Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 860846 veces)

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Abundancia inesperada de carbono 740 millones de años después del Big Bang

ASTROQUÍMICA

Emisión fuerte del carbono en la galaxia estudiada. (Foto: MPG)

Usando el Conjunto de telescopios del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM) en los Alpes franceses, un equipo de astrónomos de Alemania, el Reino Unido y Francia ha descubierto una gran acumulación de gas y polvo en una galaxia que circunda al agujero negro supermasivo más distante que se conozca.
La luz de la galaxia, llamada J1120+0641, ha tardado tanto en llegar hasta la Tierra que la galaxia presenta el aspecto que tenía tan sólo 740 millones años después del Big Bang, cuando la edad del universo era sólo una dieciochoava parte de su edad actual.
Una actualización reciente hecha al IRAM permitió al equipo de Bram Venemans, del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, Pierre Cox, director del IRAM, y Richard McMahon, de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, detectar la citada masa de gas y polvo en torno al agujero negro. Esa envoltura incluye cantidades significativas de carbono. Esto es bastante inesperado, ya que el carbono es un elemento químico que se crea a través de la fusión nuclear del helio en el centro de estrellas masivas y es esparcido por la galaxia cuando estas estrellas finalizan su vida en espectaculares explosiones de supernova.
Tal como subraya Venemans, es realmente sorprendente que se formara en esa época del pasado remoto del universo una cantidad tan grande de gas rico en carbono. La presencia de tanto carbono confirma que debieron formarse bastantes estrellas masivas en el breve período comprendido entre el Big Bang y 740 millones de años después, la época que estamos viendo en esa distante galaxia.
Se calcula que en esa galaxia, 740 millones de años después del Big Bang, se formaban estrellas a un ritmo 100 veces superior al de nuestra Vía Láctea.

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Efecto transgeneracional de un antibiótico

BIOLOGÍA

Pseudoescorpiones. (Foto: Nick Romanenko)

Se ha comprobado por vez primera que los pseudoescorpiones macho tratados con el antibiótico tetraciclina sufren una reducción significativa en la viabilidad de los espermatozoides, y sus crías sufren también este efecto pernicioso aunque no sean tratados. Ésta es la primera investigación de su tipo en mostrar el efecto transgeneracional de un antibiótico.
Los resultados de este estudio sugieren, en opinión de los autores, que podría ocurrir un efecto similar en el Ser Humano y en otras especies.
Un pseudoescorpión es un diminuto arácnido de ocho patas que tiene la falsa apariencia de un escorpión. La transferencia de sus paquetes de esperma ocurre exteriormente, permitiendo a los investigadores recogerlos sin dificultad y evaluar con más facilidad y fiabilidad la cantidad y calidad de los espermatozoides.
La investigación, realizada por el equipo de David Zeh, catedrático del departamento de biología de la Universidad de Nevada en Reno, Estados Unidos, incluyó el seguimiento a lo largo de tres generaciones de pseudoescorpiones de la especie Cordylochernes scorpioides.
Para controlar las influencias genéticas, en la primera generación, los hermanos y hermanas de cada una de las 21 camadas fueron tratados con dosis semanales de tetraciclina, un antibiótico usado comúnmente en la producción animal y para el tratamiento de infecciones en las personas. Algunas camadas recibieron el tratamiento desde su nacimiento hasta la adultez, y a otras se las crió sin el tratamiento para que sirvieran como individuos del grupo de control. Las generaciones posteriores no fueron tratadas con tetraciclina. Los investigadores comprobaron que el antibiótico no tenía efecto alguno sobre el número de espermatozoides, la reproducción femenina, o el tamaño corporal en machos o hembras.
Sin embargo, la tetraciclina tiene un efecto perjudicial significativo en la función reproductiva masculina y en la viabilidad de los espermatozoides de los pseudoescorpiones, reduciendo la viabilidad en hasta un 25 por ciento, y ese efecto pasó a la generación siguiente. Afortunadamente, no se vio el efecto en las generaciones posteriores.
"Ya se había mostrado que la tetraciclina, uno de los antibióticos más usados, tiene efectos negativos sobre la reproducción masculina en los vertebrados, incluyendo al Ser Humano", subraya George Gilchrist, director de programas en la División de Biología Medioambiental de la Fundación Nacional estadounidense de Ciencia (NSF), la cual financió el estudio. "Este estudio confirma ese efecto en estos inusuales invertebrados, pero también demuestra que el efecto tóxico pasa de una generación a otra. Esto tiene gran importancia debido a la posibilidad de efectos transgeneracionales en la fertilidad de las personas y de los animales usados para la alimentación, algo que nunca antes había sido examinado".

