Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 859967 veces)

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Los mayas ya usaban tabaco 1.300 años atrás

ARQUEOLOGÍA

Plantas de tabaco. (Foto: Rick Ward / CDC)

Un equipo de arqueólogos ha identificado restos de nicotina en un frasco al examinar recipientes de la fase final del periodo maya clásico, obteniendo así la primera prueba física de que los antiguos mayas usaban el tabaco.
El estudio revela que en el frasco aparecen jeroglíficos mayas que hacen de este caso el segundo en el que se confirma que el texto que aparece en el exterior de un recipiente maya se corresponde con el uso que se le daba.
Investigar los productos que consumía la gente de una determinada civilización nos brinda datos sobre sus costumbres y tradiciones, tal como señala Jennifer Loughmiller-Newman de la Universidad de Albany en Nueva York. Las indicaciones expresadas en los antiguos recipientes mayas a menudo indican su contenido o finalidad. Sin embargo, esas inscripciones no necesariamente tienen por qué coincidir con el uso real que se le dio al contenedor.
A muchos de los frascos mayas examinados en este estudio sus usuarios los llenaron con otras sustancias, como por ejemplo el óxido de hierro usado en los rituales funerarios, por lo que resultó difícil detectar el contenido original.
La prueba más fidedigna del uso de un recipiente se obtiene cuando el texto jeroglífico o las ilustraciones de su exterior concuerdan con el análisis químico de los residuos de su interior.
Para la presente investigación, el equipo de Dmitri Zagorevski, del Instituto Politécnico Rensselaer en Troy, Nueva York, analizó muestras correspondientes a la fase final del periodo maya clásico (del año 600 al 900 de nuestra era), usando cromatografía de gases y de líquidos, combinada con espectrometría de masas.
Se detectó una cantidad reveladora de nicotina en las muestras de uno de los 150 recipientes de la colección. Se determinó además que el frasco fue fabricado en el sur de Campeche, en México, y que data de alrededor del año 700 de nuestra era.

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Lanzado un satélite de navegación chino Beidou

ASTRONÁUTICA

China ha anunciado el éxito del lanzamiento de su más reciente componente de la constelación de satélites de navegación Compass. A las 16:12 UTC, un cohete CZ-3C despegaba desde la base de Xichang, el 24 de febrero, para enviar a su órbita prevista al vehículo Beidou DW-11 (G5). Se trata de la versión geoestacionaria de este tipo de vehículos.
La constelación es equivalente a la GPS estadounidense, pero está dotada de elementos en órbitas geoestacionarias, órbitas geoestacionarias inclinadas y órbitas intermedias. El número limitado de componentes actualmente en el espacio no ha impedido que se hayan iniciado los servicios de prueba (27 de diciembre de 2011). Con esta nueva misión, China podrá ampliar su cobertura, que de momento abarca la zona asiática.
El Beidou fue situado en una órbita de transferencia, de modo que aún tendrá que maniobrar por su cuenta hasta alcanzar la altitud geoestacionaria prevista (36.000 km). Con éste son cinco los satélites que China tiene en este tipo de órbita.
El sistema Compass alcanzará una cobertura completa y global a partir de 2020, cuando estén disponibles hasta 35 satélites. Ofrecerá servicios de posicionamiento global para civiles y militares. Los civiles tendrán una precisión de 10 metros.
El satélite Beidou-2 está basado en la plataforma de comunicaciones DFH-3B, de casi 4 toneladas de peso.

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Lanzado el satélite militar MUOS-1

ASTRONÁUTICA

(Foto: ULA)
Después de dos aplazamientos en días pasados, que obligaron a llevar al cohete de vuelta a la zona de la torre de servicio, un cohete Atlas-551 (AV-030) consiguió despegar el 24 de febrero desde Cabo Cañaveral, llevando a bordo a un potente satélite de comunicaciones para la US Navy.
El lanzamiento ocurrió a las 22:15 UTC y se desarrolló felizmente. La carga útil, llamada MUOS-1 (Mobile User Objective System) es, como su nombre indica, un satélite dedicado a ofrecer comunicaciones para usuarios móviles, lo que mejorará los contactos con las tropas desplegadas.
El sistema MUOS tiene una capacidad 10 veces mejor que sus predecesores, los ingenios de la serie UFO. Los satélites han sido construidos por la empresa Lockheed Martin sobre una plataforma A2100 y pesan hasta 6.800 kg. Además de los nuevos sistemas UHF, transportan equipos para garantizar la compatibilidad con receptores/emisores antiguos.
La misión, que coincidió con la número 200 de la etapa superior Centaur, permitirá ofrecer servicios 3G a personal situado en alta mar o desplegado en submarinos, aviones y vehículos terrestres. Las frecuencias UHF, además, son ideales para alcanzar al destinatario incluso con mal tiempo o en zonas urbanas, bosques, etc.
Se han encargado cinco MUOS, cada uno de los cuales proporciona mejor servicio que toda la constelación UFO completa. El siguiente MUOS podría despegar el año que viene.
El cohete Atlas dejó a su carga en una órbita de transferencia geoestacionaria gracias a dos encendidos de la etapa Centaur. Un tercer funcionamiento de esta última debía convertir a la órbita en casi circular, evitando consumir el combustible de a bordo del MUOS. El satélite se separó de la Centaur a las 01:16 UTC del 25 de febrero. El MUOS-1 maniobrará después ligeramente hasta alcanzar su posición geoestacionaria final, donde se probarán sus sistemas.

