Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 874416 veces)

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La causa de la proliferación de serpientes gigantes en algunas islas

ZOOLOGÍA

Serpiente tigre. (Foto: Fabien Aubret)

Algunas poblaciones de serpientes tigre confinadas durante milenios en islas pequeñas en las cercanías de Australia han evolucionado hasta convertirse en gigantes, creciendo hasta casi el doble del tamaño de sus primas del territorio continental.
Ahora, una nueva investigación sugiere que el gran tamaño de estas serpientes fue estimulado por la necesidad de engendrar crías con bocas grandes.
Las serpientes tigre del territorio continental, que por regla general tienen a lo sumo 89 centímetros (35 pulgadas) de largo, se alimentan básicamente de ranas de zonas pantanosas. Cuando los niveles del mar subieron hace unos 10.000 años, algunas serpientes tigre quedaron atrapadas en islas que luego se volvieron secas y en las cuales dejó de haber ranas. Sin su alimento favorito, las generaciones de serpientes confinadas en esas islas han tenido que sobrevivir con una dieta distinta, consistente en roedores, polluelos de aves marinas y otros animales más grandes que las ranitas de las que se alimentaban sus antepasados.
Con el cambio en la dieta, aparecieron cambios importantes en el tamaño corporal de las serpientes adultas. En algunas islas, las serpientes se redujeron de tamaño, llegando a ser notablemente más pequeñas que las serpientes del territorio continental. Pero en otras islas se han vuelto gigantes, midiendo 1,5 metros (60 pulgadas) y pesando hasta tres veces más que las serpientes del territorio continental.
Fabien Aubret de la Estación de Ecología Experimental que el Centro Nacional francés para la Investigación Científica (CNRS) tiene en Moulis, Francia, supuso que el tamaño de las presas disponibles en cada isla determinaba la variación en el tamaño corporal. Las serpientes sólo comen presas que puedan tragar enteras, así que el tamaño del cuerpo de la serpiente y el de su boca determinan el tamaño máximo de las presas de las que pueden alimentarse. Esta limitación afectaría más a las serpientes recién nacidas, momento en el que sus bocas son más pequeñas, también en comparación con sus cuerpos. En pocas palabras, las serpientes recién nacidas demasiado pequeñas para alimentarse de las presas locales tendrían pocas posibilidades de sobrevivir. En lugares donde las presas son grandes, la selección natural favorecería a las serpientes recién nacidas más grandes, y por tanto con bocas más grandes. Esas serpientes de gran talla al nacer también serían más grandes de lo normal en su adultez.
Para comprobar su idea, Aubret realizó expediciones de campo a 12 islas, atrapando y midiendo 597 serpientes adultas. El investigador liberó a los machos y a las hembras no embarazadas, y llevó al laboratorio 72 serpientes embarazadas. Después de que las serpientes dieron a luz, Aubret midió cada uno de los 1.084 bebés. A continuación, buscó correlaciones entre el tamaño de la serpiente al nacer y el tamaño de las presas disponibles en cada isla. También buscó correlaciones entre el tamaño al nacer y el tamaño en la adultez.
Los resultados fueron inequívocos: El tamaño corporal de la serpiente al nacer coincidía claramente del modo descrito con el tamaño de las presas disponibles en cada isla.

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André Kuipers se prepara para concluir seis meses de misión

André Kuipers. (Foto: NASA/ESA)

El astronauta de la ESA André Kuipers regresará a la Tierra el próximo día 1 de julio. Esta semana terminará varios experimentos y hará las maletas para volver a casa. Uno de sus últimos experimentos estudia los mecanismos que emplea el cuerpo humano para regular su temperatura.
Damos por sentado que nuestro cuerpo se mantiene a una temperatura constante de unos 37°C. Tanto si sales a correr, si vas a la sauna, o si te olvidas el abrigo un día de invierno, tu cuerpo se adaptará a las condiciones para regular su temperatura. Los vasos sanguíneos se pueden dilatar o contraer para controlar la temperatura corporal, y la evaporación del sudor nos permite eliminar el exceso de calor.
Aquí en la Tierra, el cuerpo humano depende de los mecanismos de convección para reducir su temperatura: cuando el aire se calienta, disminuye su densidad y asciende, alejándose de nuestra piel.
En microgravedad, sin embargo, no existe la convección natural, por lo que resulta sorprendente que incluso en estas condiciones los cuerpos de los astronautas sean capaces de adaptarse y de regular su temperatura.
El proyecto Thermolab monitoriza la temperatura corporal de un astronauta durante una misión espacial de larga duración, para ayudarnos a comprender mejor cómo se adaptan nuestros cuerpos a las condiciones de microgravedad.
El control de la temperatura corporal es especialmente importante mientras hacemos ejercicio físico, por lo que los científicos miden y comparan la temperatura de André y de sus compañeros de misión mientras descansan y durante su entrenamiento diario.
Este experimento se está desarrollando en paralelo con un estudio de la NASA sobre el consumo máximo de oxígeno por parte de los astronautas mientras hacen ejercicio en una bicicleta estática instalada en la Estación.
Los termómetros convencionales resultan poco prácticos en el espacio. André utiliza en su lugar dos sensores que instala sobre su frente y pecho, que miden su temperatura corporal de forma continua. Estos sensores fueron utilizados por primera vez por el astronauta de la ESA Frank De Winne en el año 2009, y más tarde durante la misión Mars500, para medir cómo variaba la temperatura corporal de los tripulantes con el ciclo día-noche.
El instrumental de Thermolab ha despertado el interés de los hospitales. La capacidad de monitorizar la temperatura corporal de forma continua haría posible detectar de forma temprana un cambio en la condición médica de un paciente. Al tratarse de un sistema no-invasivo, resulta más higiénico y fácil de usar.
André y sus dos compañeros de Expedición regresarán a la Tierra el domingo 1 de julio. Su aterrizaje está previsto para las 10:15 GMT (12:15 CEST), y se podrá seguir en directo a través de la página web de la ESA.