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Primera transmisión de información cuántica de modo controlable y reversible

FÍSICA

Se han logrado transmitir bits cuánticos en forma de fotones individuales desde un átomo a otro a través de un cable de fibra óptica de 60 metros y almacenarlos de forma fiable en el átomo receptor. (Foto: © Andreas Neuzner / MPI of Quantum Optics)

Cada vez está más claro que el paso desde el procesamiento analógico de datos al digital no es el último que se dará en la tecnología de la información. En muchas partes del mundo, los físicos están investigando las posibilidades del procesamiento cuántico de la información. Aún es demasiado pronto para pronosticar si la computación cuántica cambiará nuestra rutina diaria tanto como lo ha hecho el procesamiento digital de la información, o si sólo se empleará en operaciones de alta importancia. Sin embargo, lo cierto es que la computación cuántica brinda posibilidades que no están al alcance de la tecnología digital convencional.
Un equipo de físicos en el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching, Alemania, es ahora el primero en haber conseguido transmitir información cuántica de modo controlado y reversible. Se podría decir, por tanto, que en algunos aspectos, la puerta hacia esta forma completamente nueva de transmitir información ya está abierta.
El equipo de Gerhard Rempe, en la División de Dinámica Cuántica del citado instituto, ha creado una red cuántica elemental, transmitiendo información cuántica entre dos átomos atrapados en resonadores ópticos.
La información cuántica tiene características fundamentalmente distintas a las de la información digital convencional con la que operan los ordenadores actuales y que se transmite a través de líneas telefónicas o cables de fibra óptica. Se espera que la computación cuántica permita procesar la información de manera más eficiente en algunas aplicaciones. Sin embargo, debe ser manejada con mucho cuidado para que no pierda su carácter cuántico.
Los físicos del equipo del citado instituto alemán son los primeros que han logrado transmitir bits cuánticos en forma de fotones individuales desde un átomo a otro a través de un cable de fibra óptica de 60 metros y almacenarlos de forma fiable en el átomo receptor. Esta configuración no sólo es adecuada para el intercambio de datos entre ordenadores, sino que en los próximos años podría permitir operaciones de computación mediante bits cuánticos.
La configuración también resulta idónea para permitir a los científicos profundizar en los entresijos del funcionamiento de la comunicación cuántica, y podría, en el futuro, dotar a los físicos de herramientas con las que investigar sistemas cuánticos que hoy en día todavía entrañan muchos misterios.

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Descubren el origen de los mecanismos biológicos para fijar el carbono

BIOQUÍMICA

Los vegetales fijan carbono. (Foto: Amazings / NCYT / MMA)

La fijación del carbono, el mecanismo que la vida utiliza para hacer que el dióxido de carbono sea biológicamente útil, constituye el puente más grande entre la biosfera de la Tierra y la química no biológica.
Todos los organismos que fijan el carbono lo hacen en uno de seis modos. Estos seis mecanismos tienen solapamientos, pero hasta ahora no estaba claro cuál de los seis tipos se originó primero, ni la relación entre el desarrollo de ellos y cambios ambientales y biológicos.
Un nuevo estudio parece haber resuelto el enigma.
El equipo de Rogier Braakman y Eric Smith, del Instituto de Santa Fe en Nuevo México, Estados Unidos, usó un método que crea "árboles genealógicos" de parentesco evolutivo basándose en secuencias genéticas y rasgos metabólicos. Sobre esta base, los investigadores han conseguido reconstruir por completo la historia evolutiva temprana de la fijación biológica del carbono, en relación con todas las formas en que la vida lleva a cabo esta función actualmente.
La forma más antigua de fijación del carbono identificada por los científicos logra un tipo especial de robustez inherente, que no existe en las células modernas, al juntar múltiples mecanismos de fijación del carbono.
Esta redundancia permitió a la vida primitiva compensar la falta de un control preciso sobre su química interna, y creó un modelo para divisiones posteriores que fundaron las ramas principales más antiguas en el árbol de la vida.
Por ejemplo, la primera gran división evolutiva de formas de vida ocurrió cuando apareció por primera vez el oxígeno en la Tierra, haciendo que los ancestros de las algas verdiazules y la mayoría de las demás bacterias se separaran de la rama que incluye a las arqueas, las cuales, aparte de las bacterias, son el otro gran grupo primigenio de microorganismos unicelulares.

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Buen inicio de la misión Dragon hacia la estación espacial

(Foto: NASA)

