Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 868136 veces)

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El cerebro especial de los afinadores de pianos

NEUROLOGÍA

Los afinadores de piano más expertos desarrollan una habilidad cerebral compleja y distinta a todas las demás del mundo laboral. (Imagen artística: Jorge Munnshe para Amazings / NCYT)

Afinar pianos sin recurrir a dispositivos de medición, valiéndose sólo del oído y de la capacidad mental de análisis sonoro, es un trabajo más especial de lo que pueda parecer, ya que implica desarrollar una habilidad cerebral compleja y distinta a todas las demás en el mundo laboral, una habilidad que se manifiesta incluso en la estructura cerebral. Esto último lo respaldan ahora los resultados de un nuevo estudio, que sugieren que la actividad de afinar pianos puede producir cambios en la estructura de la memoria y de las áreas de navegación del cerebro a largo plazo.
Además, estas diferencias estructurales parecen estar correlacionadas con la cantidad de años de experiencia que tiene un afinador de pianos.
Para afinar un piano, un afinador tiene que escuchar el sonido de dos notas tocadas al mismo tiempo (un acorde de dos notas) y "navegar" entre secuencias de tales acordes del piano en los que una nota ya está afinada y la otra tiene que ser ajustada. La interacción entre los sonidos producidos por las dos notas produce un complejo efecto en el que se puede detectar si ambas notas están afinadas en concordancia o una de ellas está desafinada. Los afinadores detectan esta frecuencia de fluctuaciones y hacen ajustes de manera que las dos notas queden afinadas en consonancia. Como diferentes combinaciones de notas en un acorde producen diferentes frecuencias, los afinadores utilizan estas fluctuaciones para que les ayuden a afinar notas posteriores de manera sistemática.
Los autores del nuevo estudio, del Centro de Neuroimaginología del Wellcome Trust en el University College de Londres, y la Universidad de Newcastle en el Reino Unido, usaron resonancia magnética por imágenes (MRI) para examinar cómo las estructuras cerebrales de 19 afinadores profesionales de pianos diferían respecto a las de 19 individuos sin ese oficio (grupo de control). Todos los afinadores, de diferentes partes del Reino Unido, afinaban de oído los pianos, sin usar instrumento electrónico alguno.
El equipo de Sukhbinder Kumar y Tim Griffiths, ambos de la Universidad de Newcastle, y Sundeep Teki, del University College de Londres, encontró cambios muy específicos tanto en la materia gris (esencialmente, las células cerebrales donde se realiza el procesamiento de información) como en la materia blanca (esencialmente, las conexiones entre células cerebrales) dentro de una parte específica del cerebro, el hipocampo. Estos cambios se correlacionaban notablemente con la cantidad de años que los afinadores habían estado realizando su labor.
Resulta un tanto llamativo el hecho de que tales cambios relacionados con la experiencia de afinación de pianos se produzcan no en la parte auditiva del cerebro, sino en el hipocampo, una parte del cerebro usualmente asociada con la memoria y la navegación.
La existencia de cambios también notables en el cerebro a raíz de una actividad laboral especializada, la de taxista, fue demostrada en una parte diferente del hipocampo en un estudio previo dirigido por la profesora Eleanor Maguire, también del citado Centro de Neuroimaginología.

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Los mastodontes fueron muy abundantes en la Península Ibérica

PALEONTOLOGÍA

Reconstrucción paleoambiental con mastodontes Anancus arvernensis. (Imagen: Mauricio Antón/Museo Provincial de Ciudad Real)