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Los neandertales europeos estuvieron al filo de la extinción antes de la llegada de los humanos modernos

PALEONTOLOGÍA

Mandíbula neandertal hallada en Valdegoba (Burgos). (Foto iCYT)

Un estudio genético publicado en la revista Molecular Biology and Evolution pone de manifiesto que los neandertales desaparecieron de la mayor parte del continente europeo hace unos 50.000 años y que, posteriormente, un pequeño grupo recolonizó Europa central y occidental, donde sobrevivieron otros 10.000 años antes de que los humanos modernos entraran en escena. El estudio ha sido llevado a cabo por investigadores suecos y españoles en Uppsala, Estocolmo y Madrid, en el marco de un proyecto internacional en el que ha participado Juan Carlos Díez Fernández-Lomana, responsable del Grupo de investigación Arqueología Prehistórica de la Universidad de Burgos.
“El hecho de que los neandertales de Europa casi se extinguieran para luego recuperarse, y que todo eso sucediera mucho antes de que tuvieran contacto con los humanos modernos, fue una completa sorpresa para nosotros, ya que indica que los neandertales pudieron ser más sensibles a los dramáticos cambios climáticos que ocurrieron durante la última edad del hielo de lo que se pensó previamente”, explica Love Dalén, del Museo Sueco de Historia Natural en Estocolmo.
Al realizar los análisis de ADN sobre fósiles de neandertales encontrados en el norte de España, entre ellos la mandíbula de un adolescente neandertal hallada en la cueva burgalesa de Valdegoba, los investigadores notaron que la variación genética entre los neandertales europeos fue extremadamente limitada durante los 10.000 años que precedieron a su desaparición. Fósiles europeos y asiáticos más antiguos muestran mayores niveles de variación genética, los mismos que se encuentran en otras especies que han sido abundantes durante mucho tiempo en un mismo territorio.
“La diversidad genética de los neandertales más antiguos y de los asiáticos era tan alta como la de los humanos modernos como especie, mientras que la variación de los últimos neandertales europeos no alcanzaba a la de los humanos modernos de Islandia”, asegura Anders Götherström, de la Universidad de Uppsala.
Los resultados presentados en el estudio se basan exclusivamente en ADN muy degradado, por lo que los análisis requirieron el uso de metodologías avanzadas tanto de laboratorio como de procesamiento de datos. Debido a ello, el equipo de investigación involucró a especialistas de varios países incluyendo estadísticos de Dinamarca y Estados Unidos, expertos en secuenciación moderna de ADN de Dinamarca, y paleontólogos de España. Sólo cuando todos los miembros del equipo internacional revisaron sus hallazgos, tuvieron la certeza de que los resultados revelaban una importante y hasta entonces desconocida parte de la historia de los neandertales.
“Este tipo de estudios interdisciplinares es extremadamente valioso para el avance de la investigación en evolución humana. El ADN de humanos prehistóricos ha aportado hallazgos inesperados en los últimos años. Es muy emocionante imaginar qué nuevos descubrimientos se producirán en los próximos años en este campo”, concluye Juan Luis Arsuaga, profesor de Evolución Humana de la Universidad Complutense de Madrid y co-director del proyecto Atapuerca.

Fuente: CGP/DICYT

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Un método universal permite predecir flujos migratorios y epidemias

MATEMÁTICAS

Multitud de personas en Times Square, en Nueva York (EE UU). (Imagen: Ed Yourdon)