La primera parte de la esperada misión se completó con éxito. Un cohete Falcon-9 de la empresa SpaceX logró poner en órbita a su cápsula Dragon el 22 de mayo. Pero el objetivo más importante será el acercamiento a la estación espacial internacional, su captura y su acoplamiento a ella, demostrando que un servicio comercial puede llevar carga al complejo orbital, y quizá más adelante, astronautas.
SpaceX intentó el lanzamiento el sábado 19 de mayo, pero durante el encendido de los motores Merlin-1C, uno de ellos señaló un problema en la presión de la cámara de combustión debido a una válvula defectuosa y el despegue fue abortado. Una vez efectuadas las correspondientes comprobaciones, la cuenta atrás quedó reprogramada para la próxima oportunidad, a las 07:44 UTC del martes. Las ventanas de lanzamiento hacia la estación espacial son instantáneas, de modo que no es posible esperar unos minutos para resolver un problema técnico y volver a intentarlo. El cohete debe partir exactamente en el momento preciso. En esta nueva ocasión todo fue bien y el Falcon-9 viajó al espacio desde Cabo Cañaveral sin dificultades aparentes, enviando imágenes a la Tierra del funcionamiento de sus etapas.
Terminada la fase de propulsión, la cápsula Dragon (C2+), fue liberada de manera normal, unos 10 minutos después de la partida, y poco después abría con éxito sus paneles solares. En su anterior y única misión, la Dragon (C1) sólo había transportado baterías para un recorrido de poco tiempo que debía ensayar la reentrada y aterrizaje. En este caso, la nueva Dragon deberá maniobrar en varias ocasiones y ponerse al alcance (10 metros) del brazo robótico de la estación espacial, que deberá capturarla y acoplarla.
A pesar del carácter claramente tecnológico y de ingeniería de la misión, la Dragon transporta 520 kg de carga, que será introducida en la estación por los astronautas. Se trata de suministros para la tripulación, incluyendo comida y ropa, equipos diversos y recambios, y también algunos experimentos.
Una vez finalizada su estancia en el complejo orbital, la Dragon recibirá varios centenares de kilogramos de material diverso que será retornado a la Tierra. Ninguna de las otras naves automáticas actualmente en servicio para llevar suministros a la ISS tiene esa capacidad.
Si el vuelo completo resulta ser un éxito, la NASA podrá contar ya con un vehículo más en el arsenal dedicado al mantenimiento de la estación. La agencia ha encargado varias misiones Dragon para los próximos años. Si la nave Cygnus de la compañía OSC también lo consigue (su lanzamiento inaugural ocurrirá pronto), la NASA dispondrá de un método viable para seguir enviando materiales a la ISS, después de la retirada de los transbordadores espaciales. Mientras la agencia sigue desarrollando la nave tripulada Orion, una Dragon avanzada podría enviar astronautas incluso antes.
La actual Dragon dispone de una cápsula recuperable y de un módulo de servicio. En total, el vehículo tiene casi 6 metros de largo y 3,6 metros de diámetro. Los dos módulos pueden llevar carga, de forma presurizada en un caso y despresurizada en el otro. La capacidad máxima de transporte es de unas 6 toneladas, pudiendo retornar 2,5 de ellas a la Tierra.

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El origen genético de los perros sigue siendo un misterio

ZOOLOGÍA

El dingo era considerado una raza antigua. (Imagen: Wikipedia)

Hasta ahora las razas de perro como el husky siberiano, el galgo afgano o el chow chow eran consideradas antiguas porque se pensaba que derivaban de los primeros perros domesticados. Un estudio internacional, que ha analizado los genomas de perros modernos y lobos, demuestra ahora que en realidad no son ancestrales sino que han estado aisladas geográficamente.
El perro es el primer animal domesticado pero aún se desconoce cuándo, cómo y por qué empezó ese proceso de domesticación. Aunque hay signos de que pudo empezar hace unos 15.000 años en Europa, Iraq, China y la península de Kamchatka (Rusia), las razas de canes no alcanzaron todos los continentes hasta hace unos 1.400 años, y no fue hasta el siglo XIX que la gran mayoría de las razas actuales empezaron a establecerse en Europa.
Para comprobar el valor de los datos genéticos modernos, un equipo internacional de científicos publica en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) el análisis de 49.024 variaciones individuales de ADN –llamados SNPs– de 19 lobos (Canis lupus) y 1.375 perros (Canis lupus familiaris) de 35 razas.
“Las razas que se consideraban antiguas no comparten un linaje directo con los primeros perros domesticados”, señala a SINC Greger Larson, autor principal del estudio, e investigador en el departamento de Arqueología de la Universidad de Durham (Reino Unido).
Según Carles Vilà, uno de los autores e investigador de la Estación Biológica de Doñana (EBD-CSIC), “es común preguntarse qué razas son las ancestrales, padres de todas las demás y especialmente cercanas al lobo. Este estudio muestra que no se puede hablar de razas ancestrales”.
Tras comparar los datos genómicos con los restos arqueológicos más antiguos del perro, los investigadores llegaron a la conclusión de que ninguna de las 14 razas consideradas antiguas por su diferenciación genética (akita, alaska malamute, galgo afgano, husky siberiano, chow chow, shar-pei, entre otros) procede de regiones en las que se encontraron los restos antiguos de perro.
“Estas supuestas razas antiguas provienen de zonas donde no había lobos (como Australia y África). Además, los restos de perros encontrados en estas zonas fuera de la distribución del lobo son relativamente recientes (de hace 1.000 y 2.000 años), mientras que en otras zonas se han encontrado restos de perros de hace 15.000 años”, asegura a SINC el investigador español.
“Algunas razas como los basenjis, dingos y perros cantores de Nueva Guinea pueden parecer antiguas porque tienen una señal genética que es diferente de la mayoría de las razas europeas”, indica Larson quien añade que llamarlas antiguas “es inapropiado ya que la única razón por la que parecen antiguas es porque no han sido cruzadas recientemente con razas europeas”.
Estas tres razas se descubrieron en áreas fuera del rango natural de los ancestros salvajes del perro –el lobo gris (Canis lupus) – y las otras razas eran de regiones donde los perros llegaron recientemente.
Según los autores, la característica común de todas las razas antiguas genéticamente distintas es la ausencia de cruce con otras razas, y todo aislamiento geográfico o cultural desde que se empezaron a formar las razas en Europa en el siglo XIX. “La característica común entre ellas es que parecen diferentes porque todas proceden de lugares remotos”, apunta el científico.
“Para la mayoría de las razas modernas este aislamiento solo se consiguió cuando se fundaron las sociedades caninas a mediados del siglo XIX e inicios del XX”, afirma Vilà quien añade que desde entonces, para que un perro se considere miembro de una raza, tanto el padre como la madre deben ser miembros registrados de esa raza.
Pero para el investigador de la Estación Biológica de Doñana, “todos los perros han experimentado una cantidad tan grande de cruces que ya no somos capaces de encontrar el camino de vuelta hacia sus orígenes y, probablemente, su comportamiento y su aspecto actual resultarían extraños para los antepasados humanos que vivieron hace sólo unos pocos siglos”.
Como las tecnologías para secuenciar el ADN han mejorado, los análisis comparativos genéticos y los genomas de antiguos perros podrían ayudar a revelar la historia de los perros domesticados, porque “los estudios genéticos de las razas modernas no han sido capaces de explicar la historia del origen de la domesticación de los perros”, dice Larson.
“No podemos basarnos únicamente en estudios sobre los perros modernos para explicar el origen de los canes, pero las nuevas técnicas que están ahora disponibles (incluidas las de antiguo ADN), pronto podrían responder a estas cuestiones fundamentales”, concluye el experto.
Para el científico español, “el estudio genético de perros modernos no es suficiente para investigar el origen de las razas”.