Foto: ESA

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Nuevos indicios de que los dinosaurios eran reptiles de ‘sangre caliente’

PALEONTOLOGÍA

Reconstrucción de un dinosaurio del Prepirineo catalán, hace unos 70 millones de años. (Imagen: Oscar Sanisidro (ICP))

Después de 40 años de discusión paleontológica, Nature ha publicado un trabajo que concluye que los dinosaurios tenían la sangre caliente. “Al ser reptiles siempre se había pensado que eran animales de sangre fría”, dice a SINC Meike Köler, investigadora del Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP, España) y primera autora del estudio.
Hace un año, un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de California publicó en Science que los saurópodos tenían una temperatura corporal de entre 36 ºC y 38 ºC a partir del estudio del esmalte de los dientes fosilizados. Sin embargo, los científicos no podían concluir si estos dinosaurios de grandes dimensiones compartían mecanismos de regulación interna con los mamíferos, o si por el contrario, necesitaban condicionantes externos para regular su temperatura, como los reptiles modernos.
En los animales conocidos como ‘de sangre fría’, o ectotérmicos, la temperatura de su organismo depende de la ambiental. Durante las estaciones frías y secas, su ritmo metabólico se ralentiza para aprovechar las fuentes de calor externas. En los períodos favorables, “no tienen un mecanismo interno que les permita acelerar el crecimiento”, explica Köler. Por eso, el tamaño de algunas especies de dinosaurios ha hecho dudar a los científicos de que estos animales, considerados ‘de sangre fría’, pudieran crecer tanto y tan rápido. Ahora, los científicos del ICP han descartado la hipótesis sobre la cual se sustentaba la ectotermia de los dinosaurios.
El trabajo infiere el metabolismo de los dinosaurios a partir del análisis de 115 fémures derechos de especies de mamíferos rumiantes actuales. Hasta ahora, se pensaba que las llamadas ‘líneas de paro del crecimiento’ (LAGs) en los huesos eran exclusivas de los animales de sangre fría. En cambio, los resultados muestran estas huellas en los animales analizados.
“Nadie había estudiado los huesos de los mamíferos a fondo, no existe ningún estudio consistente y exhaustivo sobre este tema”, destaca a SINC Köler.
El tejido óseo de los dinosaurios siempre había sido una contradicción. Sus huesos presentaban LAGs pero aun así existieron especies de grandes dimensiones, como un diplodocus. Otros animales de sangre fría con estas marcas, como los cocodrilos, crecen muy lentamente durante los meses más favorables a su organismo. “Un cocodrilo necesitaría un siglo para medir cuatro metros porque su capacidad de crecimiento es treinta veces menor que la de un animal de sangre caliente”, dice Köler.
La investigadora describe las marcas en los huesos de los dinosaurios como líneas de paro del crecimiento muy delgadas y oscuras, que siempre se alternan con otros anillos más anchos y ligeros por la perforación de la vascularización –por donde circulaba su sangre–. Las marcas más holgadas del hueso indican la capacidad de su metabolismo para crecer rápidamente, de donde los científicos deducen que tenían una alta tasa metabólica, propia de los animales de sangre caliente.
El comunicado del ICP señala que el hallazgo se hizo por casualidad: “No diseñamos un estudio para encontrar la respuesta a la termofisiología de los dinosaurios, solo pretendíamos conocer mejor la fisiología de los mamíferos actuales y queríamos entender cómo les afecta el ambiente”, confiesa Köhler.

Fuente: SINC

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La migración de los elefantes marca mejor las estaciones del año que el calendario

ZOOLOGÍA

Elefantes en la sabana Africana. (Imagen: cesargp)

Hasta ahora los límites de las estaciones húmeda y seca de la sabana africana estaban marcados por un criterio arbitrario: los meses del calendario. Según una investigación llevada a cabo en el Parque Nacional Kruger (Sudáfrica) el patrón de movimiento de los elefantes podría usarse como marcador biológico de cambio de estación. Los resultados de este trabajo los publica la revista PLoS ONE.
Patricia Jane Birkett, investigadora de la Universidad de KwaZulu-Natal en Durban (Sudáfrica), y sus colegas analizaron el patrón de migración de 14 hembras de elefante (Loxodonta africana) de distintas manadas. El movimiento de los animales fue seguido a diario mediante la colocación de un collar con tecnología de GPS de 2007 a 2009.
Los investigadores descubrieron que todos los grupos de elefantes cambiaban su patrón de comportamiento en dos momentos del año muy concretos: “al final de la estación seca –justo antes del comienzo de las primeras lluvias–, y al final de la temporada húmeda –cuando el promedio de precipitación es el mayor de año–”, explican los autores.
De forma general, los paquidermos se desplazan más y con mayor rapidez durante la estación húmeda (en los meses de verano), y alcanzan la velocidad máxima de desplazamiento justo cuando empieza la sequía.
Durante la época seca, “el valor nutricional de la comida disminuye y esto estresa a las hembras”, apuntan los expertos. Su velocidad de desplazamiento se reduce para “conservar energía y, probablemente, para explotar áreas más pequeñas de manera más intensa”. La mínima velocidad de desplazamiento de los elefantes se da cuando vuelven las lluvias.
“En la sabana africana los recursos como la vegetación y el agua varían en función de las lluvias y la temperatura, y los animales responden a estos cambios alterando su patrón de movimiento a lo largo del tiempo”, subrayan los investigadores. Por ello, la distribución de los animales no sólo responde a las variedades del paisaje, sino también a factores climatológicos.
El equipo de Birkett escogió al elefante como modelo porque “es una especie clave en la sabana africana y su comportamiento de búsqueda de comida afecta a muchos de los procesos del ecosistema”, aclara el grupo internacional de investigación.
Según los científicos, es importante conocer los límites de las estaciones para entender muchos de los aspectos del medioambiente y el ecosistema africano.