Los patrones de movilidad social, la propagación de una infección y las llamadas de teléfono que hacen los habitantes de una ciudad se pueden predecir con un nuevo modelo matemático, publicado en Nature, que mejora el cálculo estándar usado hasta ahora. El único parámetro que se necesita es la distribución de la población.
Saber dónde habrá atascos antes de que los habitantes de un área geográfica salgan de vacaciones es posible gracias a este nuevo modelo matemático, que predice flujos migratorios y de transporte con sólo el citado parámetro, la distribución de la población. La nueva fórmula mejora los resultados del modelo Zipf, porque corrige las inconcreciones y la necesidad de datos del método estándar.
El modelo radial, que se presenta en Nature, mejora la precisión de las herramientas predictivas en función de flujos de movimientos sociales, como la migración, el transporte, la epidemiología e incluso las llamadas telefónicas.
Una de las aplicaciones más interesantes es el estudio de poblaciones sin un histórico de datos. A diferencia del método anterior, la falta de información no impide predecir con exactitud la movilidad de una determinada zona.
Además, los científicos han descubierto que el modelo radial ofrece una descripción cuantitativa más fiable de la movilidad y el transporte en escalas de espacio y tiempo (cada hora, diaria y anual), a partir de procesos como los desplazamientos, las migraciones, el registro de llamadas y las operaciones financieras en los distintos continentes.
Aunque el nuevo modelo haya demostrado una mayor eficacia predictiva que el Zipf, aún tiene que ajustar ciertos parámetros para afinar al máximo sus resultados.
El método estándar Zipf para estudiar los flujos migratorios presenta varias limitaciones. Por ejemplo, necesita parámetros variables en función de la región que se analiza y sus resultados presentan contradicciones. La fórmula tiene sus orígenes en el siglo XVIII y su forma contemporánea se utiliza desde el año 1946.
En analogía a la ley de la gravitación universal de Newton, Zipf dice que el número de individuos que se mueven de una población a otra en un período de tiempo es proporcional a la productividad de las dos ciudades, y decae con la distancia entre los dos sitios.
Por ejemplo, Zipf supone que el origen y el destino de los desplazamientos diarios y rutinarios están marcados por la oportunidad laboral. Su predicción de flujo migratorio presupone que una persona prefiere ocupar un puesto de trabajo menos satisfactorio para estar más cerca de su casa. Como el número de posibilidades laborales en cada país es proporcional al volumen de la población, esta asignación de variables permite determinar los flujos migratorios diarios a lo largo de una zona.
A diferencia de este, el nuevo modelo considera que los desplazamientos de la población son independientes de la distribución del beneficio o la densidad laboral y por eso consiguen un modelo libre de parámetros.

Fuente: SINC

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El líquido más perfecto del universo

FÍSICA

Los líquidos tienen diferencias de viscosidad. (Foto: TU Wien)

El líquido más perfecto del universo no se parece en casi nada al agua. Se trata del tremendamente caliente plasma de quarks-gluones, que se comporta más como un líquido que como un gas. Se cree que esta exótica forma de materia estuvo presente durante los primeros microsegundos del Big Bang, y, también de manera natural, podría existir todavía en los centros de estrellas masivas distantes. Por medios artificiales, el plasma de quarks-gluones puede ser generado hoy en día en potentes colisiones de partículas como las desencadenadas en el LHC, del laboratorio europeo CERN.
Ahora, nuevos resultados teóricos obtenidos en la Universidad Tecnológica de Viena muestran que este plasma de quarks-gluones podría ser aún menos viscoso de lo planteado por teorías anteriores.
Los líquidos de viscosidad alta (como la miel) son espesos y tienen una fricción interna fuerte. Los líquidos cuánticos, como el helio superfluido, pueden tener una viscosidad extremadamente baja. En 2004, se llegó a la conclusión de que la teoría cuántica establecía cierto límite inferior para la viscosidad de los fluidos. Incluso el helio superfluido está muy por encima de este límite de la viscosidad más baja.
En 2005, las mediciones mostraron que la viscosidad del plasma de quarks-gluones está apenas por encima de este límite.
Sin embargo, es posible romper este récord de viscosidad baja, según las conclusiones a las que ha llegado ahora el equipo de Dominik Steineder y Anton Rebhan, del Instituto de Física Teórica en la Universidad Tecnológica de Viena.
Estos físicos han hecho nuevos cálculos, en los que se tienen en cuenta parámetros antes pasados por alto, y el resultado indica que, sorprendentemente, la viscosidad puede llegar a ser más baja que el valor que hasta ahora se consideraba el límite absoluto más bajo.
Los experimentos que actualmente se llevan a cabo con quarks y gluones en el CERN darán oportunidades para comprobar la veracidad de las nuevas predicciones teóricas.

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Las mujeres tienen células madre que podrían generar nuevos óvulos

BIOLOGÍA

Ilustración de un óvulo. (Imagen aniel Wikipedia)

Científicos estadounidenses han descubierto que las mujeres tienen células madre que, según creen, serían capaces de generar óvulos fértiles. Ya se conocía la existencia de estas células en ratones, pero es la primera vez que se describen en humanos.
“El objetivo de este estudio era demostrar que existen células madre capaces de producir oocitos nuevos en mujeres adultas fértiles” explica Jonathan Tilly, líder de una investigación llevada a cabo en el Hospital General de Massachusetts (EE UU), que se publica en la revista Nature Medicine. “Creo que los resultados dejan claro que así es”, afirma Tilly.
Durante 60 años se ha creído que las mujeres nacían con un número determinado y limitado de óvulos y que el cuerpo no era capaz de generar más. Pero en 2004 se descubrió que las hembras adultas de ratones sí eran capaces de generar nuevos oocitos –las células precursoras de los óvulos–. El descubrimiento instó a los científicos a investigar el mismo proceso en humanos.
Jonathan Tilly y su equipo han descubierto que mujeres en edad fértil tienen en sus ovarios células madre muy parecidas a las ya descritas en ratones. El estudio demuestra que en condiciones de laboratorio estas células humanas son capaces de generar oocitos y que las mismas células, pero de ratón, pueden generar embriones viables tras una fecundación in vitro.
Debido a razones éticas y legales no se ha podido comprobar si los oocitos humanos serán fértiles, capaces de generar embriones. Aun así, el estudio plantea la posibilidad de que, algún día, la pérdida de óvulos por enfermedad o por edad deje de ser un problema para las mujeres.
En 2004 el equipo de Tilly armó cierto revuelo cuando cuestionó que las hembras de mamífero nacieran con una cantidad limitada de óvulos, que se terminaban en la menopausia. Concretamente, demostró que hembras de ratón estériles debido a un tratamiento de quimioterapia eran capaces de producir oocitos de nuevo tras un trasplante de médula.
Estudios internacionales posteriores han corroborado estos resultados y caracterizado bien las células madre responsables de la creación de nuevos oocitos. Eso sí, siempre en ratones.
Tilly considera que uno de los resultados más rompedores de este estudio ha sido demostrar que los oocitos humanos que se generan in vitro a partir de las células madre tienen el mismo aspecto físico y patrón de expresión génica que los de los de ratón.
Y no sólo eso, sino que además, muchas de las células generadas tienen sólo la mitad del material genético que una normal. Es decir, se han creado mediante meiosis, un proceso de división celular exclusivo de óvulos y espermatozoides.
El descubrimiento abre potenciales aplicaciones clínicas, como la formación de bancos que guarden estas células precursoras, la identificación de hormonas que aceleren la formación de los óvulos humanos o el desarrollo de estos mismos óvulos a partir de las células madre in vitro.