Fuente: SINC

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Las "pulgas" gigantes de los dinosaurios

PALEONTOLOGÍA

“Pulga” jurásica. (Foto: Wang Cheng, Oregon State University)

Una reciente investigación pone de manifiesto la magnitud de las picaduras de insectos parecidos a pulgas que existieron en tiempos de los dinosaurios y que se nutrían de ellos.
El hallazgo de fósiles de estas criaturas, hecho por científicos chinos, ha sido anunciado a través de la revista académica Current Biology, y ha merecido un comentario, publicado en la misma revista, escrito por George Poinar (hijo), profesor emérito de zoología en la Universidad Estatal de Oregón y uno de los principales expertos del mundo en el uso del ámbar para estudiar formas antiguas de vida.
Estos animales, similares pero no idénticos a las pulgas modernas, fueron probablemente 10 veces más grandes que las pulgas que hoy pueda tener un perro doméstico, y su picadura estaba en consonancia con su mayor tamaño.
El tamaño de la probóscide es intimidatorio, y Poinar cree que si un humano fuese picado por un insecto con esa probóscide, la experiencia sería similar al pinchazo de una aguja hipodérmica. "Podemos estarles agradecidos a las pulgas modernas por no usar algo tan grande como eso", acota con ironía Poinar.
Este experto internacional en insectos antiguos y extintos no descarta que los insectos de cuerpo blando y parecidos a pulgas encontrados en estos fósiles de la región más interior de Mongolia sean los ancestros evolutivos de las pulgas modernas, pero cree más probable que pertenezcan a un linaje separado que ahora ya está extinto.
Llamados Pseudopulex jurassicus y Pseudopulex magnus, tenían cuerpos que eran más planos, como el de una chinche o el de una garrapata, y largas garras que les permitían aferrarse con fuerza mientras chupaban la sangre de un dinosaurio. Las pulgas modernas están más comprimidas por los lados y tienen antenas más cortas, y son capaces de moverse rápidamente a través del pelaje o las plumas de sus víctimas.
Todas las pulgas verdaderas están adaptadas a alimentarse de vertebrados de sangre caliente, tal como explica Poinar, y en la actualidad el 94 por ciento de las 2.300 especies conocidas ataca a los mamíferos, mientras que el resto se alimenta de aves. Sin embargo, las capacidades y características inusuales de los animales parecidos a pulgas encontrados en los citados fósiles han conducido a los científicos a pensar que sus presas fueron algunas de las bestias más grandes de la época, los dinosaurios, de los que podrían haberse alimentado a través de las porciones de piel más blanda, existentes entre las escamas.
Se desconoce hasta qué punto esos insectos causaron daños a los dinosaurios. Puede parecer improbable que insectos tan diminutos supusieran una amenaza para animales tan grandes como los dinosaurios, pero conviene tener en cuenta que las pulgas de épocas posteriores han actuado como transmisoras de enfermedades graves, incluyendo por ejemplo a la peste bubónica, una enfermedad que ha matado a más de 200 millones de personas en el transcurso de la historia.

