viernes, 10 de julio de 2015

Principia: Revista de Divulgación Científica

Principia: divulgación científica de la buena
Principia es una publicación online divulgativa sobre ciencia totalmente gratuita y en castellano; la han calificado como «heredera de la mítica Journal of Feelsynapsis», lo cual ya debería desplegar las orejas-radar a cualquier persona interesada en la ciencia.
En su web colaboran decenas de divulgadores incluyendo los autores del excelente y premiado Scientia (que es donde vi a Principia mencionado por primera vez); el Divulgador HerbívoroPatricia con sus estupendas historias científicas y de mujeres de ciencia; el interesante Ser Vivo y muchas «almas científicas» más.
Ahora se han propuesto transferir lo mejor de su web a papel, para lo cual han abierto una página de financiación colectiva en la que conseguir los 10 000€ euros necesarios para ello. Todavía les falta un empujoncito durante las semanas restantes, así que si te animas, como ya han hecho más de 150 mecenas más, basta con comprar la revista por adelantado por 25€ o algo más si además quieres recibir diversos goodiesrelacionados.

El biólogo burgalés que redibuja el árbol del reino animal

La especie de gusano que muestra Gonzalo Giribet en su laboratorio se llama Onychophora. Representa un grupo de animales que viven escondidos en el interior de troncos podridos de bosques húmedos, y han pasado los últimos 400 millones de años escupiendo pegajosas babas para atrapar a sus presas. / SINC
Hace unos meses, Gonzalo Giribet (Burgos, 1970) pasó tres semanas recolectando insectos en medio de la selva amazónica. El punto más remoto lo alcanzó tras dos días enteros de viaje en barca, río arriba. Después, le tocó analizar los especímenes en el laboratorio de biología evolutiva que dirige en la Universidad de Harvard. Hablamos con él y nos enseña una sorpresa:
Ha viajado por Australia, Panamá, Sudáfrica, el Yucatán en México y el Amazonas brasileño, siempre buscando invertebrados
Este burgalés llegó a EE UU en 1997 como posdoc en el Museo de Historia Natural de Nueva York. En el año 2000, fichó como profesor asistente en Harvard. Ahora es catedrático y conservador de invertebrados en el Museo de Zoología Comparada de Harvard. Su contribución científica más importante la ha hecho dibujando las ramas que componen el árbol de la vida animal. Es joven, emprendedor y exitoso.
Giribet ha viajado por Australia, Panamá, Sudáfrica, el Yucatán en México y el Amazonas brasileño, siempre buscando invertebrados, tanto terrestres como marinos. En la expedición amazónica, su objetivo eran los arácnidos. “Eso incluye arañas, pero también opiliones o escorpiones”, aclara. “Este viaje lo financiaba National Geographic, porque querían encontrar varias especies descritas hace más de cuatro décadas a partir de dos o tres ejemplares, pero que no se habían visto de nuevo desde entonces”.
Y los encontraron. “Pudimos estudiar varias especies más, como una araña con unos pedipalpos enormes para transferir semen”. Los pedipalpos, explica el científico, “son los apéndices que salen en la frente de las arañas. Cambian muchísimo entre especies y tienen funciones muy diversas: actúan como defensa, pinzas, o aparato copulador, con el que el macho introduce una bolsita de semen en el cuerpo de la hembra”.
El Amazonas, un universo fascinante e inexplorado
En un momento de la conversación, Giribet muestra una imagen sobrecogedora. Es un mapa del Amazonas con los puntos donde hay estaciones de investigación. Para poder acceder a ellas, todas están pegadas al río, y los biólogos exploran un radio máximo de 5 a 10 kilómetros selva adentro alrededor de cada estación