Fuente: SINC

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Descubren un compuesto para atacar a la Listeria

MICROBIOLOGÍA

La Listeria monocytogenes, en verde, infectando células embrionarias de un animal, en rojo. (Foto: M. Wiedmann y M. Roma)

Se ha logrado identificar un compuesto denominado FPSS que es seguro para los mamíferos, pero que ataca a la bacteria Listeria monocytogenes.
El compuesto bloquea un mecanismo que controla los genes que son expresados cuando la bacteria experimenta cambios rápidos en su entorno.
El descubrimiento, hecho por el equipo de Kathryn Boor, profesora de ciencia de los alimentos, y decana de Agricultura y Ciencias Biológicas en la Universidad de Cornell, Estados Unidos, y Mary Elizabeth Palmer (ahora en la empresa Vitamin Research Products, en Carson City, Nevada, EE.UU.), ofrece nuevas direcciones para la investigación básica acerca de cómo la Listeria monocytogenes y otras bacterias sobreviven a una gama amplia de condiciones hostiles rápidamente cambiantes, desde temperaturas fluctuantes hasta los bajos niveles de pH reinantes en el estómago humano. También hay muchas probabilidades de que el FPSS pueda ser perfeccionado hasta dar lugar a un fármaco para combatir la listeriosis y otras infecciones bacterianas.
Para que un patógeno transmitido por los alimentos pueda infectar a los seres humanos, debe ser capaz de sobrevivir a cambios rápidos en su entorno, que van desde el frío de la refrigeración y el calor de la cocción, hasta las condiciones fuertemente ácidas en el estómago, y los estados osmótico y anaerobio en el intestino delgado. Para lograrlo, la L. monocytogenes y algunas otras bacterias emplean el Factor Sigma B, que controla más de 150 genes, incluyendo genes esenciales para que las bacterias puedan atravesar el tracto gastrointestinal.
Una vez que los investigadores identificaron al Factor Sigma B, pasaron a buscar compuestos que pudieran obstaculizar su funcionamiento.
Examinando robóticamente 57.000 compuestos naturales y sintéticos, provenientes de librerías bioquímicas en el Instituto Broad (dependiente del MIT y la Universidad de Harvard), los investigadores encontraron 41 compuestos relativamente simples que inhibían al Factor Sigma B. De estos, el FPSS destacó por carecer de toxicidad para las células de los mamíferos, y por su capacidad de inhibir al Factor Sigma B tanto en la L. monocytogenes como en la Bacillus subtilis (una bacteria del suelo y contaminante alimentario que sobrevive al calor intenso).
En la investigación, también han trabajado Soraya Chaturongakul, (ahora en la Universidad de Mahidol, en Bangkok, Tailandia), y Martin Wiedmann, profesor de ciencia de los alimentos en la Universidad de Cornell.

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Profundizando en la química interestelar anterior a la formación de nuestro sistema solar

ASTROFÍSICA

Polvo estelar de una supernova. (Foto: © Peter Hoppe, MPI for Chemistry)