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Supernovas, ¿promotoras de la vida en el universo?

ASTRONOMÍA

M45. (Foto: NASA, ESA y AURA/Caltech)

Un nuevo y fascinante estudio sugiere que las explosiones en forma de supernova de estrellas masivas cerca del sistema solar han influido mucho en el desarrollo de la vida.
Cuando las estrellas más masivas agotan su combustible y llegan al final de sus vidas, explotan como supernovas, explosiones colosales que, aunque brevemente, son más brillantes que una galaxia entera de estrellas normales. Los remanentes de estas catástrofes cósmicas también liberan grandes cantidades de partículas de alta energía conocidas como rayos cósmicos galácticos. Si una supernova está lo bastante cerca del sistema solar, los elevados niveles de rayos cósmicos galácticos pueden tener repercusiones directas en la atmósfera de la Tierra.
El profesor Henrik Svensmark, de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) escrutó los últimos 500 millones de años de datos geológicos y astronómicos, y tuvo en cuenta la proximidad del Sol a las supernovas, a medida que se movía alrededor del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. En particular, cuando el Sol pasa a través de los brazos espirales de la Vía Láctea, se encuentra con grupos de estrellas en formación. Tales grupos, de edades variadas, se conocen como cúmulos abiertos, y su población estelar, que se dispersa con el paso del tiempo, comienza poseyendo una pequeña proporción de estrellas lo bastante masivas como para explotar en forma de supernova. A partir de los datos sobre los cúmulos abiertos, el profesor Svensmark fue capaz de deducir cómo varió con el tiempo la frecuencia con que surgieron supernovas cerca de nuestro sistema solar.
Comparando esta cifra con el registro geológico, ha constatado que los cambios en la frecuencia de aparición de supernovas cercanas parecen haber influido mucho en las condiciones para la vida en la Tierra, y además de un modo bastante insólito: Cada vez que el Sol y sus planetas han visitado las regiones de mayor formación estelar en la Vía Láctea, caracterizadas por una mayor abundancia de supernovas, la vida ha prosperado. "La biosfera parece contener un reflejo del cielo, por cuanto la evolución de la vida refleja la evolución de la galaxia", comenta sugerentemente Svensmark.

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Cerca de la Tierra hay dos estrellas formadas poco después del Big Bang

ASTRONOMÍA

Observatorio MDM. (Foto: Ohio University)

Una investigación ha revelado muchos indicios de que dos estrellas enanas blancas, ubicadas a sólo un centenar de años-luz de la Tierra, una distancia muy pequeña en términos cósmicos, son las más antiguas conocidas en nuestro vecindario interestelar.
Una de las estrellas está en la constelación de Tauro, y la otra en la de la Osa Mayor.
Las estrellas no demasiado masivas se convierten en enanas blancas cuando agotan su combustible nuclear. El Sol, dentro de unos cinco mil millones de años, también se transformará en una enana blanca.
La importancia de estas dos estrellas, de entre 11.000 y 12.000 millones de años de edad, radica en el hecho de que ambas constituyen los ejemplos más cercanos conocidos de estrellas arcaicas, que se formaron no mucho tiempo después del Big Bang, el cual se cree que ocurrió hace unos 13.700 millones de años.
El equipo que ha hecho el descubrimiento está integrado, entre otros expertos, por los astrónomos Mukremin Kili de la Universidad de Oklahoma, y John Thorstensen, del Dartmouth College en Hanover, New Hampshire, en Estados Unidos ambas instituciones.
Para las observaciones que condujeron al hallazgo se emplearon los telescopios del Observatorio MDM, emplazado en Arizona. Las siglas MDM corresponden a los nombres Michigan, Dartmouth, y MIT, correspondientes a las instituciones fundadoras del observatorio: El MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) en Cambridge, la Universidad de Michigan y el Dartmouth College, todas ellas en Estados Unidos. En la actualidad, el observatorio está dirigido por el Dartmouth College, la Universidad de Michigan, la de Ohio, la Estatal de Ohio, y la de Columbia en la ciudad de Nueva York.

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Descubrimiento de una nueva partícula subatómica

FÍSICA

Sección del LHC. (Foto: Maximilien Brice / CERN. © CERN)

Un equipo de físicos de la Universidad de Zúrich en Suiza ha descubierto una partícula previamente desconocida, compuesta por tres quarks.
El hallazgo se ha hecho gracias al acelerador de partículas LHC (siglas en inglés que significan Large Hadron Collider, o Gran Colisionador de Hadrones), una impresionante máquina construida bajo tierra cerca de Ginebra, Suiza, en las instalaciones del CERN (el Laboratorio Europeo para la Física de Partículas).
Este nuevo barión confirma suposiciones fundamentales de la física relativas a la unión de los quarks.
En la física de partículas, la familia de los bariones contiene a las partículas hechas de tres quarks. Los quarks son un grupo de seis clases de partículas que difieren en cuanto a sus masas y cargas. Los dos quarks más ligeros, que reciben el nombre de quark Up y quark Down, forman los protones y los neutrones. Todos los bariones que están compuestos por los tres quarks más ligeros (los quarks Up, Down y Strange) son conocidos.
En cambio, hasta el momento, sólo han sido observados unos pocos bariones con quarks pesados. Sólo pueden ser generados artificialmente en aceleradores de partículas, ya que son muy inestables.
Durante colisiones de protones en el LHC en el CERN, los físicos Claude Amsler, Vincenzo Chiochia y Ernest Aguiló, del Instituto de Física en la Universidad de Zúrich, lograron detectar un barión con un quark ligero y dos quarks pesados.
La singular partícula, compuesta por un quark Up, un quark Strange y un quark Bottom, es eléctricamente neutra. Su masa es comparable a la de un átomo de litio.

