Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 874317 veces)

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Planeta destruido por su estrella

ASTRONOMÍA

Impresión artística de un planeta siendo devorado por su estrella. (Foto: NASA)

Se ha descubierto la primera evidencia clara de destrucción de un planeta por su estrella en fase de gigante roja. El hallazgo, hecho por un equipo internacional de astrónomos, indica que el planeta fue consumido a medida que su estrella empezó a expandirse convirtiéndose en una "gigante roja", una fase estelar que marca el inicio de la vejez en una estrella.
Un destino similar al de ese planeta pueden esperar los mundos de nuestro sistema solar más cercanos al Sol cuando éste se convierta en una gigante roja y se expanda hasta la órbita terrestre dentro de unos 5.000 millones de años.
El análisis espectroscópico detallado realizado por el equipo de Alex Wolszczan, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad Estatal de Pensilvania, revela que esta estrella gigante roja, BD+48 740, contiene una cantidad anormalmente alta de litio. El litio se destruye con facilidad en las estrellas, por lo que su abundancia en estrellas de esa edad es algo muy inusual. En el caso de BD+48 740, es probable que el litio extra sea fruto de la caída en la estrella de un astro con la masa de un planeta, que se calentó de manera notable mientras descendía, trazando una espiral, hacia las fauces de ese sol.
Los investigadores también descubrieron un planeta masivo en una órbita sorprendentemente elíptica alrededor de la misma estrella gigante roja, que es más antigua que nuestro Sol. Los astrónomos sospechan que la caída del otro planeta en la estrella, antes de que ésta se volviera una gigante roja, pudo alterar la órbita del planeta masivo superviviente, con el resultado final de la órbita muy excéntrica que hoy sigue alrededor de su estrella.
En el estudio, también han trabajado Monika Adamow, Grzegorz Nowak, y Andrzej Niedzielski, de la Universidad Nicolaus Copernicus en Torun, Polonia, así como Eva Villaver de la Universidad Autónoma de Madrid en España.

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Fabrican galletas y salsas con microalgas que estimulan las defensas

BIOLOGÍA

(Imagen: ainia centro tecnológico)

El proyecto Inmugal, en el que participan ainia centro tecnológico, Azti–Tecnalia, Tecnalia Research & Innovation y el centro tecnológico INBIOTEC, ha desarrollado prototipos de alimentos saludables a partir de las microalgas Chlorella y Spirulina.
Se trata de galletas tradicionales y salsas de baja acidez (tipo mahonesas) que pueden ayudar a estimular el sistema inmunológico humano –según sus promotores– gracias a las propiedades inmuno-estimuladoras que contienen este tipo de microalgas, utilizadas como ingredientes.
Los 'prototipos' de galletas están elaborados al horno y a base de ingredientes tradicionales (harina de trigo, levadura, huevo, mantequilla, azúcar). Por su parte, las salsas de baja acidez se han preparado con una base de aceite, sal, yema de huevo y zumo de limón, -ingredientes característicos de salsas mahonesas y aliolis de origen español, tan extendidas en la gastronomía occidental como aderezo-. Tanto a las galletas como a las salsas se les ha incorporado durante su elaboración la microalga con efecto inmunoestimulante, es decir con capacidad para reforzar el sistema inmune.
Los investigadors han estudiado, en esta última fase del proyecto, los distintos procesos para incorporar las microalgas en diferentes productos tradicionales de alimentación de cara a analizar su funcionalidad, características organolépticas o la vida útil microbiológica. Finalmente, la incorporación se ha realizado mediante microencapsulación con el fin de que la función inmunoestimuladora se inicie una vez la sustancia está en el estómago, tratando de garantizar así al máximo su eficacia.
Una vez incorporadas las microalgas a los prototipos se han realizado pruebas de biodisponibilidad para evaluar la funcionalidad del alimento y así conocer la capacidad de absorción de la sustancia por parte del organismo. Se han llevado a cabo simulaciones gastrointestinales través de un estómago artificial (biodigestor dinámico in vitro) por el que se ha comprobado que tras el proceso digestivo se mantienen las propiedades inmuno-estimuladoras de los prototipos de alimentos, así como su resistencia intestinal. Además, también se ha confirmado su bioactividad, es decir su efecto inmunoestimulante mediante cultivos celulares.
Los resultados en ambos casos han sido positivos y abren la vía para la creación de nuevos productos alimenticios, para los que será necesario realizar los correspondientes análisis clínicos que validen su potencial inmunoestimulante en estos nuevos productos que permitan su posterior desarrollo y producción a escala industrial.
Se ha comprobado que ciertas microalgas son una fuente de sustancias con alto valor nutritivo como vitaminas, ácidos grasos o aminoácidos esenciales. Actúan como complementos para la alimentación y pueden aportar efectos beneficiosos. Esa es la razón por la que cada vez más se suscita el interés de su investigación y su aplicación se dirige al campo de la biotecnología aplicada a la alimentación.
En una primera fase, los investigadores evidenciaron de manera científica la aplicación de las microalgas Chlorella y Spirulina (ricas en vitaminas, ácidos grasos, aminoácidos esenciales y polisacáridos) como ingredientes para alimentos orientados a estimular el sistema inmunológico.
El proyecto Inmugal, que ha durado dos años, ha estado financiado por el antiguo Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN) a través del programa Profit de Centros Tecnológicos para la Investigación Aplicada y Programada de Proyectos de Desarrollo Experimental (PROFIT).