Algunos de los procesos principales de la química estelar que precedieron al desarrollo de nuestro sistema solar están ahora un poco más claros gracias a los resultados de unos análisis.
Un equipo internacional dirigido por Peter Hoppe, investigador del Instituto Max Planck de Química en Maguncia, Alemania, ha examinado inclusiones de polvo del meteorito Murchison de 4.600 millones de años de antigüedad, utilizando un método muy sensible. Este meteorito se llama así por la ciudad australiana de Murchison, donde fue encontrado en 1969.
El equipo de Hoppe inicialmente aisló miles de granos de polvo estelar de carburo de silicio, de aproximadamente entre 1 décima de micra y 1 micra de tamaño, del meteorito de Murchison.
Los investigadores determinaron con un espectrómetro de alta sensibilidad la distribución isotópica de las muestras. Los isótopos de un elemento químico tienen el mismo número de protones pero distinto número de neutrones.
En cinco de las muestras de carburo de silicio los astrofísicos encontraron una distribución isotópica inusual: Midieron una gran cantidad de isótopos de silicio pesados y una baja cantidad de isótopos de azufre pesados, un resultado que no encaja con los modelos actuales sobre la abundancia de isótopos en las estrellas. Al mismo tiempo, fueron capaces de detectar los productos de desintegración del titanio radiactivo, cuya producción sólo puede tener lugar en las zonas más internas de una supernova. Esto demuestra que los granos de polvo estelar derivan de una supernova, tal como se creía.
Uno de los patrones detectados sólo puede ser explicado de manera plausible si las moléculas de sulfuro de silicio se formaron en las zonas más internas de la nube de materia expulsada por una supernova. Posteriormente, las moléculas de sulfuro quedaron atrapadas en cristales de carburo de silicio. Estos cristales llegaron después a la nebulosa solar, hace alrededor de 4.600 millones de años, y se incorporaron más tarde a astros en proceso de formación. Por último, llegaron a la Tierra en meteoritos que mayormente son fragmentos de asteroides.
El monóxido de carbono y el monóxido de silicio ya se han detectado en ocasiones previas en el espectro infrarrojo de la materia expulsada por las explosiones de supernova. Aunque los modelos predicen la formación de moléculas de azufre, esto aún no ha sido posible de demostrar de manera inequívoca. Sin embargo, las mediciones de polvo estelar de carburo de silicio respaldan las predicciones de que las moléculas de sulfuro de silicio surgen unos meses después de la explosión, a temperaturas extremas de varios miles de grados centígrados en las zonas interiores de la masa de materia expulsada por la supernova.
En la investigación también han trabajado científicos de Japón y Estados Unidos.

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Análisis de movimientos corporales sin necesidad de colocarle dispositivos a la persona

INGENIERÍA

Análisis de los movimientos durante el servicio. (Foto: Alison Sheets, Ohio State University)

Realizar análisis detallados de los movimientos de una persona es de utilidad para mejorar las tácticas de los jugadores en diversos deportes, y también para que la medicina deportiva detecte las cosas que pueden conducir a una lesión y que no son evidentes.
La tecnología tradicional de captura de los movimientos se basa en colocar dispositivos, comúnmente marcadores, a la piel o a la vestimenta de un sujeto, y rastrear dichos dispositivos cuando esta persona se mueve. Los marcadores pueden emitir una señal electrónica o reflejar la luz, y el sistema se guía por esos patrones. Sin embargo, el cableado eléctrico y otro equipamiento asociado pueden limitar o influenciar el movimiento de la personas. Además, el rastreo tiene que producirse en un laboratorio, donde la iluminación y el fondo contra el que se ve a la persona son controlados cuidadosamente por los expertos.
Para un proyecto en la Universidad de Stanford, donde Alison Sheets trabajó como investigadora postdoctoral antes de pasar a ocupar su actual puesto como profesora de ingeniería mecánica en la Universidad Estatal de Ohio, esta científica formó parte de un equipo que diseñó un sistema de video de ocho cámaras que graban simultáneamente los movimientos de una persona, cada una enfocada desde un ángulo diferente. Un programa informático combina las imágenes para identificar el volumen en 3D y la forma de la persona en cada fotograma o cuadro de video. Comparando esta percepción cambiante de la forma con las medidas exactas del cuerpo de la persona bajo estudio, los investigadores pueden determinar con precisión las partes de su cuerpo que participan en cada acción en particular.
La captura del movimiento sin utilizar marcadores tiene un gran potencial para la medicina, ya que al poder cuantificar cómo se mueve una persona sin necesidad de colocar marcadores electrónicos u otro equipamiento en su cuerpo, ésta se puede mover con naturalidad y en cualquier otro sitio además de en un laboratorio.
Ahora, Sheets y un equipo de colaboradores han demostrado la primera aplicación práctica de ese sistema al analizar los movimientos de los tenistas, en busca de los que más probabilidades tienen de conducir a una lesión.
El equipo de investigación analizó tres tipos de saques de tenis e identificó uno en particular, el descrito a menudo como “saque con mucho rebote” que crea las mayores posibilidades de producir una lesión del hombro.
Con el desarrollo futuro, el nuevo sistema de captura de movimientos corporales podría servir también para ayudar en ejercicios de rehabilitación física e incluso para ayudar a hacer algunos diagnósticos.