Fuente: SINC

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Hasta las bestias más poderosas de la prehistoria tenían artrosis en la vejez

PALEONTOLOGÍA

Judyth Sassoon con la mandíbula. (Foto: Simon Powell)

En un nuevo estudio se han encontrado indicios de una enfermedad degenerativa similar a la que en los humanos se conoce como osteoartritis o artrosis, en la mandíbula de un pliosaurio, un antiguo reptil marino que vivió hace 150 millones de años. Nunca antes había sido descrita una enfermedad similar en reptiles fosilizados del Jurásico.
Los autores del estudio, de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, estudiaron un ejemplar gigante de pliosaurio que data del Jurásico. Hallado en Westbury, Wiltshire, Reino Unido, desde su descubrimiento ha sido mantenido en las colecciones del Museo y Galería de Arte de la ciudad de Bristol.
El pliosaurio, de 8 metros de largo, fue una criatura aterradora con una gran cabeza parecida a la de un cocodrilo, un cuello corto, un cuerpo parecido al de una ballena y cuatro potentes aletas para impulsarlo a través del agua lo bastante rápido como para perseguir y atrapar presas.
Con sus enormes mandíbulas de dos metros de largo, y dientes de 20 centímetros de largo, debía ser capaz de despedazar a la mayoría de los demás dinosaurios y reptiles marinos, pero este individuo específico fue la desafortunada víctima de una enfermedad comparable a la artrosis.
Judyth Sassoon, de la Universidad de Bristol, se sintió fascinada con el ejemplar cuando lo vio en las colecciones del museo, y decidió analizarlo a fondo.
Pronto se dio cuenta de que el trastorno tenía muchos indicios de ser una enfermedad degenerativa similar a la artrosis humana, que erosionó una articulación del lado izquierdo de la boca, desplazando la mandíbula inferior hacia un lado. Este animal evidentemente vivió con una mandíbula torcida durante muchos años, porque en la superficie ósea de la mandíbula inferior hay marcas que delatan dónde impactaban los dientes de la mandíbula superior mientras comía. Es obvio que el animal todavía era capaz de cazar, a pesar de su enfermedad.
Hay varios indicios en el esqueleto que sugieren que el animal pudo ser una hembra de edad avanzada, que desarrolló la enfermedad como parte del proceso de envejecimiento.
En la investigación también ha trabajado el profesor Mike Benton de la Universidad de Bristol.

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Detectan por su gravedad a un planeta de la masa de Saturno en otro sistema solar

ASTRONOMÍA

El sistema de KOI-872. (Foto: Southwest Research Institute)

Hace más de 150 años, antes de que Neptuno fuera avistado en el cielo nocturno, el matemático francés Urbain Le Verrier predijo la existencia del planeta sobre la base de las pequeñas variaciones en el movimiento de Urano. Usando un laborioso método matemático para evaluar los efectos de la gravedad, conocido como teoría de la perturbación gravitatoria, Le Verrier argumentó a favor de la existencia de Neptuno y predijo la posición de este mundo oculto, que más tarde fue detectado directamente por Johann Galle del Observatorio de Berlín.
En un nuevo estudio, la misma táctica ha permitido inferir la existencia de otro planeta no avistado, esta vez en órbita a una estrella distante, haciendo de ello la primera ocasión en que la técnica aplicada por Le Verrier se utiliza con éxito fuera de nuestro sistema solar.
El equipo de David Nesvorny del Instituto de Investigación del Sudoeste, en San Antonio, Texas, y David Kipping, del Centro para la Astrofísica, gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano, en Estados Unidos, analizó datos recientes reunidos por el Telescopio Espacial Kepler de la NASA, sobre sistemas con planetas que pasan periódicamente justo por delante de sus respectivas estrellas, desde la perspectiva visual de la Tierra. Los autores del estudio apreciaron que varios de estos sistemas muestran, en los pases de los planetas por delante de sus estrellas, las sutiles pero delatadoras variaciones que indican la presencia de compañeros ocultos, como lunas o planetas no avistados.
Cierta estrella similar al Sol, conocida como KOI-872, no tardó en captar toda la atención del equipo. Pronto resultó evidente que en ese sistema solar debe haber un planeta aún no visto, pero que es detectable por sus efectos gravitacionales.
Valiéndose de la teoría de la perturbación de Le Verrier para acelerar los cálculos informáticos sobre las muchas configuraciones posibles de las órbitas planetarias, el equipo constató que el modelo que mejor encaja con las variaciones observadas es el de un planeta no detectado con una masa como la de Saturno que completa una órbita alrededor de su estrella cada 57 días.
En la investigación también han trabajado Lars Buchhave (del Instituto Niels Bohr, de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca,), Allan Schmitt (de Citizen Science, o "Ciencia Ciudadana"), Gaspar Bakos y Joel Hartman (ambos de la Universidad de Princeton en New Jersey, Estados Unidos).