El mapa pone en evidencia que solo hemos explorado la biodiversidad de algunos rincones alrededor del río. Y, a pesar de eso, en cada expedición encuentran nuevas especies: “De aquella, me llevé dos onicóforos que creo que eran desconocidos”, confirma el biólogo. Eso significa que hay miles de kilómetros cuadrados de selva inexplorada con sorpresas que no podemos imaginar. Probablemente, si el Amazonas estuviera en EE UU y contara con el gabinete de prensa de la NASA, en los medios habría más noticias sobre biodiversidad y nuevas especies que sobre galaxias colisionando dentro de 4.000 millones de años.
Giribet es una referencia mundial en el estudio de los onicóforos, gusanos evolutivamente ‘hermanos’ de los artrópodos, pero que han cambiado poquísimo desde el Cámbrico, hace 400 millones de años. Resultan muy peculiares por sus intensos colores y su técnica de caza, que consiste en escupir tejido pegajoso.
Cuando él y sus colegas de profesión encuentran estos especímenes tan peculiares… los matan. “Bueno, nosotros lo llamamos ‘preservarlos’. Pero sí, claro. Tenemos que extraer ADN, estudiar su morfología, etc.”, aclara. Lo hacen para conocer, catalogar y describir la biodiversidad que existe en la naturaleza, pero no solo eso: “También para estudiar la evolución de los organismos, entender el funcionamiento de los ecosistemas, y llevar a cabo estudios de geofísica o biogeografía; por ejemplo, ver cómo afecta el aislamiento o cambian las especies cuando las islas se separan”.
"Intentamos concienciar a las comunidades de la riqueza que tienen en su entorno”, dice Giribet
Aun así, suena extraño que, si algunas especies de onicóforos están desapareciendo, estos biólogos exploradores se lleven el ejemplar único que encuentran. Giribet responde: “Tranquilo, que la extinción no vendrá de un par de ejemplares que los científicos recolecten. El bosque es descomunal. Las grandes amenazas son la deforestación, la fragmentación del bosque y la biopiratería”.
La riqueza de las comunidades locales
Los investigadores de las grandes universidades y centros de EE UU y Europa que exploran los países en desarrollo de Asia, Latinoamérica o África sacan buen partido intelectual y práctico de su riqueza natural. Pagan sus cuotas, pero no está claro que eso genere un retorno suficiente en las sociedades locales. Giribet asegura que la situación ha mejorado: “Sí, esto está mucho más regulado ahora, no es como en la época de colonización, cuando se iba a destajo. Primero, cualquier espécimen que nos llevemos continúa siendo propiedad de las instituciones locales. Y además del desembolso económico, siempre trabajamos con centros del país que se benefician de esta colaboración. Impartimos cursos e intentamos concienciar a las comunidades de la riqueza que tienen en su entorno”.
Las sociedades indígenas, explica el biólogo, pueden aprovechar esta riqueza directamente con el ecoturismo, “pero también beneficia a sus centros de investigación, que están mejorando mucho. Algunos, como el Instituto Nacional de Pesquisas de Amazónia (INPA) están a la altura de las universidades estadounidenses, desarrollando verdadero talento científico con el que explorar los misterios que todavía oculta la selva”.
Una selva donde Giribet ha tenido sensación de peligro, allí en medio del Amazonas. “A veces ves pisadas recientes de jaguares, o estás caminando dentro del agua opaca y piensas: ‘¡Pero si aquí hay cocodrilos y serpientes de varios metros!’. De todas maneras, los grandes riesgos son virus o parásitos como el que provoca la leishmaniosis”.