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Una nueva generación de satélites meteorológicos

ASTRONÁUTICA

(Foto: ESA–P. Carril)

Se firmó hace unos días el contrato para el desarrollo de la nueva flota de satélites meteorológicos europeos, que entrará en servicio en el año 2017. Los satélites Meteosat de Tercera Generación garantizarán la continuidad de la familia, incorporando importantes mejoras.
La Agencia Espacial Europea y Thales Alenia Space firmaron el contrato para el desarrollo de los satélites Meteosat de Tercera Generación (MTG) el pasado 24 de febrero en la sede de la ESA en París.
Siguiendo el modelo de los satélites Meteosat de Segunda Generación, MTG es una iniciativa de cooperación entre la ESA y Eumetsat, que garantizará la continuidad de los datos meteorológicos de alta resolución hasta el año 2037 como mínimo.
La cooperación entre la ESA y Eumetsat en misiones meteorológicas es una historia de éxitos que comenzó en el año 1977 con el lanzamiento del primer satélite Meteosat, y que continúa hoy en día con los satélites Meteosat de Segunda Generación, en órbita geoestacionaria, y con la familia de satélites MetOp, en órbita polar.
Esta nueva generación estará compuesta por cuatro satélites de observación, MTG-I, y por dos satélites de sondeo, MTG-S.
El lanzamiento del primer prototipo de MTG-I está previsto para finales del año 2017, y el del primer MTG-S para mediados de 2019. Estos dos satélites operarán desde una órbita geoestacionaria, en posiciones comprendidas entre los 10°E y los 10°W.
Estos nuevos satélites ofrecerán una avanzada capacidad de observación gracias al instrumento FCI (Flexible Combined Imager), e incorporarán por primera vez la capacidad de realizar sondeos por infrarrojos y de observar rayos a escala global, lo que permitirá la alerta temprana de fuertes tormentas.
Los satélites MTG-S también transportarán la carga útil de la misión Sentinel-4, parte del programa de Vigilancia Mundial del Medio Ambiente y la Seguridad (GMES). Este sofisticado instrumento analizará la química atmosférica y medirá la concentración de gases traza como el ozono o el dióxido de nitrógeno.
La misión MTG contribuirá asimismo de forma continua a la red global de búsqueda y salvamento (SAR) y al sistema avanzado de recogida de datos, ADCS.
En el evento celebrado la semana pasada, el Director General de la ESA, Jean-Jacques Dordain, destacó que Europa tiene y seguirá teniendo una capacidad puntera de monitorización meteorológica gracias a los 25 años de colaboración entre la ESA y Eumetsat.
Dordain recordó el lanzamiento del primer satélite Meteosat, hace ya 35 años, y elogió la dedicación de la ESA, de Eumetsat y de todos los socios industriales para continuar el legado Meteosat.
El Director de los Programas de Observación de la Tierra de la ESA, Volker Liebig, describió las principales mejoras que incorpora esta nueva generación de satélites Meteosat.
En estos tiempos de dificultades económicas, Liebig destacó que, gracias al programa MTG, las empresas europeas tienen muchas oportunidades de convertirse en adjudicatarias de contratos de alta tecnología. El contrato de MTG tiene un valor industrial de más de 1250 millones de euros.
En el evento también intervinieron el Director General de Eumetsat, Alain Ratier, y el de Thales Alenia Space, Reynald Seznec.
El contrato para el desarrollo de MTG fue firmado por Volker Liebig, en representación de la ESA, y por Reynald Seznec, por parte de Thales Alenia Space.
Thales Alenia Space liderará el consorcio industrial que desarrollará los satélites MTG. Además de ser el contratista principal, Thales Alenia Space también será el responsable del desarrollo de los satélites de observación MTG-I, así como de su instrumento principal FCI.
La empresa OHB, con sede en Bremen, Alemania, será la responsable del desarrollo de los satélites MTG-S y de la provisión de las plataformas comunes a todos los satélites, con el apoyo de Astrium GmbH como responsable de la arquitectura del sistema.
El innovador instrumento de sondeo por infrarrojos, que volará a bordo de los satélites MTG-S, será desarrollado por Kayser Threde.

Fuente: ESA

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Buscan un modelo matemático sobre la resistencia de las bacterias a los antibióticos

MICROBIOLOGÍA

'Acinetobacter baumannii'. (Foto: Wikipedia)