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Los sistemas solares con un planeta gigante y tórrido no suelen tener más planetas

ASTRONOMÍA

Representación artística de un "Júpiter caliente" en otro sistema solar. (Imagen: NASA JPL / Caltech)

En una nueva investigación, se ha llegado a la conclusión de que los planetas gigantes con alta temperatura, a menudo llamados "Júpiteres calientes", tienen muchas probabilidades de estar solos en sus sistemas solares.
Los "Júpiteres calientes" son planetas gigantes, aproximadamente del tamaño de Júpiter, pero que, a diferencia de éste, orbitan muy cerca de sus respectivas estrellas y por lo tanto son mucho más calientes que Júpiter o la Tierra. Tienen períodos orbitales muy cortos, completando una vuelta alrededor de sus estrellas en menos de 10 días.
El nuevo estudio proporciona nuevos conocimientos sobre cómo se forman.
El equipo de Eric Ford, de la Universidad de Florida, y Jason Steffen, del Centro para la Astrofísica de Partículas, dependiente del Laboratorio del Acelerador Nacional estadounidense Fermi (Fermilab), en Illinois, utilizó información recogida por la misión Kepler de la NASA, dedicada principalmente a la búsqueda de planetas.
Los científicos bucearon en los datos reunidos por el telescopio espacial Kepler y seleccionaron una muestra de 63 sistemas planetarios de los que ya se sabía que contienen candidatos a Júpiteres calientes. A continuación, buscaron señales de planetas adicionales, ya fuese por cruzar estos por delante de sus respectivas estrellas o por influir en las órbitas de los Júpiteres calientes.
En ningún caso encontraron indicios de planetas adicionales. Para validar con un mayor margen de seguridad sus resultados, hicieron una comparación con otra muestra distinta de planetas. Utilizaron los mismos métodos para estudiar una muestra de "Júpiteres templados", planetas igualmente grandes pero ubicados más lejos de sus estrellas, y de "Neptunos calientes", planetas más pequeños que Júpiter pero más cercanos a sus estrellas.
Los autores del estudio encontraron evidencias convincentes de que al menos el 10 por ciento de los Júpiteres templados y un tercio de los Neptunos calientes tienen otros compañeros planetarios cercanos en su sistema solar. Esto parece pues corroborar que los Júpiteres calientes son mucho más propensos a estar solos que los planetas de otras clases.
Ante este resultado, cabe plantearse una pregunta obvia: ¿Por qué los Júpiteres calientes presentan esa tendencia?
Hay una posible respuesta a esa pregunta: Los astrónomos creen que esa tendencia deriva de las peculiaridades del proceso de formación de los Júpiteres calientes. Cada vez existe un mayor convencimiento de que esos planetas se forman de un modo muy distinto a como lo hace la mayoría de los demás planetas. Los modelos actuales sugieren que los Júpiteres calientes probablemente se forman lejos de su estrella anfitriona y luego las interacciones gravitatorias con otro cuerpo celeste causan que sus órbitas se vuelvan muy alargadas. En cada órbita, los Júpiteres calientes pasan muy cerca de su estrella para luego alejarse mucho. La gravedad de la estrella ejerce un poderoso efecto sobre el planeta con cada nuevo acercamiento de éste. Aparte de causar fuertes mareas en el planeta, remodela su órbita haciendo que sea cada vez más pequeña y más circular.
Este proceso es capaz, en teoría, de acabar expulsando o destruyendo a los otros planetas de baja masa que originalmente se hayan formado en órbitas situadas entre la estrella y el planeta gigante.

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El Mapa de la Vida, en internet

BIOLOGÍA

Distribución de una especie en el mapa mundial. (Foto: UCB)

Un equipo de investigación ha desarrollado la primera versión de demostración pública de su "Mapa de la Vida", una ambiciosa iniciativa en forma de web, diseñada para mostrar la distribución de todos los animales y vegetales que viven en nuestro planeta.
La versión de demostración permite a cualquiera con una conexión a internet recorrer el mapa de la distribución global conocida de casi 25.000 especies de animales terrestres vertebrados, entre los que se incluyen peces de agua dulce de América del Norte, mamíferos, aves, anfibios y reptiles. La base de datos, que sigue creciendo, ya contiene cientos de millones de registros sobre la abundancia y distribución de la flora y la fauna del planeta.
El jefe del proyecto es Walter Jetz, profesor de biología evolutiva y ecología en la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, Estados Unidos. También cabe destacar, entre otros, a Robert Guralnick del departamento de biología evolutiva y ecología en la Universidad de Colorado en Boulder, y Jana McPherson de la Sociedad Zoológica de Calgary en Canadá.
Los científicos del proyecto están procesando 200 años de datos de diferentes tipos, procedentes de diversas fuentes y que documentan la ubicación de especies de todo el mundo, a fin de organizar la información de un modo que mejorará muchísimo el conocimiento sobre la biodiversidad.
Esa información podría ser usada por cualquier organización que necesite tomar decisiones bien informadas respecto a gestión de tierras, salud animal y vegetal, conservación de especies y efectos potenciales del cambio climático.
La versión inicial de esta herramienta está diseñada para que llegue al público en general. Ésta permite que los usuarios vean varios niveles de detalle para una especie determinada, como por ejemplo el tipo de entorno en el que vive y los lugares específicos en los que ha sido documentada la presencia de la especie.
El objetivo final es incluir a cientos de miles de especies animales y vegetales.
Al poner de relieve la abundancia y distribución conocidas de las especies, los investigadores esperan poder identificar y corregir lagunas de conocimiento, y también ofrecer una herramienta para detectar cambios que se produzcan con el paso del tiempo. Ellos esperan que este mapa sea útil para científicos profesionales, responsables de la gestión de espacios naturales y otros grandes terrenos, organizaciones ecologistas y el público en general.