La Península Ibérica ofrece un registro de mastodontes muy completo, aunque muchos yacimientos no figuran en la literatura paleontológica. Una investigación del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), en España, revisa todas las localidades en las que han aparecido restos fósiles de estos proboscídeos.
Cuando se habla de mastodontes muchas personas evocan erróneamente los legendarios mamuts, sin embargo se trata de animales muy diferentes.
Varios millones de años antes de que los mamuts -que son elefantes- aparecieran en la Tierra, sus parientes los mastodontes ya se habían asentado en ella. Físicamente son distintos: los mastodontes son más pequeños, con colmillos más reducidos y menos curvados, y su cuerpo es menos jorobado.
También son diferentes sus cráneos y sus molares, ya que no compartían la misma dieta: mientras los mamuts eran pastadores y se habían especializado en gramíneas, los mastodontes eran ramoneadores y se alimentaban de hojas, ramas de árboles, frutos e hierba.
Los proboscídeos gozaron de un gran apogeo en la era Terciaria, especialmente durante el Mioceno, cuando estaban presentes en todo el planeta con la excepción de Australia y la Antártida. Su registro fósil en la Península Ibérica es extraordinariamente abundante y ofrece una muestra muy completa de los períodos Mioceno y Plioceno.
Dos investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales han revisado 200 localidades de la Península Ibérica con restos de mastodontes para sintetizar su distribución geográfica y estratigráfica y poner al día su taxonomía. Sus resultados han sido publicados en la revista Quaternary International.
“En los yacimientos que hemos examinado, que abarcan toda la escala temporal de los diferentes mastodontes hallados en Europa, se han llegado a identificar 6 géneros distintos. Entre los bunodontos (con dientes de cúspides redondeadas): Gomphotherium, Tetralophodon, Anancus y un mastodonte sin posición taxonómica clara; y entre los zigodontos (con dentición de tipo cortante): Zygolophodon y Mammut” señala la investigadora Ana V. Mazo.
Los gonfoterios fueron los primeros proboscídeos en llegar a Europa y alcanzaron la Península Ibérica en el Mioceno medio, hace aproximadamente 18 millones de años. Son los más abundantes, se han encontrado en 125 localidades. A finales del período Aragoniense, hace unos 12 millones de años, Tetralophodon longirostris reemplazó a Gomphotherium angustidens; los tetralofodontos están presentes en 70 localidades. Además, en Crevillente (Alicante) se ha encontrado un mastodonte con grandes incisivos que presenta similitudes con Tetralophodon y Stegotetrabelodon.
Poco después de que llegasen a Europa los elefantes primitivos -hace aproximadamente 2,6-2,7 millones de años- se extinguió Anancus arvernensis, mastodonte que reemplazó a Tetralophodon en el Mioceno tardío y se ha encontrado en 20 localidades. Zygolophodon turicensis es junto con los gonfoterios de los primeros mastodontes en llegar a Europa aunque no fue tan abundante, probablemente porque el clima era demasiado árido para ellos. La especie más reciente es Mammut borsoni que evolucionó a partir de Zygolophodon turicensis; no se sabe con exactitud cuándo y dónde ocurrió este proceso, aunque se cree que tuvo lugar en el hemisferio norte.
Jan van der Made apunta: “Hay una coincidencia entre los patrones de dispersión de los mastodontes y los homínidos. Ambos se dispersaron en el Mioceno medio de África a Europa, y los mastodontes lo volvieron a hacer otra vez durante el Pleistoceno. Los proboscídeos se volvieron pastadores, preadaptándose de este modo a los ambientes de latitudes elevadas, con recursos muy limitados en invierno para especies que se alimentaban de hojas y frutos. El género Homo comenzó a incluir una elevada proporción de proteínas animales en su dieta, lo que puede haber sido una preadaptación que le permitiese dispersarse a latitudes más septentrionales”.

Fuente: MNCN

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Nuevo caso de escultura viviente

BIOLOGÍA

En loEl balón de fútbol biológico. (Foto: John O’Shea)