Análisis de ADN sin perder el romanticismo
Lo que le ha convertido en un científico reconocido es su trabajo de análisis filogenético para establecer relaciones evolutivas entre especies animales. En el estudio de la evolución, hay quienes creen que el ADN está desplazando al análisis morfológico de fósiles. “En cierta manera, sí, porque es mucho más fácil. Ahora cualquiera puede reconstruir toda la clasificación evolutiva de las serpientes sin saber nada de ellas. Sin ni siquiera haberlas visto”. ¿Cómo es posible? “Basta con comparar pequeños cambios en genes muy conservados. Cuando más parecidos son esos genes, más cercanas evolutivamente están las especies, aunque morfológicamente parezcan más lejanas”.  
"Estamos viendo muchos casos de organismos que se simplificaron con la evolución”, asegura el biólogo
Giribet reconoce que vista así, la biología evolutiva pierde un poco de romanticismo. “¡Claro! Estos análisis de ADN no te dan ninguna información sobre las características del organismo. Para relaciones filogenéticas son perfectos, pero continúas necesitando los análisis morfológicos para entender funciones y comportamientos”. Entonces, si queremos saber qué ocurrió en el pasado, ¿mejor genes que fósiles? “Depende. Hay rasgos como la aparición de plumas, o tejido mamario o de piel, que son muy obvios. Pero cuando no hay manera de distinguir rasgos morfológicamente, los genes pueden ser muy importantes. Incluso darnos sorpresas”.
Gonzalo Giribet publicó en Nature en el año 2008 que los tenóforos, antepasados de las medusas, son el grupo animal más antiguo que existió sobre la Tierra y no las esponjas marinas, como se creía. “Todavía está en discusión. Por morfología parece que las esponjas eran más simples, pero los datos genéticos dicen que los tenóforos fueron anteriores. Puede parecer trivial, pero estamos viendo muchos casos de organismos que se simplificaron con la evolución”. Es decir, que no siempre avanzamos a mayor complejidad. De hecho, según él, “si sigue esta serie de descubrimientos, deberemos concluir que en el proceso evolutivo la simplificación es una adaptación mucho más habitual de lo que pensábamos. Y eso solo lo podemos constatar con análisis de ADN”.
Llega el fin de la conversación y es el momento de pedirle que muestre su tesoro: es un pene del que se siente orgulloso. En su despacho de Harvard, abre una imagen tridimensional en la pantalla de ordenador, señalando un apéndice en el abdomen de un arácnido. “Aquí está. Es un fósil de opilión de 310 millones de años, el pene terrestre más antiguo que conocemos. Tenemos opiliones anteriores, pero este debió de morir estando en faena”. Asegura que es un fósil relevante, aunque aún no lo ha hecho público en un artículo científico: “Al compararlo con los de otros grupos animales, este pene dará muchas pistas sobre el origen del órgano reproductor. No es como encontrar las primeras plumas en dinosaurios, pero casi”.
Fuente: SINC

domingo, 5 de julio de 2015

¿Para qué sirven los bancos de semillas?

Semillas
No solo animales como el lince o el urogallo están en peligro de extinción. 

Más del 20% de las 380.000 especies botánicas conocidas en el mundo están amenazadas por diversos motivos: por causas climáticas, por la presión humana y la de vegetales invasores o por una combinación de todas ellas.

Para preservar la biodiversidad verde y tratar de salvarlas se han creado los bancos de semillas, cuyo objetivo es guardar para la posteridad el mayor número posible de plantas. Hoy existen unos 1.500 en el mundo, entre los que destacan el Svalbard Global Seed Vault, en una isla del norte de Noruega, y el Millennium Seed Bank, en Wakehurst, al sur de Londres en Inglaterra.

Las simientes de los ejemplares se conservan en unas condiciones de humedad estable, baja temperatura constante –en torno a -20 ºC–, sin apenas luz o en la oscuridad y en frascos con etiquetas que detallan la variedad, el lugar donde fueron recolectadas y sus características.

Algunos de estos bancos tienen registrados más de 1.000 millones de semillas, entre ellas, variedades de trigo silvestre cuyo cultivo ya no es rentable, pero que, si se demuestran resistentes a los parásitos, se podrían resucitar para su plantación en el futuro.