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Los astronautas chinos finalizan su misión en órbita

ASTRONÁUTICA

La misión de la nave espacial china Shenzhou-9 dio un paso más hacia su finalización el 27 de junio, cuando sus tres tripulantes se introdujeron en ella y se separaron del complejo Tiangong-1, tras diez días a bordo.
La presencia de los astronautas chinos en la estación espacial puede ya calificarse de completo éxito. La nave ha respondido bien a la presencia de los tripulantes humanos, ofreciendo servicios diversos y permitiendo una estancia provechosa. Se han hecho numerosos experimentos científicos, y también se ha trabajado a fondo en los aspectos de ingeniería de la misión, confirmando el correcto diseño del complejo. Este contiene aún algunos suministros que serán utilizados por una próxima tripulación, que volará en la Shenzhou-10 el año que viene. Mientras tanto, los controladores mantendrán activa y en buen estado a la TG-1.
Una vez a bordo de su cápsula (22:00 UTC), y comandada ésta por el piloto Liu Wang, la SZ-9 se separó de la Tiangong-1 (01:28 UTC del 28 de junio) de forma manual. La nave se separó de la estación y finalmente maniobró para alcanzar la órbita independiente prevista. A diferencia de las cosmonaves Soyuz, la SZ-9 no regresaría de inmediato a la Tierra, sino que sus ocupantes aún disfrutarían de un día más de presencia en el espacio. Su reentrada atmosférica quedó programada para las 02:00 UTC del 29 de junio. El aterrizaje debía ocurrir en la región autónoma de la Mongolia Interior, en Siziwang Banner, allí donde aterrizaron anteriores misiones tripuladas chinas.
El procedimiento del descenso se llevó a cabo de la forma prevista. En el momento indicado, el módulo de servicio frenó la velocidad de la nave y ésta empezó a reducir su altitud, atrapada por la gravedad terrestre. Pocos minutos después, la cápsula se separaba del resto de módulos y se iniciaba la reentrada. El aterrizaje, tras la apertura de los paracaídas, se realizó a las 02:02 UTC. Los cohetes de amortiguación se encendieron para frenar los últimos metros, si bien la cápsula acabó de lado sobre el suelo, sin mayores consecuencias. Una hora después, los tres astronautas, finalizando su misión espacial de 13 días de duración, fueron extraídos por las fuerzas de rescate. Tras un breve examen, fueron sentados para que les tomaran fotografías. A continuación, serían llevados a Beijing para una revisión más completa, presentar informes y para reencontrarse con sus seres queridos.
Durante el transcurso de la misión de la SZ-9, las autoridades chinas han desvelado algunos detalles económicos del programa tripulado. Iniciado en 1992, se han invertido 6.000 millones de dólares en él, pero lo más relevante es que al menos la mitad de esa cantidad ha tenido que ser dedicada a desarrollar dos sistemas que ahora resultan imprescindibles para el programa, en concreto la cita orbital y el acoplamiento.
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Rocas dejadas al descubierto indican que hubo agua bajo la superficie de Marte

ASTRONOMÍA

Tyrrhena Terra. (Foto: NASA/MOLA Science Team /D. Loizeau et al.)

Al estudiar las rocas arrancadas del subsuelo de Marte por el impacto de meteoritos, la sonda Mars Express de la ESA ha encontrado pruebas de la existencia de acuíferos subterráneos durante los primeros miles de millones de años de la historia del Planeta Rojo.
Los cráteres de impacto son ventanas abiertas a la historia de la superficie de un planeta – cuanto más profundo sea el cráter, más nos podremos remontar en su pasado.
Por otra parte, las rocas arrancadas del subsuelo por el impacto de meteoritos ofrecen una oportunidad única para estudiar los materiales que de otra forma permanecerían ocultos bajo la superficie.
En un nuevo estudio, las sondas Mars Express de la ESA y Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA centraron su atención en los cráteres de una región de 1000 x 2000 km de las tierras altas del sur de Marte, conocida como Tyrrhena Terra, para intentar comprender la historia del agua en la zona.
Al analizar la composición química de las rocas incrustadas en las paredes, en la cresta y en el pico central de cada cráter, así como la de las que yacen esparcidas a su alrededor, los científicos han sido capaces de identificar minerales que sólo se forman en presencia de agua en 175 ubicaciones diferentes.
“El amplio rango de cráteres estudiados, con diámetros de entre 1 y 84 kilómetros, indica que estos silicatos hidratados fueron arrancados de entre unas pocas decenas y varios miles de metros de profundidad”, explica Damien Loizeau, autor principal del estudio.
“La composición de estas rocas indica que las aguas subterráneas estuvieron presentes el tiempo suficiente como para alterar su composición química”.
Si bien las rocas arrancadas por el impacto de meteoritos parecen haber estado en contacto con el agua, se han encontrado muy pocas muestras de minerales hidratados en el terreno que queda entre los distintos cráteres de Thyrrena Terra.
“El agua circulaba en esta región a varios kilómetros de profundidad, hace unos 3 700 millones de años, antes de que se formasen la mayoría de los cráteres que podemos observar hoy en día”, explica Nicolas Manglod, coautor de la publicación.
“Los cambios químicos causados por la presencia de agua indican un gradiente de temperatura bajo el suelo de Marte; las rocas más profundas estuvieron expuestas a una mayor temperatura. Sin embargo, no es posible establecer una relación directa con las condiciones que reinaban en la superficie de Marte en aquella época”.
Este hecho contrasta con las características de Mawrth Vallis, una de las regiones de Marte más ricas en arcilla, que presenta una distribución de minerales hidratados mucho más uniforme, indicando una mayor conexión con los procesos que tuvieron lugar en la superficie del Planeta Rojo.
“El estudio de la presencia de agua líquida en Marte es de gran importancia para determinar su habitabilidad, y los resultados obtenidos gracias a Mars Express nos permiten saber que el agua fluyó durante mucho tiempo bajo la superficie de esta vasta región”, concluye Olivier Witasse, científico del proyecto Mars Express para la ESA.