Fuente: ainia centro tecnológico

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Entre un 20% y un 80% de las supernovas pasan desapercibidas en los estudios ópticos

ASTROFÍSICA

Un grupo internacional de astrónomos, en el que participa Miguel Ángel Pérez-Torres, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), en España, ha determinado que una de cada cinco supernovas que estallan en galaxias cercanas pasa desapercibida en los estudios ópticos, una tasa que aumenta hasta cuatro de cada cinco en el caso de las galaxias lejanas. El estudio, publicado en la revista The Astrophysical Journal, concuerda con la tasa de formación estelar que manejan los astrónomos y que había sido discutida en trabajos anteriores.
Las estrellas con más de ocho veces la masa del Sol, conocidas como estrellas masivas, son el componente fundamental de la luminosidad estelar global de las galaxias y constituyen una herramienta para comprender cómo y a qué ritmo se forman las estrellas. Sin embargo, su estudio se complica debido al oscurecimiento por el polvo de las regiones centrales de las galaxias, donde se concentra la natalidad estelar.
Una solución a este problema reside en el estudio de una de las últimas etapas de su vida: las explosiones de supernova. "El número de estrellas masivas que explotan en forma de supernova debe ser equivalente al de estrellas masivas que nacen", señalaba Seppo Mattila (Univ. Turku, Finlandia), primer autor del trabajo, durante la segunda reunión LIRG que tuvo lugar la pasada semana en Granada.
Así, el recuento del número de supernovas es un trazador de la tasa de formación de estrellas masivas y puede utilizarse incluso para determinar la tasa total de formación estelar. Una herramienta necesaria, porque hace algo más de un año se publicaba un estudio que sugería que la tasa de formación estelar a lo largo de la historia del universo era aproximadamente la mitad de la teóricamente esperada.
"Con este trabajo –apunta Pérez-Torres– demostramos que en realidad no hay un problema con la tasa de supernovas: cuando se tiene en cuenta el número de supernovas que no pueden detectarse debido a la enorme cantidad de polvo que existe en las regiones centrales de estas galaxias, los números casan muy bien con las predicciones teóricas".
Para determinar el porcentaje de supernovas 'perdidas', los astrónomos consideraron los escenarios donde se concentra la formación de estrellas: en el universo cercano tiene lugar, sobre todo, en galaxias normales con alto contenido en polvo, mientras que en el universo lejano se aglutina en un tipo de galaxias específico, las galaxias luminosas y ultraluminosas en el infrarrojo (conocidas como LIRG y ULIRG, por sus siglas en inglés). Así obtuvieron los porcentajes del 20% y del 80% de supernovas no observadas.
"Se trata de un resultado prometedor –comenta Pérez-Torres–, pero necesitamos muestrear un mayor número de LIRG en el universo local para mejorar la significancia estadística. Nuestro grupo del IAA lidera las observaciones con redes de radiointerferómetros de estas muestras de galaxias, y en radio no tenemos problemas de oscurecimiento. Estas observaciones han sido fundamentales para tener en cuenta cuántas supernovas no se ven –aunque sí explotan– en las LIRG", concluye el astrónomo.

Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)

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El papel de unas extrañas líneas en la superconductividad a altas temperaturas

FÍSICA

Erica Carlson. (Foto urdue University/Mark Simons)

Unas líneas oscuras de electrones, aparentemente generadas al azar, de cuatro átomos de ancho, observadas en la superficie de cristales superconductores basados en cobre y oxígeno, han intrigado a los científicos desde sus primeras observaciones.
Los electrones confinados en estas líneas misteriosas se comportan de un modo distinto por completo a como lo hacen los que se mueven libremente a lo largo del cristal, y se había sugerido que quizá podían desempeñar un papel relevante en la superconductividad. Sin embargo, se desconocía si esas líneas son tan sólo meros efectos superficiales o por el contrario se extienden mucho más por el material, porque los microscopios de Efecto Túnel que muestran la existencia de tales líneas sólo pueden utilizarse en la superficie del material.
El equipo de la física Erica Carlson, de la Universidad Purdue, en West Lafayette, Indiana, Estados Unidos, ha logrado rastrear a fondo estas enigmáticas líneas. Ella y sus colaboradores han comprobado que estas líneas existen por todo el cristal.
Analizando ciertos grupos de líneas cercanas como parte de un único conjunto, Carlson, Benjamin Phillabaum de la Universidad Purdue, y Karin Dahmen de la Universidad de Illinois, descubrieron también que los patrones formados por los conjuntos son de naturaleza fractal.
Hay bastantes indicios de que estas líneas podrían desempeñar un papel importante en la superconductividad del material a temperaturas mucho más altas que las de otros. Un mejor conocimiento de cómo y por qué funciona este superconductor podría ser la clave para descubrir cómo diseñar mejores superconductores.
Si los físicos logran dar con lo que algunos definen como el Santo Grial de la electricidad, es decir un superconductor que funcione como tal a temperatura ambiente, el hallazgo podría transformar de manera radical cómo usamos y generamos la energía.
Por ejemplo, los cables superconductores a temperatura ambiente permitirían líneas de transmisión eléctrica en las que no se perderían energía durante el tránsito, ahorrando ello tremendas cantidades de energía y de dinero.
También se abarataría de forma decisiva un método de transporte hasta ahora minoritario, el de los trenes de levitación magnética o maglevs. Las propiedades magnéticas especiales de los superconductores permiten poner en práctica de manera eficaz esta forma espectacular de transporte, pero el costo económico es por ahora muy elevado.