En lo que se está perfilando como una mezcla fascinante pero también inquietante de arte y ciencia, un artista trabajando con científicos de la Universidad de Liverpool en el Reino Unido ha creado una nueva escultura biológica, que él y sus colaboradores describen como "un balón viviente de fútbol".
Este tipo naciente de arte, por su peculiar naturaleza, puede despertar el recelo por motivos religiosos o éticos en algunos sectores de la población, aunque también sirve de campo de pruebas para ensayar nuevas tecnologías de construcción de estructuras biológicas, potencialmente utilizables en el ámbito médico.
La estructura presentada como el primer balón viviente de fútbol, fabricado a base de células de vejiga de cerdo, es obra del artista experimental John O’Shea, quien trabajó con el profesor John Hunt durante más de dos años para crear la pelota, la cual fue inspirada por algunos de los más antiguos balones de fútbol, hechos de vejigas de cerdos.
John O’Shea comenzó por pasar seis meses aprendiendo a manejar y a mantener poblaciones de células en el laboratorio. El equipo llevó a cabo diversos experimentos para dar con el mejor modo de llevar a cabo el proceso de hacer crecer el balón. El proceso abarca desde la fase de obtener las células animales, hasta la de fabricar los materiales idóneos para el andamio celular, a fin de que éste resulte el mejor escenario posible para lograr que el tejido viviente adopte la forma de una pelota de fútbol.
Los balones de fútbol han sido fabricados con materiales muy diversos a lo largo de la historia y dependiendo del lugar geográfico. Los relatos que O’Shea escuchó tiempo atrás, sobre cómo algunas personas se fabricaban balones de fútbol a partir de vejigas de cerdo, le fascinó, sobre todo teniendo en cuenta que las pelotas típicas de fútbol son hoy en día cien por cien sintéticas.

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¿Un inmenso depósito de metano bajo la capa de hielo de la Antártida?

GEOLOGÍA

Se pueden ver aquí sedimentos congelados de un lago. (Foto: J. L. Wadham)

La capa de hielo de la Antártida podría albergar en sus profundidades una fuente, importante y pasada por alto, de metano, un potente gas de efecto invernadero. Así lo indican los resultados de una investigación.
El nuevo e inquietante estudio demuestra que ciertos microorganismos que viven bajo condiciones de ausencia de oxígeno pueden haber generado metano a partir de la materia orgánica depositada mucho tiempo atrás en las cuencas sedimentarias ubicadas bajo la capa de hielo antártica. Si la capa de hielo se adelgaza demasiado y se abren vías suficientes que comuniquen estas cuencas sedimentarias antiguas con la superficie, el metano podría escapar hacia la atmósfera.
Es fácil olvidar que hace más de 35 millones de años, la Antártida estaba llena de vida. Parte del material orgánico producido por esta amplia población de seres vivos quedó atrapado en los sedimentos, que luego quedaron separados del resto del mundo cuando creció sobre ellos la capa de hielo. El trabajo con modelos digitales realizado por el equipo de Slawek Tulaczyk, de la Universidad de California en Santa Cruz, así como Sandra Arndt y Jemma Wadham en la Universidad de Bristol en el Reino Unido, muestra que en el transcurso de millones de años, los microbios pueden haber convertido en metano este carbono orgánico antiguo.
Los investigadores estiman que el 50 por ciento de la capa de hielo de la Antártida Occidental (de 1 millón de kilómetros cuadrados) y el 25 por ciento de la capa de hielo de la Antártida Oriental (de 2,5 millones de kilómetros cuadrados) yacen encima de cuencas sedimentarias preglaciales que contienen alrededor de 21 billones (millones de millones) de toneladas de carbono orgánico.
Se trata de una cantidad bestial de carbono, ya que es más de diez veces la existente en regiones de permafrost septentrionales, tal como subraya Wadham.
Los experimentos de laboratorio llevados a cabo por el equipo de investigación indican que estos entornos ubicados bajo el hielo tienen actividad biológica, lo que significa que probablemente haya microbios que metabolicen este carbono orgánico con el resultado de la generación de metano y dióxido de carbono.

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Profundizan en la misteriosa degradación química progresiva de un cuadro de Van Gogh

QUÍMICA

Micromuestra del cuadro, con el pigmento amarillo abajo y la corteza gris-naranja arriba. (Foto: G. Van der Snickt/University of Antwerp)