Fuente: ESA

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Recuperan por primera vez genoma humano del Mesolítico

PALEONTOLOGÍA

El osario del individuo Braña‐2 antes de su extracción. (Foto: Julio M. Vidal)

“Es la primera vez que se obtienen datos genómicos de individuos del Mesolítico europeo”, dice a SINC Carles Lalueza-Fox. El investigador del Instituto de Biología Evolutiva (Universidad Pompeu Fabra-CSIC, España) ha coordinado un trabajo internacional que recupera parte del genoma de dos individuos cazadores-recolectores de hace 7.000 años. Según el artículo, publicado en Current Biology, las poblaciones ibéricas actuales no descienden genéticamente de estos grupos.
Los restos proceden del yacimiento leonés de La Braña-Arintero, en Valdelugueros. Los mesolíticos vivieron en un período enmarcado entre el Paleolítico y el Neolítico, que se caracterizó por la llegada de la agricultura del Próximo Oriente. Estos son los fósiles prehistóricos más antiguos de nuestra especie de los que se ha hecho un análisis paleogenético y superan en 1.700 años los de Ötzi, el popular ‘hombre de hielo’, cuyo genoma también fue recuperado.
Los investigadores han analizado el 1,34% y el 0,5% del total del genoma de los dos individuos. “Puede parecer poco, pero es la prueba de que es factible sacar adelante el proyecto de la secuenciación completa”, declara Lalueza-Fox.
Además, han conseguido recuperar el genoma mitocondrial completo de uno de los individuos. Estos genes se encuentran en las mitocondrias, fuera del núcleo celular, y solo se transmiten por vía materna. Los datos analizados muestran que los cazadores-recolectores compartían el mismo linaje mitocondrial, pero sus hábitos nómadas los distribuyeron por toda Europa, en las regiones que actualmente corresponden a Inglaterra, Alemania, Lituania, Polonia y España.
Los resultados muestran que los cazadores-recolectores no están directamente relacionados con las poblaciones actuales de la Península Ibérica. Los ibéricos del Mesolítico se parecían más a las poblaciones actuales del norte de Europa.
“Hay muchas hipótesis sobre las afinidades poblacionales y los movimientos migratorios en la prehistoria de Europa. A partir de ahora las podremos testar utilizando datos genómicos enmarcados en el tiempo y en el espacio”, explica Lalueza-Fox.
Una de esas hipótesis es que los ibéricos actuales podrían descender de los siguientes protagonistas de la historia, los agricultores del Neolítico. Se cree que en este periodo hubo grandes cambios en las poblaciones europeas.
“No podemos afirmar científicamente que descendamos de aquellos agricultores, pero la hipótesis más plausible es que en el Neolítico hubiera una gran sustitución poblacional en el sur de Europa” dice Lalueza-Fox. Los científicos creen que los agricultores llegaron al norte más tarde y en un número más reducido, por lo que se asimilaron con las poblaciones mesolíticas. “Podría ser por eso que los dos individuos que hemos analizado sean más cercanos a los poblaciones actuales del norte del continente que del sur”, continúa el biólogo.
Sin embargo, Lalueza-Fox destaca que la secuenciación de estos genomas ofrecerá una visión de los cambios que experimentaron las poblaciones europeas actuales con la llegada de la agricultura y la ganadería. Al final, concluye: “Todos venimos del neolítico, tenemos dietas neolíticas, enfermedades neolíticas y organizaciones sociales neolíticas”.

Fuente: SINC

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Relación entre salud y rango jerárquico en los monos babuinos

ZOOLOGÍA

Un babuino adulto. (Foto: Elizabeth Miller)