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Observan una nueva forma de carbono

CIENCIA DE LOS MATERIALES

Estructura de la nueva forma de carbono. (Foto: Carnegie I.)

Un equipo de científicos ha observado una nueva forma del carbono muy dura, que resulta inusual debido a su mezcla de estructura cristalina y estructura desordenada. El material es capaz de rayar al diamante.
Este hallazgo tiene aplicaciones potenciales para una amplia gama de usos mecánicos, electrónicos, y electroquímicos.
El carbono es el cuarto elemento más abundante en el universo, y adopta una gran variedad de formas. Entre las más conocidas, figuran el grafito, común en las minas de lápices, y el diamante. Pero también existen otras, más exóticas: las esferas huecas conocidas como fullerenos, los nanotubos (carbono estructurado artificialmente en forma de cilindro), y el grafeno, que es una capa de carbono de un átomo de espesor, en la que los átomos están distribuidos por tanto sólo horizontalmente y forman una celosía hexagonal similar a la de un panal de miel.
Algunas formas de carbono son cristalinas, lo que significa que su estructura está organizada en unidades atómicas que se repiten. Otras formas son amorfas, lo que significa que la estructura carece del orden a larga distancia de los cristales. Anteriormente, no se habían observado productos híbridos que combinaran tanto elementos cristalinos como amorfos, aunque los científicos pensaban que sí podían ser creados.
En las pruebas realizadas, el nuevo material creado por el equipo de Lin Wang del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., fue capaz de rayar al diamante. Esto significa que el material es extraordinariamente duro.
Una vez creado bajo presiones extremas, este material es estable bajo condiciones normales, lo cual implica que se podría usar para una amplia gama de aplicaciones prácticas.
En la investigación también han trabajado Wenge Yang, Zhenxian Liu, Stanislav Sinogeikin y Yue Meng del Instituto Carnegie de Ciencia, Bingbing Liu de la Universidad de Jilin en China, Hui Li y Xiao Cheng Zeng de la Universidad de Nebraska, Yang Ding del Laboratorio Nacional estadounidense de Argonne en Illinois, y Wendy Mao de la Universidad de Stanford en California.

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Forma más barata y más eficaz de reducir la contaminación de los motores Diésel

CIENCIA DE LOS MATERIALES

Kyeongjiae "K.J." Cho. (Foto: UT Dallas)

Se ha conseguido identificar un material que puede reducir la contaminación producida por los vehículos que funcionan con gasóleo (diésel). El hallazgo podría brindar una alternativa, más eficiente y barata, al platino en los motores de vehículos.
Este material, llamado mullita y presente en la naturaleza como mineral, podría reemplazar al platino, un metal raro y costoso que se utiliza actualmente en los motores diésel para tratar de controlar la cantidad de contaminación expulsada al aire. El platino es demasiado escaso y caro como para ser una solución a largo plazo para los problemas de contaminación causados por los motores diésel.
El equipo de Weichao Wang y Kyeongjiae "K.J." Cho, de la Universidad de Texas en Dallas, Estados Unidos, ha descubierto que cuando se reemplaza al platino con una versión artificial de la mullita, la contaminación es hasta un 45 por ciento menor que con los catalizadores de platino.
Por tanto, la mullita no sólo es más fácil de obtener que el platino, sino que también reduce más la contaminación en los motores diésel.
Desde un punto de vista ecológico, la mayor eficiencia de combustible de los motores diésel los hace una alternativa atractiva respecto a los motores que funcionan con gasolina. Pero en comparación con estos últimos, los vehículos que funcionan con diésel producen más óxido nítrico y dióxido de nitrógeno, ambas sustancias contaminantes.
En junio de este año, la Organización Mundial de la Salud actualizó la clasificación de los gases de escape de los motores diésel, que han pasado a estar catalogados como cancerígenos para el Ser Humano, o sea en la misma categoría que el humo de los cigarrillos y el asbesto (más conocido en su forma de amianto). Bastantes países ya trabajan en la preparación y aplicación de directrices para reducir en la próxima década la contaminación del aire producida por motores diésel.
En la labor de investigación y desarrollo también han trabajado especialistas de la Universidad de Kentucky y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong en China.