Vincent van Gogh (1853-1890) pintó el cuadro "Flores en un florero azul" alrededor de 1887 en París. A principios del siglo XX, el cuadro fue adquirido por el Museo Kröller-Müller, de los Países Bajos. El célebre pintor no solía barnizar sus cuadros, pero éste fue luego cubierto con una capa de barniz que supuestamente serviría para protegerle mejor. En la primera mitad del siglo XX, otros muchos cuadros de Van Gogh fueron barnizados.
Con motivo de un tratamiento de conservación en 2009, se advirtió que "Flores en un florero azul" exhibía una extraña costra grisácea anaranjada, opaca y con grietas, en algunas partes del cuadro en las que Van Gogh usó el Amarillo de Cadmio.
Esa pintura amarilla, hecha esencialmente de sulfuro de cadmio, era un pigmento bastante nuevo en la época de su uso por Van Gogh. No hace mucho tiempo, se descubrió que el Amarillo de Cadmio, en cuadros sin barnizar, se oxida con el aire, dando lugar a sulfato de cadmio, con el resultado de que la pigmentación pierde color y luminosidad.
Sin embargo, éste no era el caso con "Flores en un florero azul". El cuadro estaba barnizado, y no se apreciaba la capa semitransparente de color hueso, típica de la citada oxidación. Las costras, cada vez más alarmantes para el equipo de Margje Leeuwestein, conservadora del Museo Kröller-Müller, delataban que un proceso distinto estaba destruyendo el cuadro del maestro. Por ejemplo, flores de un color amarillo brillante ahora se veían con una desnaturalizada tonalidad grisácea anaranjada.
La solución expeditiva de arrancar las costras y retirar el barniz no era posible ya que ello alteraría la ya muy frágil pintura amarilla de cadmio en esos puntos del cuadro.
A fin de averiguar qué estaba sucediendo, personal especializado del museo extrajo dos muestras microscópicas de pintura del cuadro, cada una de tan sólo una fracción de milímetro de tamaño, y se las pasó al equipo de Koen Janssens y Geert Van der Snickt, de la Universidad de Amberes, en Bélgica. En la exhaustiva investigación que entonces se puso en marcha, también han intervenido especialistas de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos, el Centro Nacional francés para la Investigación Científica (CNRS), el ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) en Grenoble, Francia, y el Sincrotrón Alemán de Electrones (DESY, por sus siglas en alemán), además del propio Museo Kröller-Müller. Entre los expertos que han trabajado en el proyecto, cabe citar también a Gerald Falkenberg del DESY y a Marine Cotte del ESRF.
Los científicos examinaron minuciosamente las muestras usando potentes haces de rayos X en las instalaciones del ESRF y del DESY. Los análisis revelaron la composición química y la estructura interna exactas de las muestras, en la superficie de contacto entre el barniz y la pintura. Ante la sorpresa de todos los expertos, no se encontraron los compuestos de sulfato de cadmio que deberían haberse formado en el proceso de oxidación.
Resultó que los aniones de sulfato habían encontrado en los iones de plomo del barniz un agente apropiado para entablar una reacción química, y como consecuencia de ello se había formado anglesita, un compuesto opaco que, según se comprobó, estaba presente en casi toda la capa de barniz. La fuente del plomo pudo ser una sustancia hecha parcialmente de plomo, la cual fue agregada al barniz para acelerar el proceso de secado.
En la superficie de contacto entre la pintura y el barniz, los iones de cadmio junto con los productos de degradación del propio barniz también formaron una capa de oxalato de cadmio.
Las costras opacas de color anaranjado grisáceo que desfiguran partes del cuadro a escala macroscópica son el resultado de la anglesita y el oxalato de cadmio.
El hallazgo está moviendo ahora a los conservadores de muchos museos con cuadros de Van Gogh a revisar las restauraciones que se hicieron de ellos en la misma época en que se barnizó "Flores en un florero azul".
Este estudio sobre el deterioro del Amarillo de Cadmio es un excelente ejemplo de cómo la colaboración entre conservadores de arte y científicos puede ayudar a proteger mejor los cuadros de Van Gogh frente a la degradación química impuesta por el paso del tiempo. Así lo destaca Ella Hendriks, Jefa de Conservación del Museo Van Gogh en Ámsterdam (que no participó en la investigación). "Muchos de los cuadros del periodo francés de Van Gogh fueron barnizados de manera inapropiada en el pasado, y retirar esas capas de barniz no original es uno de los desafíos a los que se enfrentan hoy en día los conservadores museísticos de todas partes del mundo", explica Hendriks. "La información del tipo de la proporcionada por Janssens y su equipo es vital para fundamentar las difíciles decisiones que los conservadores a menudo tienen que tomar con respecto a los complejos tratamientos para limpiar esos cuadros".
Tal como reflexiona Janssens, queda claro una vez más que los cuadros de Vincent van Gogh no son objetos que vayan a permanecer inmutables a través de las décadas y siglos venideros. Ya se ha visto cómo en un periodo de tan sólo cien años uno de sus cuadros se ha comportado como un cóctel muy reactivo e impredecible de sustancias químicas.