Meditación y Neurologia

Ya el Dalai Lama en una charla el año 2000 propuso el estudio científico de los efectos sobre la actividad cerebral de la meditación budista. Parece demostrados los beneficios de la meditación, que coincide con los recientes descubrimientos que mostrarían que el cerebro adulto todavía puede transformarse profundamente a través de la experiencia (la neuroplasticidad).
Partimos de la concepción de lo que es la Meditación: una práctica contemplativa presente en la mayoría de las religiones principales y que buscan el cultivo de las cualidades humanas, una mente más estable y clara, un equilibrio emocional y una sensación de benevolencia, bajo la serenidad y flexibilidad.
Ya el scaner, en un estudio de Wendy Hasenkamp, reveló la activación de diferentes áreas neuronales del cerebro durante los diferentes periodos del proceso de meditación y relacionadas con la atención o pérdida de esta durante el periodo meditativo. Además en algunos estudios como los del grupo de Winsconsin han demostrado que la páctica de la meditación aumenta la capacidad para controlar y amortiguar respuestas fisiológicas básicas ante tareas de tipo estresante, problemas de ansiedad y depresión o para mejorar patrones de sueñ cuando se aplica el tipo de meditación denomidada de consciencia plena.
En los casos de meditación del tipo compasión y Benovolencia, propia de la tradición budista, se ha observado que puede beneficiar al estado de salud de trabajadores con riesgo alto de fatiga emocional a causa de la profunda empatía que experimentan con las dificultades de otros, como serian profesores o médicos. En estos meditadores también se le ha hallado una activación más fuerte de las áreas relacionadas con la empatía (la corteza somatosensorial, la corteza prefontal media, el surco temporal superior o la intersección temporoparietal).
La meditación permite a los neurólogos explorar la naturaleza de la mente, lo que les permite estudiar la consciencia y los estados mentales subjetivos desde el punto de vista del meditador. mediante encefalogramas (EEG) donde se han apreciado la acción de patrones concretos de ondas gammas (amplitudes entre 25 y 42 Hz).
A pesar de lo dicho todavía faltan estudios de seguimiento de grupos durante varios años o comparaciones entre meditadores y no meditadores en ambientes y edades similares.

Nacho Padró




viernes, 3 de julio de 2015

Consecuencias del Envejecimiento del Sistema Inmunitario

Según el grupo de Arne Akbar de la UCL de Londres, la pérdida de efectividad del sistema inmunitario y que de rebote afecta a l envejecimiento global, se produce en los linfocitos T y se controla en el cuerpo por una única ruta bioquímica relacionada directamente con elmetabolismo celular y los daños de replicación del ADN y la pérdida de los telómeros de los extremos del ADN con lo que actuarian como reloj interno celular de caducidad: su longitud determinará el número máximo de divisiones que puede hacer esa célula antes de acortarse de tal manera que ha de morir.
Si bien parece que estamos programados genéticamente para vivir unos 130 años, se suele fallecer antes debido a las senescencias de ciertas células que agraban el proceso de envejecimiento.
Un caso de excepción de células con telomerasa, que permite mantener la longitud de los telómeros, son las células madres con acción totipotencial (poderse convertr en cualquier tio celular) y otro son los linfocitos T, que les permite poderse reproducir en grandes cantidades, sin limitación de los telómeros y así poder hacer frente a los patógenos.
Pero se ha descubierto que a medida que nos hacemos mayores, estos linfocitos T cada vez sintetizan menos TCR o telomerasa con lo que se resta su capacidad división y reacció frente a infecciones. Así se explicaría que un simple resfriado pueda afectar tanto a las personas mayores.
Parece ser que seria la proteína cinasa AMPK la responsable de este envejecimiento al funcionar como un activador metabólico y genotóxico: se activaria ante alteraciones del metabolismo, cuando falta la moneda energética del cuerpo, el ATP o del ADN celular.
Si se añade un inhibidor del MAPK-p38 (el producto que activa la AMPK) nos encontramos con linfocitos T que recuperan su expersión de telomerasa y su capacidad proliferativa.
Si bien podría parecer un paso para el final del envejecimiento, hay que tener en cuenta que la naturaleza es sabia. Una de las implicaciones es el problema de la acumulación de muchos daños (mutaciones) de ADN y que podria provocar la transformación de estas células policias del cuerpo en agentes cancerosos que ocasionen linfomas.