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Bacteria que elabora isobutanol, apto como combustible

MICROBIOLOGÍA

Cultivo de Ralstonia eutropha. (Foto: Christopher Brigham)

Una humilde bacteria del suelo, llamada Ralstonia eutropha, tiene una tendencia natural, cuando se encuentra bajo ciertas condiciones, a dejar de crecer y destinar toda su energía a la producción de compuestos de carbono complejos.
Recientemente, unos científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, le han "enseñado" a este microbio un nuevo "truco": Han hecho algunos ajustes en genes de esta bacteria para inducirla a producir combustible, específicamente isobutanol, un compuesto que se puede mezclar con la gasolina o incluso sustituirla.
Christopher Brigham, investigador del Departamento de Biología del MIT, ha estado trabajando concienzudamente para desarrollar esta variedad modificada de la bacteria, y ahora está tratando de conseguir que el organismo utilice un flujo de dióxido de carbono (CO2) como materia prima, lo cual permitiría producir combustible a partir de las emisiones de CO2.
Aunque el principal objetivo de Brigham y su equipo es conseguir que el microbio use el CO2 como fuente de carbono, también se podría lograr que, con modificaciones ligeramente diferentes, esta bacteria obtuviese combustible útil de casi cualquier fuente de carbono, como por ejemplo residuos agrícolas o incluso urbanos.
Las modificaciones genéticas que el equipo del MIT le ha hecho a este microbio hasta ahora, ya son lo bastante buenas como para permitirle convertir carbono en isobutanol en un proceso relativamente estable.
Ahora, los investigadores se centran en optimizar el sistema para aumentar la tasa de producción y diseñar biorreactores para llevar el proceso a la escala industrial.
A diferencia de algunos sistemas de bioingeniería en los cuales los microbios producen la sustancia deseada en su interior pero tienen que ser destruidos para que se pueda extraer el producto, la R. eutropha expulsa de manera natural el isobutanol en el líquido circundante, donde puede ser filtrado de modo constante, sin tener que detener el proceso de producción.
A diferencia de algunos biocombustibles propuestos, el isobutanol puede usarse en motores modernos de combustión con poca o ninguna modificación de los mismos, y ya ha sido utilizado incluso en algunos coches de carreras.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Jingnan Lu, Claudia Gai y Anthony Sinskey.

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Una especie invasiva de ofiura se ha aposentado en el Océano Atlántico

OCEANOGRAFÍA

La O. mirabilis. (Foto: Alvaro Migotto/Natural History Museum of Los Angeles County)

La Ophiothela mirabilis, una especie invasiva de ofiura, antes estaba restringida a las aguas del Pacífico, pero sorprendentemente, se han establecido poblaciones en crecimiento en lugares distantes del Atlántico.
Así lo corrobora el estudio llevado a cabo por el equipo de Gordon Hendler, del Museo de Historia Natural en el condado de Los Ángeles, Estados Unidos.
La presencia de esta especie cerca de puertos de Brasil y del Caribe indica que la Ophiothela mirabilis pudo ser diseminada accidentalmente mediante travesías de barcos. La especie podría alterar la ecología de los hábitats de arrecifes de coral en el Atlántico.
Este animal marino se afianza en corales y esponjas y se reproduce asexualmente, dividiéndose en dos y regenerando las estructuras corporales faltantes. La capacidad de una ofiura para producir un gran número de "clones" aumenta en gran medida la capacidad de la especie para proliferar y propagarse.
Aún está por ver el impacto que tendrá la Ophiothela mirabilis. Como con la mayoría de los invertebrados marinos (excepto las especies de importancia comercial), se sabe poco sobre su biología, por lo que es difícil prever cómo afectará su presencia a la ecología del Atlántico. Pero todo hace suponer que una mayor expansión de la Ophiothela podría alterar la ecología de los hábitats de arrecifes de coral del Atlántico.
Las especies invasivas pueden ocasionar graves daños económicos en sectores como el agrícola o, en este caso, el pesquero. Se calcula que sólo en Estados Unidos, esos daños ascienden cada año a unos 100.000 millones de dólares.
Son pocas las especies invasivas de equinodermos (las especies invasivas de plantas e insectos son mucho más numerosas). Probablemente, la más conocida sea la estrella de mar Asterias amurensis, nativa del norte del Pacífico y que ahora está aposentada también en aguas cercanas a Tasmania y al sur de Australia, causando allí estragos en el sector pesquero.
En la investigación también han trabajado A. E. Migotto (Centro de Biología Marina, Universidad de Sao Paulo, Brasil), C. R. R. Ventura (Museo Nacional, Universidad Federal de Río de Janeiro, Brasil), y L. Wilk (ReefNet Inc., Ontario, Canadá).