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El robot japonés 'Hiro' llega a Europa

ROBÓTICA

El robot Hiro. (Imagen: Tecnalia)

El centro de investigación Tecnalia Research & Innovation va a incorporar en la industria europea a Hiro, el secreto mejor guardado de la robótica japonesa. Se trata del primer robot humanoide que trabaja codo a codo con las personas, en lugar de en recintos separados, con el objetivo de mejorar la seguridad, capacidad y competitividad de las fábricas.
Hace ya más de 60 años que los primeros robots llegaron al mundo de la industria. Desde entonces, por razones de seguridad, han desempeñado su trabajo aislados en jaulas, impidiendo la colaboración entre trabajadores y máquinas. Ahora, el centro español de investigación Tecnalia Research & Innovation inicia una nueva era incorporando a la industria europea el primer robot que puede trabajar codo a codo con las personas, con un doble objetivo: mejorar las capacidades de los trabajadores en condiciones de seguridad; y aumentar la competitividad de las fábricas en los mercados internacionales. Para ello cuenta con el robot Hiro, el secreto mejor guardado por Japón en los últimos años en materia de robótica industrial.
El robot Hiro realiza así su primer viaje fuera de Japón. Durante años, este país, líder en robótica industrial, ha desarrollado esta tecnología considerándola “patrimonio nacional protegido” que no compartía fuera de sus fronteras, pero ahora ha confiado en Tecnalia para que Hiro pueda adaptarse e incorporarse a empresas de todo el mundo, empezando por Europa.
Tecnalia apuesta por combinar la inteligencia del ser humano con las propiedades de los robots industriales, ya que el 99% de las tareas son más eficientes si son mixtas. La novedad de Hiro es que es un robot social, es decir, está preparado para compartir espacio de trabajo con las personas en condiciones de absoluta seguridad y en el caso de entrar en contacto físico con algún humano, está programado para paralizarse de forma automática. Los robots se ocuparán de realizar aquellas tareas que puedan suponer un riesgo para la salud de los trabajadores, para garantizar al máximo la seguridad de la plantilla.
La estimación es que en un plazo de seis años, a nivel estatal, el 60% del tejido industrial que realiza labores de ensamblaje final de producto contará en sus cadenas productivas con este tipo de robot. Los sectores que se beneficiarán de esta nueva tecnología serán automóvil, auxiliar, plástica, alimentación, madera, bebidas, agricultura, aeronáutica, ferroviario y energético, entre otros.
El robot Hiro, desarrollado por Industrias Kawada, tiene aspecto humanoide en la parte superior y cuerpo de robot en la parte inferior. Según la filosofía japonesa, dotar a los robots de aspecto humano favorece su inserción en el entorno laboral y su interactuación con los trabajadores. Por ello, en la parte superior cuenta con cabeza, tronco y dos extremidades que acaban en forma de mano.
Además dispone de un total de cuatro ojos, dos en la cara y uno en cada mano, lo que le facilita realizar operaciones incómodas o peligrosas para los seres humanos. En la parte inferior, en cambio, dispone de un mecanismo con ruedas para desplazarse, una solución más operativa al tratarse de un robot dedicado a la industria.
Tecnalia está desarrollando la inteligencia del robot, para adaptarlo a la industria, para que pueda realizar diferentes acciones y en diferentes escenarios en función de las necesidades de cada fábrica y cada cliente. Así, contó con la experiencia y la visión industrial del fabricante aeronáutico AIRBUS, uno de sus clientes estratégicos. Ambos se desplazaron a Japón donde pudieron analizar conjuntamente la capacidad de respuesta de este robot a necesidades reales de la industria.