Linfocito T


Nacho Padró

miércoles, 1 de julio de 2015

Consecuencias del polvo estelar en Tau Ceti

Un estudio hecho público esta semana afirma haber detectado cinco planetas extrasolares en Tau Ceti, una de las estrellas más cercanas al Sistema Solar. Pero no creas todo lo que sale en los periódicos. El artículo científico ha suscitado la controversia en la comunidad.
Los primeros planetas extrasolares descubiertos eran planetas gigantes gaseosos, como Júpiter, e incluso mayores. La técnica utilizada para descubrirlos es la medida de la velocidad radial. Cual policías de tráfico con radares persiguiendo automóviles, los astrónomos analizan la luz para medir las velocidades de las estrellas. Acumulando muchas observaciones se buscan perturbaciones periódicas en dicha velocidad. Los planetas, en su órbita, producen pequeñas variaciones en la velocidad radial de las estrellas. Esta perturbación es más evidente cuanto más masivo sea el planeta y cuanto más cerca orbite de la estrella. Por tanto, los primeros planetas extrasolares eran masivos y con periodos muy cortos
Al calor del descubrimiento de Centauri B, que puso al límite la tecnología, llegó la noticia de Ceti. El 19 de diciembre, la Universidad de Hertfordshire anunció que «un equipo internacional de astrónomos liderado ha descubierto que tau Ceti, una de las estrellas más cercanas y similares al Sol, podría albergar cinco planetas, de los que uno estaría en la zona habitable de la estrella». El investigador principal del estudio, Mikko Tuomi, utilizó para ello observaciones existentes de Ceti realizadas con los instrumentos HARPS (Telescopio 3,6 metros, Chile), UCLES (Telescopio Anglo-Australiano, Australia) y HIRES (Telescopio Keck, Hawaii).
Los planetas anunciados orbitarían con periodos de 14, 45, 94, 168 y 642 días; y sus masas corresponderían con 2, 3, 4, 4 y 6 masas terrestres, respectivamente. El planeta más externo tendría una órbita un poco más grande que la de la Tierra alrededor del Sol, a 1,35 unidades astronómicas (UA). El planeta con periodo de 168 días y 4 masas terrestres es el que se encontraría en la zona de habitabilidad de tau Ceti, la región donde el agua podría estar en estado líquido. Por desgracia, las esperanzas de encontrar vida desarrollada en estos planetas es cuestionable. Dispone de una región exterior brillante, similar a nuestro Cinturón de Kuiper. Esta despensa de cometas haría la vida imposible a los planetas, con impactos continuados.
De hecho, es cuestionable que los planetas de tau Ceti sean similares a la Tierra. Existe una diferencia importante entre el Sol y ésta. Durante la Gran Explosión, se crearon sólo dos tipos de átomos, los más simples: hidrógeno (75%) y helio (25%). Y esa es la composición básica de todas las estrellas. El resto de elementos más pesados, como el oxígeno y el carbono, se han ido creando en el interior de las estrellas y, en sus etapas finales, esparcidos al medio galáctico. En el inicio del Universo, no podían existir planetas como la Tierra, ni la vida tal y como la conocemos. Por eso somos polvo de estrellas.


Los candidatos a planeta extrasolar del Telescopio Espacial Kepler muestran una correlación entre la metalicidad y la masa de sus estrellas. Cuanto mayor masa y metalicidad, mayor probabilidad de alojar planetas. | Schlaufman et al (2011).
El Telescopio Espacial Kepler, que detecta eclipses de planetas extrasolares, tiene 2500 candidatos. La mayoría están por confirmar. Con los datos preliminares, Kevin Schlaufman y Gregory Laughlin (Universidad de California) han estudiado la relación entre la metalicidad de la estrella y los planetas que alojan: las estrellas más masivas tienen mayor probabilidad de alojar planetas; las estrellas con mayor metalicidad, también. Esto ha confirmado las teorías de formación de sistemas planetarios, donde el papel de los metales es crucial en las etapas iniciales.
Esta predice que en tau Ceti no deberían existir planetas gigantes, ni tampoco planetas rocosos como la Tierra. Pero además, la baja metalicidad de tau Ceti, arroja malas perspectivas de encontrar allí vida compleja.
Pero desgraciadamente, las aportaciones de los estudios del grupo de Lawler de una masa de polvo estelar de 55 UA de longitud (aproximadamente la distancia del Cinturón de Kuiper o hasta la zona de pequeños objetos trans-plutonianos), hace dificil la presencia de exoplanetas grandes, ya que la gravitación de estos "limpiaria" la zona de escombros. Esto dificultaria la presencia de esos posibles exoplanetas, hay que esperar a los estudios realizados por la red de radiotelescopios ALMA de Chile que proporcionarán una visión más nítida del disco de Tau Ceti y así ajustar las órbitas de los posibles planetas de Tau.

domingo, 7 de junio de 2015

25 años del Hubble


Galaxia del Sombrero

Estrella V838 de Monoceros

Nebulosa NGC 6302

Cúmulo Estelar NGC 6611 y Nebulosa M16 del Águila.