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Hacen crecer tejidos vivos equipados con sensores electrónicos nanométricos

BIOLOGÍA

Un andamio para tejidos. (Foto: Charles M. Lieber y Daniel S. Kohane)

Para controlar la forma tridimensional de un tejido cultivado en el laboratorio, es común que los investigadores modernos hagan crecer las células sobre diminutos andamios cuyo aspecto recuerda al de esponjas. Estos dispositivos pueden ser implantados dentro de los pacientes o usados en el laboratorio para estudiar las reacciones de los tejidos ante sustancias con potencial como medicamentos.
Ahora, un equipo de investigadores ha añadido un nuevo componente a los andamios para tejidos: sensores electrónicos.
Estos sensores, hechos de nanocables de silicio, se podrían utilizar para monitorizar la actividad eléctrica en el tejido que rodea al andamio, controlar la administración de fármacos o identificar sustancias candidatas a ser usadas como fármacos.
La investigación también podría sentar las bases para el desarrollo de corazones hechos de tejidos creados artificialmente.
Hasta ahora, las únicas plataformas celulares que incorporaban sensores electrónicos consistían en capas planas de células cultivadas sobre transistores o electrodos de metal planos. Esos sistemas esencialmente bidimensionales no reproducen con precisión la situación del tejido natural y sus características globales, por lo que el equipo de investigación se propuso diseñar un andamio tridimensional que permitiera monitorizar la actividad eléctrica, lo que les permitiría ver las reacciones de las células del interior de la estructura ante fármacos específicos.
El equipo de Robert Langer, profesor en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, construyó el nuevo andamio con resina epoxídica, un material sin toxicidad que puede adoptar una estructura porosa tridimensional. Los nanocables de silicio integrados en el andamio transportan las señales eléctricas desde y hacia las células cultivadas dentro de la estructura.
El andamio no sólo es un soporte mecánico para las células, sino que contiene varios sensores. Los científicos siembran células en el andamio y, si todo sale bien, se acaba formando un tejido tridimensional con la forma y características deseadas.
El equipo escogió a los nanocables de silicio como sensores electrónicos porque son pequeños, estables, se les puede implantar de modo seguro en tejidos vivos, y son más sensibles a la electricidad que los electrodos metálicos convencionales. Los nanocables, que varían en diámetro de 30 a 80 nanómetros, pueden detectar corrientes de menos de una milésima de vatio, que es el nivel de electricidad que puede estar presente en una célula.
En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron sus andamios para hacer crecer tejido cardíaco, nervioso y muscular. Usando el tejido cardíaco obtenido, los investigadores pudieron monitorizar la respuesta de las células a la noradrenalina, un estimulante que suele aumentar la frecuencia cardíaca.
En la investigación también han trabajado Tal Dvir (en el MIT al iniciarse el estudio), Bozhi Tian y Daniel Kohane del Hospital Pediátrico de Boston, así como Charles Lieber y Jia Liu de la Universidad de Harvard, en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos.

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¿Un factor oculto para el límite de gestación en la especie humana?

BIOLOGÍA

Holly Dunsworth. (Foto: Universidad de Rhode Island)

Una nueva investigación sugiere que el tamaño del canal del parto podría no ser el factor principal que limita la duración de la gestación en la especie humana.
Dos rasgos que diferencian a los humanos respecto a otros primates (su gran cerebro y su capacidad para caminar erguidos) podrían resultar conflictivos a la hora del parto. No es cosa fácil que la gran cabeza que contiene al gran cerebro pase por el canal del parto humano, pero, por otra parte, una pelvis más ancha, que sí dejase pasar con facilidad la cabeza, podría comprometer la marcha bípeda.
Desde hace tiempo, los científicos han postulado que la solución de la naturaleza para este problema es acortar la duración de la gestación para que el bebé nazca antes de que su cabeza sea demasiado grande. Como resultado, los bebés humanos son relativamente indefensos y poco desarrollados en términos de capacidad cognitiva y motora, en comparación con los de otros primates.
El equipo de la antropóloga Holly Dunsworth de la Universidad de Rhode Island en Estados Unidos, Peter Ellison de la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, y Herman Pontzer del Hunter College en Nueva York, dos expertos en fisiología humana de la energía, cree que el factor realmente determinante para que la gestación humana no dure más de nueve meses es otro, de carácter metabólico.
Usando datos metabólicos sobre mujeres embarazadas, los investigadores muestran que las mujeres dan a luz justo cuando están a punto de entrar en una zona de peligro metabólico, una coincidencia a la que no se le ha dado, según ellos, la importancia que merece. Existe un límite para la cantidad de calorías que nuestro cuerpo puede quemar cada día. Durante el embarazo, las mujeres se acercan a ese techo energético y dan a luz justo antes de alcanzarlo. Eso sugiere que existe un límite energético para la duración de la gestación y el crecimiento fetal humano.
Según esta hipótesis, los bebés nacen cuando nacen porque la madre no puede dedicar más energía a la gestación y al crecimiento fetal. La energía de la madre sería la principal restricción evolutiva, no la anchura de las caderas.
Los autores del nuevo estudio creen que se ha sobrevalorado mucho el papel que una mayor anchura de caderas puede tener dificultando la locomoción bípeda.
En la investigación también ha trabajado Anna Warrener de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos.

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¿El espacio está hecho de piezas?