La Universidad de Salamanca, en España, trabaja en un proyecto sobre la resistencia de las bacterias a los antibióticos, un problema creciente que se debe a la adaptación de los microorganismos a los nuevos ambientes que se están creando debido al uso de antibióticos, especialmente en los hospitales. La idea es diseñar un modelo matemático que explique esta resistencia y pueda convertirse en una aplicación informática que ayude a predecir la evolución de una infección ocasionada por alguno de estos microorganismos.
"Las bacterias pueden ser resistentes intrínsecamente a los antibióticos, pero esto no es problema, porque ya se conoce", explica en declaraciones a DiCYT María José Fresnadillo, investigadora del Departamento de Medicina Preventiva, Salud Pública y Microbiología Médica de la Universidad de Salamanca. Sin embargo, existe también la resistencia adquirida, que ocurre "cuando una bacteria que en principio es sensible a la acción de antibiótico se convierte en resistente". En este caso, sí ocasiona problemas clínicos, porque "de repente los antibióticos que eran útiles para tratar una infección dejan de serlo".
El problema es especialmente importante en las Unidades de Cuidados Intensivos (UCI) de los hospitales debido a que las bacterias se encuentran en un ambiente rico en antibióticos que las atacan, por lo que reaccionan ante ello para sobrevivir y "de alguna forma se protegen y se vuelven resistentes". Desde el punto de vista sanitario e incluso económico el problema puede llegar a ser grave. Según María José Fresnadillo, "si todas las bacterias se convirtieran en resistentes a los antibióticos que tenemos hoy, nos encontraríamos en una situación similar a la de antes de que se descubriera la penicilina".
Por eso, el proyecto se propone construir "un modelo para ver cómo se comportaría en una UCI una bacteria resistente que provoca una infección en un paciente, cómo se transmitiría y si otras bacterias sensibles se convertirían en resistentes a su vez y se irían transmitiendo", comenta Ángel Martín del Rey, investigador del Departamento de Matemática Aplicada que también es responsable de esta iniciativa. "Las matemáticas pueden ayudar en la medida de lo posible a entender el fenómeno, no vamos a resolver el problema, pero podemos ayudar a sacar conclusiones en el aspecto de la prevención", agrega.
Por el momento, la idea es estudiar solamente 'Acinetobacter baumannii', pero se trata de un modelo "que en un momento determinado se puede sustituir por otra bacteria". Habitualmente, 'Acinetobacter baumannii' provoca infecciones en Unidades de Cuidados Intensivos en pacientes tratados para varias patologías o sometidos a varias operaciones, de manera que están conectados a varios tubos, catéteres o sondas que facilitan el acceso de la bacteria al organismo.
Existen estudios multicéntricos que vigilan la resistencia a los antibióticos, de manera que las bacterias que se están haciendo resistentes están catalogadas por los investigadores, aunque realmente son casi todas, porque en un ambiente de antibióticos "tratan de sobrevivir, es evolución pura". Por ejemplo, "los neumococos responsables de las neumonías tradicionales se están haciendo resistentes a penicilina", apunta Fresnadillo. Una de las razones es que estos microorganismos tienen la cualidad de intercambiar material genético con muchísima facilidad entre ellos, de manera que la evolución de produce de una forma muy rápida y muy localizada.
"Cuando se habla de resistencia hay que hablar del aquí y del ahora", asegura la experta. Por eso los especialistas tienen que estar actualizados "en tiempo y en lugar, si está pasando algo en Nueva York no significa que esté sucediendo en Salamanca y lo que pasa en Salamanca no es igual que en Zamora, los brotes están localizados y eso es lo que hay que estudiar", comenta. De ahí la utilidad de contar con una herramienta informática que podría predecir la evolución de una infección.
Aunque el fenómeno de resistencia a los antibióticos por parte de las bacterias sucede en hospitales, hay estudios que indican que las bacterias ya empiezan a salir fuera, "no hay ecosistemas cerrados", indican los investigadores, que están esperando financiación para el proyecto, aunque ya están trabajando en esta línea que, desde el punto de vista académico, dará como fruto al menos una tesina.

Fuente: José Pichel Andrés/DICYT

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Un efecto contundente de vivir en la oscuridad perpetua

BIOLOGÍA

Astyanax mexicanus. (Foto: Richard Borowsky)

Los peces Astyanax mexicanus no sólo han perdido su vista, sino que, en su adaptación a la oscuridad perpetua de las cavernas acuáticas donde viven, también han perdido su pigmento (adquiriendo albinismo), y sus patrones de sueño se han alterado.
Una nueva investigación muestra que estos peces de caverna son un buen ejemplo de evolución convergente, ya que varias poblaciones de peces han perdido su vista y su pigmentación, y en cada población eso ha sucedido en un proceso independiente de los de las otras.
Los peces de caverna ciegos y los de cierta especie que viven en un ambiente con luz, son, a pesar de las apariencias, una única especie a efectos prácticos, y pueden reproducirse entre sí. Los peces de caverna son simplemente una variante de la misma especie.
Un equipo de investigadores de México, Estados Unidos y Portugal estudió el ADN de 11 poblaciones de peces de caverna (de tres regiones geográficas) y 10 poblaciones de sus "primos" acostumbrados a la luz, para avanzar en la tarea de desentrañar el origen evolutivo de las diferencias físicas presentes entre ellos.
Los resultados del análisis genotípico indican que las poblaciones de peces de caverna tienen una diversidad genética más baja que la de las poblaciones acostumbradas a la luz, probablemente como resultado de lo limitado de los espacios en los que viven, así como de la menor disponibilidad de comida.
Se ha considerado que, históricamente, al menos dos grupos de peces vivieron en los ríos de Sierra de El Abra, México. Inicialmente, un grupo colonizó las cuevas, pero se extinguió en el exterior de éstas. Luego, una población distinta repobló los ríos y también invadió las cuevas.
A pesar del entrecruzamiento y el flujo de genes desde las poblaciones del exterior de las cavernas, el "fenotipo de caverna" sin ojos ha perdurado en las cuevas. Esto indica que debe haber una fuerte presión de selección natural en contra de los ojos en el ambiente de caverna. Cualquiera que sea la ventaja que proporciona no tener ojos en ese entorno, parece ser el motivo de por qué desarrollaron de modo independiente esa misma característica distintas poblaciones de peces de caverna de la especie A. mexicanus. Ello constituye un ejemplo contundente de evolución convergente.
En la investigación han trabajado, entre otros, Richard Borowsky, del Grupo de Biología de Cavernas en la Universidad de Nueva York, y Martina Bradic de la misma universidad.