Los resultados de un estudio han revelado que los machos de mono babuino que tienen un rango jerárquico alto en su grupo se recuperan más rápidamente de las lesiones y son menos propensos a enfermar que otros machos.
Las autoras de esta investigación también han llegado a la conclusión de que el rango jerárquico predice mejor cómo sanarán las heridas de la edad.
La bióloga Beth Archie de la Universidad de Notre Dame en Indiana, junto con Jeanne Altmann de la Universidad de Princeton en New Jersey, y Susan Alberts de la Universidad Duke en Durham, Carolina del Norte, en Estados Unidos las tres instituciones, examinó registros del estado de salud de animales del Proyecto de Investigación de los Babuinos de Amboseli en Kenia. Concretamente, revisaron 27 años de datos sobre lesiones y enfermedades de origen natural en babuinos machos salvajes. Las investigadoras analizaron cómo diferencias en la edad, condición física, estrés experimentado, esfuerzo reproductivo y niveles de testosterona contribuyen a establecer las diferencias asociadas al estatus en el sistema inmunitario.
Archie y sus colegas encontraron que los machos de rango jerárquico alto eran menos propensos a enfermar y se recuperaban con mayor rapidez de lesiones y enfermedades que los machos de rango jerárquico bajo.
La gran pregunta, por supuesto, es: ¿Se es líder de una comunidad por tener un sistema inmunitario más robusto o viceversa?
Guiadas por la lógica y por lo que han visto, las autoras del estudio creen que el estrés crónico, la vejez y el mal estado físico que suelen estar asociados a un rango jerárquico bajo probablemente debiliten el sistema inmunitario en los machos con tal rango.

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Cruzar el Atlántico justo tras nacer, el gran reto de ciertas tortugas marinas

ZOOLOGÍA

Cría de tortuga marina. (Foto: Kenneth Lohmann, Department of Biology, University of North Carolina at Chapel Hill)

Inmediatamente después de salir de sus nidos bajo tierra en las exuberantes playas del este de Florida, las tortugas marinas de cierto tipo se adentran en el mar e inician por su cuenta una arriesgada migración que las lleva a recorrer toda la cuenca del Atlántico Norte. Las supervivientes de esta migración épica a la postre regresan a las aguas costeras de América del Norte.
La más detallada reconstrucción realizada hasta ahora sobre cómo las tortugas realizan poco después de salir del cascarón su migración transoceánica ha sido presentada recientemente por un equipo de investigación dirigido por Kenneth J. Lohmann, biólogo marino en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, Estados Unidos.
Las tortugas jóvenes, que comienzan su migración como diminutas crías de cinco centímetros de largo (dos pulgadas), probablemente logran hacer solas su viaje por mar abierto valiéndose de una combinación de natación estratégica y de dejarse llevar por las corrientes oceánicas favorables. Al nadar sólo en lugares en los que se encuentren en peligro de ser llevadas fuera de curso, y al dejarse llevar por las corrientes marinas que se mueven en la misma dirección en que ellas quieren ir, las tortugas jóvenes pueden recorrer grandes distancias con sus limitadas reservas de energía.
La mayoría de los investigadores ha asumido que, como las corrientes oceánicas en algunos lugares se mueven a una velocidad superior a la que las tortugas jóvenes pueden nadar, las tortugas no pueden controlar sus rutas migratorias. Este estudio muestra lo contrario.
Este descubrimiento puede ser particularmente útil para conocer a fondo los movimientos geográficos de criaturas de importancia comercial, como peces y cangrejos, que tienen larvas que nadan débilmente, como las tortugas recién salidas del cascarón, y que a menudo se asume que se dejan llevar pasivamente por las corrientes. Una mejor comprensión de sus movimientos puede conducir a una mejor gestión de la pesca.
Por otra parte, la explicación del equipo de Lohmann sobre cómo las tortugas jóvenes nacidas en Florida saben dónde están y hacia qué dirección dirigirse a medida que suman millas en su viaje a través de la cuenca del Atlántico Norte, es que estos animales se guían al menos en parte por un "mapa magnético" heredado.
El campo magnético de la Tierra es ligeramente distinto en áreas geográficas diferentes. El mapa magnético de las tortugas les permite instintivamente usar las diferencias entre estos sectores del campo como marcadores de navegación que les sirven en mar abierto de un modo parecido a como les sirven a los conductores que circulan con sus vehículos por una autopista las señales de tráfico y letreros indicadores. Cada cambio en el campo magnético estimula un cambio en la dirección en la que nada la tortuga, lo cual le permite a ésta guiarse del modo adecuado en cada lugar a lo largo de su ruta migratoria.
El artículo académico que presenta estos resultados resume una década de investigación en la que los científicos investigaron el mapa magnético de las tortugas, valiéndose de experimentos de laboratorio en los que las tortugas jóvenes fueron expuestas a campos magnéticos con las mismas características que los que existen de modo natural a lo largo de la ruta migratoria auténtica. Sorprendentemente, la dirección en la que las tortugas nadaban en el laboratorio en respuesta a varios campos magnéticos coincidía con las direcciones observadas en tortugas cuando nadaban a través de campos magnéticos naturales equivalentes en el océano. Los resultados indican que el cerebro de las tortugas está preparado desde que nacen para navegar por sus rutas migratorias.

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Técnicas baratas y fáciles para purificar agua potable

Procedimiento para purificar agua clara. (Foto: SODIS Eawag)