Fuente: Tecnalia/Basque Research

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Nanotecnología para limpiar mareas negras

NANOTECNOLOGÍA

Muestra de esponja. (Foto: Jeff Fitlow)

Un proyecto de investigación y desarrollo llevado a cabo en Estados Unidos, España, Bélgica y Japón ha culminado en el descubrimiento de que agregando un poco de boro al carbono durante la fabricación de nanotubos de cierta clase los convierte en bloques sólidos, esponjosos y reutilizables, que tienen la asombrosa capacidad de absorber el petróleo y otros aceites derramados en el agua. El nuevo material es fabricable además en un proceso de un solo paso.
Aparte de poder limpiar mareas negras, son muchas más las aplicaciones que puede tener este material tan singular, desarrollado por el equipo de Daniel Hashim, del laboratorio de Pulickel Ajayan en la Universidad Rice en Houston, Texas, y Mauricio Terrones de la Universidad Estatal de Pensilvania.
Los bloques son tanto superhidrofóbicos (repelen al agua, por lo que flotan muy bien sobre ella) como oleofílicos (atraen al petróleo y otros aceites).
Las nanoesponjas, formadas por más de un 99 por ciento de aire, también conducen la electricidad y pueden ser manipuladas fácilmente con imanes.
Aglutinando muchos bloques nanométricos, se obtienen esponjas grandes.
Por sus peculiares características, las esponjas pueden absorber más de cien veces su peso en petróleo u otros aceites.
La demostración práctica hecha por Hashim es bien elocuente: Arroja una esponja hecha de este material a un recipiente con agua que tiene aceite usado de motor flotando encima. La esponja absorbe todo el aceite que puede. Hashim la recoge, le aplica una cerilla encendida, el aceite arde hasta agotarse, y la esponja, ya vacía de aceite, está a punto de repetir su trabajo, como se demuestra al volver a tirarla al agua con aceite y absorber de nuevo una porción de éste.
La recia esponja puede usarse repetidamente y aguanta hasta extremos asombrosos. Por ejemplo, una muestra se mantuvo elástica después de aproximadamente 10.000 compresiones en el laboratorio.

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Superexplosiones en el Sol podría destruir la Tierra

Pese a hipótesis anteriores que lo negaban, en el Sol pueden producirse superexplosiones capaces de provocar tormentas magnéticas y fuertes emisiones de radiación hasta ahora desconocidas que podrían destruir la Tierra.

Esta es la conclusión a la que ha llegado un grupo de investigadores del Observatorio de la Universidad de Kyoto, en Japón, dirigido por el profesor Kadzunari Shibata.

Hasta ahora se creía que el Sol solo era capaz de provocar erupciones convencionales, que frecuentemente van acompañadas de emisiones de radiación o de plasma, y son capaces de generar tormentas magnéticas. A veces pueden causar fallos en los sistemas de comunicación, ‘noquear’ satélites e incluso irradiar a los astronautas.

Nuestro desconocido Sol

Los científicos pensaban que las colosales superexplosiones, capaces de liberar hasta 10.000 veces más energía que las erupciones solares hasta ahora conocidas, se producían sólo durante el llamado efecto ‘Júpiter caliente’, es decir cuando alrededor de una estrella está rotando un planeta de masa similar a la de Júpiter a una distancia mucho más corta que la que hay entre Mercurio y el Sol.

Al tratar de comprobar o refutar esta teoría, los científicos japoneses usaron el Telescopio Kepler de la NASA para medir en la Vía Láctea el brillo de cerca de 83.000 estrellas similares al Sol en tamaño y temperatura durante el periodo comprendido entre abril y diciembre del 2009, a intervalos de 30 minutos.

Como resultado, en 148 de ellas se detectaron 365 superexplosiones que permitirían asumir que el Sol no tiene por qué ser una excepción y que en cualquier momento este fenómeno podría suceder también en él.

“Una superexplosión es capaz de causar un enorme daño a la Tierra, por lo que es necesario continuar con la investigación,” adviritió el profesor Shibata.

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Un ADN cada vez menos ‘basura’

BIOLOGÍA

En la parte superior se muestra un diagrama de enriquecimiento de sitios de unión de diferentes factores de transcripción en las regiones reguladoras identificadas. En la parte inferior, peces transgénicos en los que dos de las regiones reguladoras identi

Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España ha diseñado un mapa global de las zonas reguladoras del genoma del pez cebra (Dario rerio) durante cuatro fases diferentes de su desarrollo embrionario. El trabajo, publicado en el último número de la revista Genome Research, describe la evolución de su actividad a lo largo del proceso.
Aproximadamente, sólo el 5% del ADN de los vertebrados es codificante, es decir, esa parte es capaz de generar el ARN necesario para la síntesis de proteínas. El 95% restante es ADN no codificante, considerado hasta hace poco como ADN basura, debido a su falta de implicación en la síntesis de proteínas. Sin embargo cada vez más investigaciones descubren nuevas propiedades y funciones de esta parte del genoma.
Entre esas funciones, el ADN no codificante posee ciertas regiones reguladoras que controlan cuánto, cuándo y dónde debe generarse el ARN. El trabajo del CSIC ha determinado que existe un “gran dinamismo en la actividad de dichas regiones a lo largo del proceso de desarrollo embrionario”.
En las etapas más tempranas del desarrollo, cuando las células se encuentran en estado pluripotencial –a partir de ellas puede generarse cualquier tipo de célula del organismo, lo que en mamíferos se conoce como célula madre– el ADN no codificante presenta activas unas determinadas regiones encargadas de ejecutar el mantenimiento del estado pluripotencial.
Posteriormente, cuando se abandona el estado pluripotencial y cada célula se diferencia para generar las distintas estructuras del embrión, las regiones reguladoras de la fase anterior se desconectan. En este momento, se activan otras regiones diferentes en un número 10 veces superior al anterior. Estas regiones reguladoras están encargadas de controlar la actividad de los genes implicados en la formación de los distintos órganos y tejidos.
Otro de los hallazgos revela que las regiones reguladoras mejor conservadas evolutivamente son las que se activan justo antes del momento del desarrollo en el que se observa una mayor similitud en la morfología de todos los embriones de vertebrados. El investigador del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (centro mixto del CSIC y la Universidad Pablo Olavide) José Luis Gómez-Skarmeta, explica: “Esto indica que esas regiones son necesarias para activar los genes responsables de producir el diseño corporal común a todos los vertebrados”.
El investigador del CSIC concluye que “los estudios de las diferentes regiones reguladoras identificadas serán de gran utilidad para entender los procesos de diferenciación de células pluripotenciales, lo que tendrá importantes aplicaciones para derivar células madre a diferentes órganos y tejidos”.
El trabajo ha contado con la colaboración de investigadores de la Universidad de Nijmegen (Holanda).