COSMOLOGÍA

¿El espacio está hecho de piezas? (Recreación artística de Jorge Munnshe para Amazings / NCYT)

La creación del universo debería ser representada en modelos no como un Big Bang (Gran Estallido), sino más bien como la conversión del agua en hielo al congelarse, según la llamativa hipótesis presentada por un equipo de físicos teóricos de la Universidad de Melbourne y la Universidad RMIT, ambas en Australia.
Estos físicos han sugerido que mediante la investigación de las grietas comunes a todos los cristales, incluyendo los de hielo, se podría lograr avanzar de modo espectacular en el conocimiento de la naturaleza del universo.
Albert Einstein asumió que el espacio y el tiempo son continuos, sin "costuras", pero algunos científicos creen ahora que esta hipótesis puede no ser válida a escalas muy pequeñas.
Una nueva teoría sugiere que el espacio puede estar formado por componentes básicos indivisibles, como las partículas subatómicas elementales lo son con respecto a la materia que forman. Podemos imaginarnos a estos bloques indivisibles del espacio como similares a los píxeles que forman una imagen en una pantalla. El obstáculo principal para poner a prueba esta teoría ha sido que estas piezas del espacio o "píxeles cósmicos" son tremendamente pequeñas, y por lo tanto imposibles de ver de manera directa.
Sin embargo, el equipo de James Quach de la Universidad de Melbourne y Andrew Greentree de la Universidad RMIT cree que puede haber encontrado una manera de ver indirectamente esas piezas.
Su planteamiento se basa en considerar el estado inicial del universo como si fuera un líquido. Luego, a medida que el universo se enfría, se "cristaliza" en las tres dimensiones espaciales y en la del tiempo que es la cuarta. Este universo así "cristalizado" es el que vemos hoy en día. Asumiendo de esta manera la evolución del universo, sería de esperar que, a medida que el universo se enfría, se formen grietas, de modo similar a las grietas que se forman cuando el agua se congela y se genera el hielo.
Algunos de estos defectos podrían ser detectables.
La luz y otras partículas deberían doblarse o reflejarse en tales defectos y, por lo tanto, en teoría sería factible detectar estos "píxeles cósmicos".
El equipo de investigación ha determinado cómo serían algunos de esos efectos producidos por una naturaleza espacial a base de bloques, y de qué modo detectarlos. Si sus predicciones son verificadas experimentalmente, la cuestión de si el espacio está hecho de una sola pieza o constituye un conjunto de pequeños bloques indivisibles conectados unos a otros, se resolverá de una vez por todas.

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Un indicador pionero determina la longevidad en mamíferos

BIOLOGÍA

Cromosomas humanos rematados por telómeros (en blanco). (Imagen: Wikipedia)

Un equipo de expertos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), en España, encabezados por su directora, María Blasco, ha descubierto que la longevidad en mamíferos está definida molecularmente por la longitud de los telómeros, los extremos de los cromosomas.
El trabajo, que se publica en la edición online de la revista Cell Reports, abre la puerta al estudio de estos componentes celulares para calcular la velocidad a la que envejecen las células y determinar así la esperanza de vida de un organismo en particular.
Varios trabajos poblacionales de tipo transversal –aquellos que miden la longitud de los telómeros una sola vez en el tiempo a un grupo grande de individuos– habían mostrado ya una relación entre la longitud de los telómeros y el riesgo de padecer enfermedades como el cáncer.
Sin embargo, hasta ahora no se había evaluado el uso de las mediciones teloméricas para establecer una predicción real de la esperanza de vida en mamíferos.
“En los estudios transversales se observa que los individuos con telómeros cortos tienen una probabilidad significativamente mayor de desarrollar enfermedades, incluido el cáncer. Pero esta información no es aplicable a un individuo en concreto”, precisa Blasco.
Para determinar un método de predicción real de envejecimiento, los autores realizaron estudios longitudinales –los que siguen a un individuo en concreto a lo largo del tiempo– de la longitud telomérica en ratones.
Después de recoger muestras periódicas de sangre a un mismo individuo, de donde extrajeron las células a estudiar, se constató que aquellos ratones que conseguían vivir más tiempo no eran aquellos que tenían telómeros más largos a una edad determinada, sino aquellos en los que el acortamiento telomérico en el tiempo era menor.
“Lo que importa no es tanto tener los telómeros largos en un momento dado, sino la tendencia o evolución en su longitud a lo largo del tiempo”, aclara Elsa Vera, primera autora del artículo.
Para realizar pronósticos de salud en humanos, los investigadores proponen la utilización en estudios longitudinales de ratones como modelo animal. “Mientras que la longitud de los telómeros en ratones normales es mucho mayor a la de los humanos, su velocidad de acortamiento es cien veces mas elevada, por lo que el antiguo dogma de que los ratones normales no envejecen debido al acortamiento de sus telómeros es falso”, afirma Blasco.
Según los autores, este trabajo abre también la posibilidad de estudiar, mediante el seguimiento longitudinal de los telómeros, el efecto real de hábitos de vida, como la dieta, el tabaco o el ejercicio, sobre la velocidad de envejecimiento de los individuos. “Estos análisis pueden ser asimismo claves para la prevención de enfermedades o el desarrollo de nuevos fármacos para tratarlas”.
Los cromosomas, los contenedores celulares de la información genética en los seres vivos, presentan en sus extremos unas secuencias repetitivas de ADN llamadas telómeros. Estas secuencias actúan como capuchones que protegen el material genético ante cualquier agente que lo pueda dañar, y comprometer con ello las funciones de las células.