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Hacia los cultivos multiuso, alimento con la parte comestible del vegetal, y biocombustibles con la incomestible

BIOLOGÍA

Células vegetales. (Foto: Rowan Mitchell, Rothamsted Research)

La mayor parte de la energía que almacenan las plantas se encuentra en sus partes leñosas, y miles de millones de toneladas de este material son producidas por la agricultura global cada año en los campos de cereales y otras gramíneas, pero esta energía es difícil de extraer por estar firmemente atrapada en la estructura vegetal.
Eso podría comenzar a cambiar ahora, gracias al reciente hallazgo de una familia de genes que permitiría ayudar a cultivar vegetales con mejores cualidades para la nutrición y la elaboración de biocombustibles.
La nueva línea de investigación podría ofrecer la posibilidad de cultivos multiuso donde los granos se destinarían a la alimentación humana y para los piensos, y la paja se destinaría a la producción eficiente de energía. Esto es crucial para garantizar que la energía se pueda obtener de manera sostenible a partir de las plantas, sin competir con la producción de alimentos y por tanto sin amenazar a la seguridad alimentaria. Lo descubierto en el estudio demuestra cómo desarrollar, conociendo a fondo la biología y la fisiología fundamental de las plantas, tales variedades de cultivos.
La investigación ha estado a cargo de un equipo de especialistas de la Universidad de Cambridge y el centro Rothamsted Research, con el apoyo del Centro de Bioenergía Sostenible (BSBEC), dependiente del Consejo de Investigaciones en Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC), del Reino Unido.
Los genes son importantes en el desarrollo de las partes fibrosas y leñosas de gramíneas como el arroz y el trigo. El equipo de Paul Dupree (de la Universidad de Cambridge) y Rowan Mitchell (del centro Rothamsted Research) espera que obteniendo conocimientos más profundos sobre cómo actúan esos genes, sea posible crear, por ejemplo, variedades de cereales donde las partes fibrosas aporten beneficios dietéticos, o cultivos cuya paja requiera menor consumo energético para producir biocombustibles.

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¿Hacia la creación del tricorder de la serie Star Trek?

INGENIERÍA

Stefan Maier. (Foto: ICL)

Se ha ideado un nuevo modo de generar ondas electromagnéticas en el rango del terahercio, llamadas también rayos T, y que son la base de la principal tecnología subyacente en los escáneres corporales de seguridad en los aeropuertos.
Los autores de esta investigación creen que su sistema de generar rayos T de onda continua, más fuertes y eficientes que los conseguidos con métodos convencionales, podría ser usado como base para crear dispositivos médicos de escaneo mucho mejores que los actuales, hasta el punto de que quizás algún día se pueda llegar a desarrollar un aparato similar al escáner multiuso conocido como "tricorder" y usado en la célebre saga de ciencia-ficción "Star Trek".
Los dispositivos actuales de obtención de imágenes mediante rayos T son muy caros y sólo operan con una escasa potencia de salida, ya que para crear las ondas se necesitan temperaturas muy bajas y consumir una gran cantidad de energía.
En el estudio, el equipo de Jing Hua Teng del Instituto de Investigación de Materiales e Ingeniería, que es una entidad dependiente de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación en Singapur, ha creado un haz direccional de rayos T mucho más fuerte de lo que se creía posible, y lo ha conseguido bajo condiciones de temperatura ambiente. Éste es un logro que sin duda contribuirá a que los futuros sistemas de rayos T sean más pequeños, portátiles, fáciles de usar, y mucho más baratos que los dispositivos actuales.
El nuevo diseño para escáneres de rayos T podría proporcionar parte de la funcionalidad de un "tricorder" médico semejante al de "Star Trek", que en la saga es un dispositivo portátil de escaneo, computación y transmisión de datos, puesto que las ondas son capaces de detectar fenómenos biológicos como por ejemplo flujos sanguíneos mayores de lo normal. Los futuros escáneres también podrían realizar una rápida comunicación inalámbrica de datos para transferir el gran volumen de información asociado a sus mediciones.
Los rayos T son ondas de la parte del espectro electromagnético correspondiente al infrarrojo lejano que tienen longitudes de onda cientos de veces más largas que las ondas de la luz visible. Los rayos T ya se usan en escáneres de seguridad en los aeropuertos, en prototipos de aparatos de escaneo médico y en sistemas de espectroscopia para el análisis de materiales.
El motivo esencial de que los rayos T puedan detectar sustancias como las presentes en el ADN de seres vivos, se debe a que cada molécula tiene una firma exclusiva en el rango del terahercio. Los rayos T también se pueden usar para detectar explosivos o drogas, para monitorizar la contaminación por gases, o para someter a pruebas no destructivas a circuitos integrados semiconductores.
Entre otros, en la investigación también ha trabajado Stefan Maier del Imperial College de Londres en el Reino Unido.

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