Fuente: CSIC

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Nuevos restos de mamut de más de 700.000 años en Tarragona

PALEONTOLOGÍA

Tibia de mamut de más de 700.000 años hallada en la Boella. (Imagen: IPHES)

En el barranco de La Boella, en el término municipal de La Canonja (Tarragona, España), se han descubierto nuevos restos de mamuts, unos grandes proboscidios extinguidos, con una antigüedad de más de 700.000 años. El hallazgo es fruto del trabajo del Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social (IPHES).
"Se confirma la Boella como una de las ocupaciones humanas más viejas de Europa y se puede afirmar que en La Canonja están las pruebas materiales de las primeras poblaciones humanas de Cataluña. Es un lugar de primer orden para explicar la evolución humana y los ecosistemas terrestres de un periodo temporal llamado la transición Pleistoceno Medio que cubre el intervalo que va de 960.000 a 650.000 años antes del presente", asegura Josep Vallverdú, responsable de la excavación de la Boella.
En esta ocasión, la excavación en La Boella se ha concentrado en el yacimiento del Forn donde se han identificado restos de una tibia y de un costilla de Mammuthus meridionalis, con más de 700.000 años de antigüedad, además de muchos otros restos de diferentes animales como cérvidos, caballos e hipopótamos. Cabe destacar unos fragmentos dentarios de un gran carroñero, posiblemente una hiena.
Por otra parte, han salido restos de piedra tallada, herramientas, elaboradas con sílex por grupos de humanos. "Estos fósiles son una documentación única para explicar la evolución de los animales y de los grupos humanos prehistóricos porque en Europa hay pocos yacimientos de esta cronología", comenta Vallverdú.
El hallazgo, una vez más, de huesos enteros de mamut ilustra la importancia paleontológica de los restos de La Canonja, que además presentan un buen estado de conservación. En este sentido, el equipo de investigación quiere agradecer al Ayuntamiento de este municipio la protección que este año ha empezado ha ejecutar en otro lugar del barranco llamado La Mina, donde se pretende excavar durante los próximos 10-15 años.
La Mina es un lugar con un potencial muy importante para localizar herramientas de piedras talladas y otros restos de animales, de las más antiguas de La Boella. Unas condiciones de trabajo con seguridad y la protección del lugar de las lluvias torrenciales son necesarias para asegurar la realización óptima del trabajo durante los próximos años. "El entendimiento del equipo municipal y de la dirección del proyecto, con el arqueólogo Eudald Carbonell al frente, han facilitado la ejecución de esta obra", afirmó el responsable de la excavación.
Con esta protección se favorecerá sin duda la labor científica. Hasta ahora la Mina ha sido sondeada para conocer su potencialidad. Una vez realizada esta evaluación, la dirección científica del proyecto cree oportuno preparar el yacimiento para convertirse en una excavación en extensión. La explotación de los yacimientos en gran superficie es un proyecto que permitirá aumentar el número de restos encontrados y disponer de evidencias para testar las estrategias adaptativas de los primeros grupos humanos de la Península ibérica, ya que esta forma de intervención es la más corriente en los yacimientos de primera línea mundial que explican la evolución humana en África y Europa.
Estas excavaciones son autorizadas dentro de un proyecto de investigación del Servei d’Arqueologia de la Generalitat de Cataluña y tienen el apoyo del Ayuntamiento de La Canonja.
En esta línea de favorecer el futuro científico de la Boella, el Ayuntamiento de La Canonja y el IPHES han acordado constituir una comisión ejecutiva para elaborar un plan director para impulsar diferentes inversiones y actividades. La construcción del muro mencionado es un primer paso, que prevé también la creación de un centro de interpretación, con lo cual se incide con uno de los objetivos del IPHES: la socialización.

Fuente: IPHES

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