Fuente: CNIO/SINC

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Los chimpancés son capaces de crear y mantener tradiciones locales

ANTROPOLOGÍA

Dos chimpancés durante el acicalamiento ceremonioso. (Foto: © Mark Bodamer)

Un nuevo estudio indica que los chimpancés son capaces no sólo de aprender unos de otros, sino también de usar esta información social para crear y mantener tradiciones locales. La investigación demuestra que el modo en el que los chimpancés se acicalan unos a otros depende de la comunidad a la que pertenecen.
La conducta específica en la que los investigadores se centraron es una forma muy ceremoniosa de acicalarse mutuamente. Consiste en que cada uno de dos chimpancés une una mano con la del otro, y ambos elevan el brazo en cuestión. Con el brazo libre, cada uno acicala al otro.
Sólo se ha observado esta conducta en algunas poblaciones de chimpancés. La pregunta clave era si los chimpancés tienden de modo instintivo a participar en el mencionado acicalamiento ceremonioso, o si aprenden esta conducta de los demás y la transmiten a las generaciones siguientes.
Edwin van Leeuwen y Katherine Cronin del grupo de investigación de antropología cognitiva comparativa dirigido por Daniel Haun y que depende del Instituto Max Planck para la Psicolingüística en Alemania, realizaron sus observaciones en Zambia entre los años 2007 y 2012.
Ellos colaboraron con estudiantes de la Universidad Gonzaga de Spokane, Washington, dirigidos por el profesor Mark Bodamer. La colaboración también se extendió a un equipo de cuidadores de chimpancés locales, y a Roger Mundry del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Alemania. El objetivo era recopilar y analizar datos detallados sobre la conducta de los chimpancés.
Investigaciones anteriores habían sugerido que el acicalamiento ceremonioso de manos unidas y brazos alzados podía ser un fenómeno cultural, como lo son las variadas formas de saludarse que tenemos los humanos dependiendo de la cultura a la que pertenecemos. Sin embargo, esta hipótesis se basaba principalmente en observaciones que indicaban que algunas comunidades de chimpancés realizan el citado acicalamiento ceremonioso y otras no. La hipótesis no contaba con observaciones de si hay o no diferencias entre las comunidades que sí realizan el acicalamiento ceremonioso. Por otra parte, se asumió tiempo después que lo recogido en las observaciones iniciales pudo ser el resultado de diferencias en factores genéticos y/o ecológicos entre las comunidades de chimpancés, lo que descartaría la interpretación de que los chimpancés exhibían diferencias "culturales".
La nueva investigación demuestra que incluso entre comunidades de chimpancés que sí realizan el mencionado acicalamiento ceremonioso, existen diferencias sutiles pero estables en los estilos que ellos prefieren.
Además de esas diferentes preferencias de estilo en las comunidades de chimpancés, los investigadores también observaron que la conducta de acicalamiento ceremonioso era un componente duradero del repertorio conductual de los chimpancés: se transmitía la conducta a cada nueva generación de individuos.
Realizando un seguimiento de los chimpancés, los investigadores constataron que 20 chimpancés jóvenes desarrollaron gradualmente la conducta de acicalamiento ceremonioso durante el transcurso de los cinco años que duró el estudio.
Los primeros acicalamientos ceremoniosos realizados por los jóvenes fueron mayormente en asociación con sus madres.
Estas observaciones apoyan la conclusión de que estos chimpancés aprenden socialmente su tradición local, y que esto podría ser una evidencia de la existencia de una cultura social, tal como argumenta Bodamer.

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El fósil más antiguo de humano anatómicamente moderno en el sudeste asiático

PALEONTOLOGÍA

Fragmentos del cráneo, de hace 63.000 años. (Foto: F. Demeter)

Un cráneo antiguo hallado en una cueva de las Montañas Anamitas, en el sector del norte de Laos, es el más antiguo fósil de humano anatómicamente moderno encontrado en el sudeste asiático, según las conclusiones de unos investigadores que han completado un análisis detallado del fósil.
El descubrimiento hace retroceder 20.000 años la fecha calculada para el inicio de la migración de humanos anatómicamente modernos hacia esa región, e indica que los pioneros en partir de África y buscar nuevas tierras dejaron la costa y poblaron diversos hábitats mucho antes de lo que se creía.
Los científicos que encontraron el cráneo, en el 2009, probablemente fueron los primeros en desenterrar formalmente huesos humanos antiguos en Laos desde principios del siglo XX, cuando un equipo encontró cráneos y esqueletos de varios humanos anatómicamente modernos en otra cueva de las Montañas Anamitas. Aquellos fósiles tenían unos 16.000 años de antigüedad, mucho menos que el cráneo ahora analizado, que data de hace entre 46.000 y 63.000 años.
Laura Shackelford, antropóloga de la Universidad de Illinois, dirigió el estudio junto con su colega Fabrice Demeter, del Museo Nacional de Historia Natural en París.
"Hay otros fósiles de humanos anatómicamente modernos en China o en islas del sudeste asiático que pueden tener aproximadamente la misma edad, pero o bien no están bien fechados o no muestran rasgos humanos definitivamente modernos. Este cráneo está muy bien fechado y muestra rasgos humanos modernos muy concluyentes", explica Shackelford.
En la investigación también han trabajado Kira Westaway, de la Universidad Macquarie en Australia, así como especialistas de la Universidad Toulouse III, el Centro Nacional francés de Investigación Científica en Paris, el Departamento del Patrimonio Cultural Nacional de Laos, el Instituto de Geología de la Universidad de Estrasburgo en Francia, el Museo del Louvre en Paris, el servicio de prospección geológica del estado de Illinois en Estados Unidos, y el Departamento de Geología de la Universidad de Illinois.

