el asteroide Bennu en diciembre de 2018. Después de casi dos años de observaciones, la nave espacial aterrizó en Bennu y atrapó una muestra de su superficie

en octubre de 2020. El 10 de mayo de 2021, OSIRIS-REx se despidió de Bennu y comenzó su viaje de regreso a casa para dejar cargamento precioso.

Una vez que las muestras aterrizaron en la Tierra, el trabajo en el terreno apenas comenzaba. El equipo de análisis de muestras está compuesto por 230 científicos de todo el mundo, y las piezas devueltas del asteroide serán asignadas a diferentes equipos para realizar un análisis en profundidad de la composición de Bennu. La NASA mantendrá al menos el 70% de la muestra en el Centro Espacial Johnson para futuras investigaciones que se llevarán a cabo dentro de décadas, con la esperanza de que para aprovechar la tecnología avanzada en los próximos años. Algunos de los fragmentos de asteroide también estarán disponibles para exhibición pública en la Institución Smithsonian, el Centro Espacial de Houston y la Universidad de Arizona. Para más vuelos espaciales en tu vida, síguenos en X (antes Twitter) y marque la página dedicada de Gizmodo Vuelo espacial

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Por qué algunos animales prosperan en las ciudades

Comer casi de todo. Dormir en casi cualquier sitio. Esos parecen ser los secretos para sobrevivir en la ciudad como un animal salvaje. Entre las especies que dominan los espacios urbanos (palomas, cucarachas, ratas, zorros), estas son las características más obvias que tienen los habitantes urbanos exitosos.

Adaptación

Pero no son las únicas tácticas de supervivencia urbana. Un nuevo estudio ha descubierto cuatro conjuntos muy diferentes de atributos que los animales utilizan para prosperar en la ciudad. “No existe una única forma en que las distintas especies o taxones responden a la urbanización”, aclara Amy Hahs, del Grupo de Investigación sobre Infraestructuras Verdes de la Universidad de Melbourne, quien dirigió la investigación. Entender cómo se adaptan a la ciudad los distintos tipos de animales y qué impulsa esos cambios podría ayudarnos a mejorar la biodiversidad urbana y, con ella, la salud general de nuestro entorno urbano".

Los estudios sobre biodiversidad en las ciudades suelen centrarse en qué especies dominan, no en cómo lo consiguen. Así que el equipo de investigadores del estudio se propuso cambiar esta situación. En concreto, su ambición era responder a dos preguntas: ¿Es comer de todo y dormir en cualquier sitio la única forma de triunfar como animal urbano? ¿Y cómo varía esto en el mundo?

Los investigadores estudiaron cuatro características de los animales (dieta, tamaño corporal, movilidad y estrategia reproductiva) que pueden variar en función de lo que ofrece una ciudad y de la flexibilidad de una especie. Para ello, se pusieron en contacto con expertos que ya habían publicado estudios sobre los rasgos de los animales urbanos y reunieron sus conjuntos de datos. A continuación, el equipo creó una megabase de datos a la medida para comparar estas cuatro características en más de 5,000 especies de casi 400 ciudades de todo el mundo. El equipo pudo reunir datos de seis grupos de animales: anfibios, murciélagos, abejas, aves, escarabajos carábidos y reptiles.

Como era de esperar, descubrieron que la flexibilidad es útil, es decir, la capacidad de desplazarse por grandes áreas, seguir una dieta variada y mantener la mente abierta en cuanto a dónde anidar y descansar. Etiquetaron a los animales de este grupo de "generalistas móviles", y los murciélagos urbanos y los escarabajos carábidos tendieron a beneficiarse de la adopción de estos rasgos. Pero no fue la única estrategia de éxito que encontraron.

Cada cual a su manera

Por el contrario, los pájaros y las abejas urbanos suelen triunfar, convirtiéndose en “recolectores de lugares centrales”. Estas criaturas tienen un lugar fijo para anidar y descansar, pero compensan esta fidelidad ampliando su dieta. La próxima vez que veas a una paloma picoteando restos de comida en una calle céntrica, estarás presenciando este fenómeno en acción.

Los reptiles y los anfibios vuelven a adoptar una estrategia diferente: ante la escasez de alimentos, una mayor vulnerabilidad a los depredadores, los accidentes de tráfico y la contaminación, responden a la urbanización especializando su dieta, desplazándose por zonas más pequeñas y reduciendo el tamaño de sus nidadas. Tiene sentido: si las estanterías están llenas de menos, pero constantes variedades de comida, comer solo una de ellas reduce la competencia con otras especies, mientras que tener menos crías significa alimento suficiente para que todas crezcan bien y estén más en forma. Conocidas como "especialistas del lugar", estas especies corren el riesgo de acabar atrapadas. Como no se desplazan, si su alimento o su hábitat desaparecen, ellas también lo harán.

El equipo también planteó la hipótesis de que podría haber una cuarta categoría: los "especialistas móviles", es decir, animales que siguen una dieta muy específica y son capaces de desplazarse fácilmente al lugar donde necesitan conseguirla. Habían visto especímenes de este tipo en otros lugares; por ejemplo, aves acuáticas que viven en humedales; pero no encontraron ninguno en su estudio urbano.