Cerca del 80 por ciento de los casos de enfermedad en los países en vías de desarrollo están relacionados con la higiene y en particular con el consumo de agua impura.
Ahora se está validando científicamente una manera simple y barata de hacer potable de modo razonable al agua, incluso si ésta contiene mucho fango. El método puede ser providencial en situaciones límite.
Purificar de modo elemental el agua clara en regiones muy soleadas no es tan difícil como podría parecer. Los métodos de desinfección solar se basan en exponer al sol durante seis horas una botella de plástico transparente conteniendo el agua clara. Esta operación tan simple hace posible, con las condiciones adecuadas, que el calor y la radiación ultravioleta destruyan a la mayoría de los patógenos que causan como síntoma principal diarrea, y que en promedio acaban cada día con las vidas de unos 4.000 niños en África.
Hacer potable el agua se vuelve un reto mucho más difícil de superar cuando el preciado líquido está turbio por la presencia de barro, como generalmente sucede cuando las personas tienen que extraer el agua de los ríos, los arroyos y hasta de agujeros excavados en el terreno. En los países en vías de desarrollo, muchas personas no tienen acceso a agua clara, y es muy difícil limpiarla de las partículas de barro en suspensión, tal como reconoce Joshua Pearce, profesor de ciencia e ingeniería de los materiales en la Universidad Tecnológica de Michigan, Estados Unidos.
Y si el agua no está clara, no se la puede purificar exponiéndola al sol, ya que los microorganismos se ocultan en el barro y evaden así la radiación ultravioleta.
Para purificar esa clase de agua, no queda más opción, por tanto, que retirar primero el barro. Trabajando con Brittney Dawney de la Queen’s University en Ontario, Canadá, Pearce ha descubierto que uno de los minerales más abundantes en la Tierra realiza este trabajo muy bien. El mineral en cuestión es el cloruro de sodio, o sea la sal de mesa común.
La sal es barata y está disponible en casi todos los sitios. Además, no se requiere mucha para permitir obtener agua clara a partir de agua turbia. El agua clara obtenida de la turbia mediante la sal tiene una concentración de sodio demasiado grande para la normativa de Estados Unidos y otras naciones sobre el máximo nivel permitido para el agua del grifo, pero es menor que el de algunas bebidas isotónicas, o sea que ante una situación de necesidad se puede consumir aunque su sabor sea un tanto desagradable.
“Yo mismo he consumido esta agua. Si yo estuviera en algún lugar sin agua clara y tuviera a mi cargo niños con diarrea, y esta agua pudiera salvar sus vidas, la usaría sin dudarlo”, explica Pearce.
La sal hace mejor su trabajo cuando las partículas suspendidas son de un tipo de barro llamado bentonita. La técnica no funciona tan bien con otros tipos de barro. Sin embargo, añadiendo un poco de bentonita con la sal al agua que contiene estos tipos distintos de barro, se consigue que la mayoría de las partículas se aglomeren juntas facilitando que puedan ser retiradas y se disponga de agua clara para exponerla al sol del modo descrito.
Pearce y Dawney están ahora llevando a cabo más experimentos con agua conteniendo diferentes tipos de barro, y también están investigando diferentes tipos de suelos por todas partes de África para ver dónde funciona mejor su método.

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Explican la misteriosa ‘carambola’ del choque entre un hidrógeno y dos deuterios

FÍSICA

Bolas de billar. (Imagen: xxurxo)

Investigadores de la Universidad Complutense de Madrid, de Stanford y de Cambridge han unido esfuerzos para avanzar en el conocimiento de la dinámica de las reacciones químicas. Analizando la reacción entre hidrógeno y deuterio (H+D2 → HD+D) han sido capaces de reconstruir cómo chocan las moléculas entre sí para formar el producto final.
“Es muy tentador explicar la dinámica de una reacción química como una partida de billar”. Así empieza el artículo publicado en Science esta semana con los resultados de una investigación sobre las colisiones que suceden en la reacción H+D2 →HD+D. Donde D se refiere a átomos de deuterio, un isotopo del hidrógeno (H) con una masa prácticamente el doble que la de este elemento.
El científico en la Universidad Complutense de Madrid, F. Javier Aoiz, ha participado en una investigación que se ha llevado a cabo entre Madrid y la Universidad de Stanford y la de Cambridge. Su trabajo explica el porqué de una anomalía que se ha detectado en la dispersión de estos tres átomos (uno de H y dos de D) durante la reacción química.
“Imaginemos una partida de billar donde hay dos bolas juntas, los deuterios, y las golpeamos con una bola de hidrógeno desde cualquier lado”, señala a SINC Aoiz. El momento exacto de la interacción no es visible, pero sí el producto final a partir del cual los científicos reconstruyen cómo ha sido el choque.
“En términos generales, cabría esperar dos posibilidades. Una, en la que la molécula resultante de la unión entre hidrógeno y deuterio (HD) saliera despedida en la dirección contraria al H incidente: en ese caso deduciríamos que la colisión ha sido frontal. Y la otra que la molécula de HD saliera, rotando sobre sí misma, en un ángulo casi recto. En este caso deduciríamos el choque ha sido de ‘refilón”, explica Aoiz.
Los científicos observaron que esta molécula HD salía rotando, pero no hacia un lado, como realmente esperaban, sino hacia atrás. Aoiz y su equipo han descubierto que la HD tiene una energía interna tan alta que el choque que la genera no puede ser de ‘refilón’ sino que tiene que ser frontal. “Es por ello que la molécula sale despedida hacia atrás”, señala el experto.
“Que la molécula de HD tenga una energía interna tan alta sería equiparable a dejar un coche como una acordeón después de una colisión –explica Aoiz–- Si tú quieres abollar al máximo un coche lo haces chocar con otro de frente, no de lado”.
Esta reacción es, en principio, la más simple que puede concebirse y ha servido como banco de pruebas para estudiar la dinámica de los átomos en una colisión química. “A pesar de ello, en los casi 80 años en los que se lleva estudiando no deja de producir sorpresas”, comenta el experto.
Los resultados no tienen una aplicación inmediata, pero la técnica de haces moleculares y láseres como la que se han utilizado en esta investigación en Stanford (EE UU) -y que existe en varios laboratorios entre otros en la UCM- implica una tecnología altamente sofisticada y puntera.

Fuente: SINC

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