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El enigma evolutivo de las grandes diferencias en biodiversidad

BIOLOGÍA

Relaciones entre edad y riqueza de especies. (Foto: Amisha Gadani/UCLA)

Hay más de 400.000 especies de escarabajos, y sólo dos especies del tuátara, un reptil con un estrecho parentesco evolutivo con serpientes y lagartos que vive en Nueva Zelanda. Cocodrilos y caimanes, aunque aparecieron hace cerca de 250 millones de años, cuentan con una diversificación de tan sólo 23 especies. ¿Por qué, en cuanto a diversificación de especies, la evolución ha producido por un lado "ganadores", incluyendo a mamíferos y muchas especies de aves y peces, y por el otro a "perdedores"? Ésta es una pregunta importante en la biología evolutiva, y ha carecido de respuesta convincente hasta ahora.
Parece lógico suponer que debido a que algunos linajes de plantas y animales son mucho más antiguos que otros, han tenido más tiempo para producir nuevas especies. Y de hecho, esta idea es la base de muchos modelos teóricos usados por los biólogos. Sin embargo, la escasez de especies de cocodrilos y caimanes, aunque ha sido vista por bastantes científicos como una excepción que no desmiente la regla, resulta un misterio difícil de explicar si se asume como cierta esa teoría.
Ahora, además, se ha determinado en un nuevo estudio que esta teoría no logra explicar la abundancia de especies en todo el ámbito de la vida multicelular en nuestro planeta.
El equipo de Michael Alfaro, profesor de ecología y biología evolutiva en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), no ha encontrado ninguna evidencia firme que respalde a esa teoría. Él y sus colaboradores argumentan que al examinar especies por todas partes del árbol evolutivo de la vida, la edad del grupo no dice casi nada sobre cuántas especies cabe esperar que tenga, y que, de hecho, en la mayoría de grupos no dice nada.
Otra idea, la de que algunos grupos son de modo innato mejores o peores para producir especies, igualmente no puede explicar las diferencias en la cantidad de especies de los principales linajes vivos de plantas y animales, como han comprobado los científicos.
Se sabe que algunos grupos, como las plantas con flores o los peces cíclidos (Cichlidae), han sido excepcionalmente buenos para producir especies durante ciertos períodos de su historia evolutiva. Sin embargo, tal como argumenta Alfaro, cuando las edades de todos los grupos principales de plantas y animales son tenidas en cuenta, estas diferencias en la tasa de especiación no son suficientes para explicar las diferencias en la cantidad de especies que hay en los grupos existentes.
Las características del entorno donde vive una especie pueden ser más reveladoras. Cuando una especie coloniza por vez primera una zona cuyas características exigen que sus moradores se adapten a ellas, el crecimiento de nuevas especies será rápido, hasta que se alcance un límite. Cuando una zona esté llena, esta tasa de especiación se estabilizará. No aparecerán nuevas especies hasta que ocurra uno de dos eventos evolutivos: El primero es que una especie existente se extinga, en cuyo caso podría ser reemplazada por otra nueva. El segundo es que una especie dentro de la zona adaptativa desarrolle evolutivamente un nuevo rasgo, por ejemplo dientes afilados, alas, defensas químicas o camuflaje, lo cual le conferiría una importante ventaja ecológica y eso le permitiría aposentarse con mayores ventajas en una nueva zona adaptativa, dándose así la oportunidad de que surja una nueva especie.
Las zonas adaptativas son una vieja idea en la biología evolutiva, pero de todos modos sigue sin estar claro su grado de importancia entre las causas de la riqueza de especies a lo largo y ancho del árbol evolutivo de la vida, tal como apunta Alfaro. Si las zonas adaptativas controlan la biodiversidad en la escala más amplia, entonces el ritmo de proliferación de nuevas especies es una buena explicación de la riqueza de especies sólo justo después de que un linaje haya entrado en una nueva zona adaptativa. Una vez se han aprovechado todas las oportunidades ecológicas de la zona adaptativa, ya no importa cuánto tiempo más transcurra: La cantidad de especies tenderá a cambiar muy poco.

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