En total, la investigación analizó los datos de 72,086 parcelas en 379 ciudades de 48 países, que abarcaban 5,302 especies. Trabajar a esta escala mundial era importante por dos razones. En primer lugar, los estudios sobre animales y urbanización suelen centrarse en la evolución de una especie concreta, sobre todo plantas o aves, en un lugar específico, lo que no permite hacer comparaciones entre varios grupos de animales en distintos lugares. Sin embargo, Hahs explica que “la biodiversidad es diversa, y lo que se ha observado en un contexto no tiene por qué trasladarse necesariamente a otro”. Para hacer evaluaciones fiables del comportamiento de los animales, el equipo necesitaba incluir varios grupos de animales que pudieran adaptarse a la vida metropolitana de distintas maneras. Para ello fue necesario trabajar con expertos en muchas especies.

En segundo lugar, la investigación sobre biodiversidad urbana se ha centrado tradicionalmente en ciudades del Norte Global y Australia. Sin embargo, las ciudades del sur también son focos críticos de biodiversidad, y se espera que crezcan considerablemente en las próximas décadas. Hasta el 90% del aumento de la población urbana de aquí a 2050 tendrá lugar en Asia y África, lo que supondrá miles de millones de personas más viviendo en zonas urbanas de estas regiones. Una expansión de tal magnitud podría suponer la pérdida de hábitats y de especies clave; será necesario conocer mejor la biodiversidad urbana de estos lugares si se quieren detener pérdidas como estas. Los conocimientos de trabajos como este podrían ayudar.

¿Y si adaptamos las ciudades?

"Los organismos viven o mueren en función de las condiciones ambientales, como la disponibilidad de hábitat, alimentos o amenazas letales", explica Loren Byrne, profesor de biología y ciencias ambientales de la Universidad Roger Williams de Rhode Island, quien no participó en la investigación. "Este trabajo aporta nuevas y fascinantes perspectivas sobre cómo pensar en este proceso de filtrado".

Si nos fijamos en los rasgos que adoptan los animales para sobrevivir en entornos urbanos, podemos ver cómo podrían modificarse las ciudades para hacerlas más habitables a una mayor variedad de especies. Por ejemplo, para favorecer más diversidad de aves y abejas, se podría aumentar el número de posibles lugares de anidamiento. Y para ayudar a reptiles y anfibios a evitar las trampas ecológicas, los urbanistas podrían introducir más conexiones entre los cursos de agua para permitirles desplazarse por zonas más amplias. Pero se necesita más investigación para ver qué cambios específicos necesitarían determinadas especies para prosperar. "Esta investigación no proporciona la información específica sobre las especies que realmente se necesita para aplicar buenos planes de conservación", aclara Byrne. "Así que queda más trabajo por hacer en ese sentido".

¿Valdrá la pena este trabajo?

¿Marca realmente la diferencia tener una fauna más rica y diversa en las ciudades, frente a menos y más dominantes especies? La respuesta, según los ecologistas con los que habló WIRED y que no participaron en la investigación, es un sí rotundo. "La fauna puede ayudar a mitigar el impacto del cambio climático en las ciudades", afirma Nathalie Pettorelli, de la Sociedad Zoológica de Londres. Una mayor biodiversidad proporciona beneficios en cadena, lo que se conoce como "servicios ecosistémicos".

"Los macroinvertebrados que viven en el suelo lo mantienen vivo y en buen estado", explica Pedro Pinho, del Centro de Ecología, Evolución y Cambios Ambientales de la Universidad de Lisboa, en Portugal. Y un suelo sano es muy importante en las ciudades, añade Pinho, porque puede absorber mucha agua. Esto puede ayudar a evitar inundaciones repentinas durante las lluvias torrenciales y proteger contra la sequía. Un ecosistema urbano más vibrante también ayuda a la vida vegetal a prosperar y a absorber más CO2 del aire. "Podemos almacenar más carbono en los suelos cuando los insectos y sus depredadores están presentes que cuando están ausentes", asegura Oswald Schmitz, profesor de ecología de poblaciones y comunidades de la Escuela de Medio Ambiente de Yale.

Tener más vida animal en las ciudades también puede proteger la salud humana. Uno de los efectos del cambio climático es que puede aumentar la extensión de los lugares donde pueden prosperar insectos portadores de enfermedades, como los mosquitos, aumentando su población en las ciudades. Un conjunto más diverso de depredadores puede mantener a raya a estos insectos. "Pueden ser especies animales, como pájaros o murciélagos", menciona Pinho.

"No podemos olvidar que muchos organismos de la ciudad son divertidos de observar, como los pájaros y las mariposas", recuerda Byrne. "La gente obtiene un valor educativo, psicológico y espiritual de la convivencia con otros organismos", un hecho importante, dado que se prevé que más de dos tercios de la población mundial vivirá en ciudades en 2050.

La disminución de la biodiversidad es un problema mundial, y las ciudades ya están respondiendo al llamamiento de la ONU a "ser parte de la solución" invirtiendo en infraestructuras verdes: parques, cinturones verdes, bosques urbanos. Londres ha invertido casi 30 millones de libras (37 millones de dólares) desde 2016, y Nueva York la enorme cantidad de 3,500 millones de dólares en sus vías fluviales desde 2012. En 2021, 31 alcaldes de ciudades de todo el mundo se comprometieron a cubrir hasta el 40% de sus zonas urbanas con infraestructuras verdes o azules. Con los conocimientos adquiridos gracias a investigaciones como esta, este tipo de inversiones pueden mejorar cada vez más la biodiversidad urbana en el futuro y hacer que la vida salvaje de las ciudades sea mucho más que palomas, ratas y zorros.

"Fundamentalmente, la biodiversidad sustenta nuestro mundo y la sostenibilidad y resistencia de nuestros sistemas", mantiene Hahs. "Si queremos tener zonas urbanas sostenibles y resistentes, necesitamos biodiversidad".

Artículo originalmente publicado en WIRED. Adaptado por Andrea Baranenko.