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Los hombres prehistóricos alteraban huesos con los dientes sin utilizar herramientas

ANTROPOLOGÍA

Marcas sobre huesos producidas durante la experimentación del trabajo. (Imagen: IPHES)

Un equipo de investigación español ha efectuado un estudio comparativo entre las marcas de dientes observadas en huesos descubiertos en Atapuerca, concretamente en los niveles TD6 (800.000 años de antigüedad) y TD10 de la Gran Dolina (350.000 años), y el MIR4 de la Cueva del Mirador (4.000), con mordeduras humanas realizadas experimentalmente. El trabajo está liderado por investigadores del Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social (IPHES) y contó con la participación del alumnado del Máster en Arqueología del Cuaternario y Evolución Humana que se imparte en la Universitat Rovira i Virgili de Tarragona.
Entre las conclusiones del estudio destaca la gran capacidad de los homininos para modificar los huesos sin necesidad de utilizar herramientas líticas, y la gran similitud de las mordeduras realizadas por humanos con las producidas por algunos carnívoros.
"En los conjuntos arqueológicos cuando han actuado varios agentes (carnívoros grandes, pequeños, homininos) puede existir un volumen importante de marcas de dientes de las que no se pueda discriminar quién las ha producido. Sin embargo, los carnívoros tienen dientes secodontos (con cúspides cónicas y puntiagudas) y los homininos bunodontos (con múltiples coronas bajas y redondeadas)", explican los expertos.
Estas diferencias morfológicas se trasladan a las marcas producidas por los dientes, lo que ha posibilitado establecer un modelo conformado por criterios morfológicos para identificar las marcas de dientes (tooth marks) humanos.
Tradicionalmente, éstas han sido atribuidas a una autoria no humana, generalmente carnívoros, pero también a otros animales omnívoros o roedores. “Sin embargo, trabajos anteriores de tipo experimental y también de base etnoarqueológica habían constatado que los humanos pueden realizar numerosas modificaciones (tipos de mordeduras) que quedan registradas sobre los huesos durante la masticación”, explica Palmira Saladié. “En nuestro estudio experimental –añade- hemos podido evidenciar que el rango de modificaciones es más amplio de lo que se pensaba”.
Así se ha visto que las mordeduras producidas por los sujetos sobre huesos de cerdos, ovejas y conejos incluyen tipos conocidos en la terminología tafonómica como furrowing (pérdidas de tejido), scooping-out (vaciados), crenulated and saw-toothed edges (bordes crenulados y aserrados), longitudinal crackers (fisuras longitudinales), crushing (aplastamientos), peeling (fracturas por flexión) y tooth marks (depresiones, improntas y surcos). Hasta ahora sólo se tenía constancia de algunas de ellas, con lo que se amplía el repertorio y se constata la gran capacidad de los homínidos para producir modificaciones sin el uso de herramientas.
El interés en la identificación de marcas de dientes humanos se encuentra principalmente en tres líneas de investigación: la observación de la participación de los homínidos (con y sin tecnología) en la formación de conjuntos óseos de animales; la identificación de canibalismo (ya que la prueba más fiable para la inferencia de consumo de los cuerpos es la presencia de mordeduras) y la resolución de los posibles problemas que se pueden derivar de inferir que hayan sido otros animales los que han producido las señales en los huesos.
Las morfologías y dimensiones de algunos tipos de mordeduras, como las depresiones y los surcos, fueron estudiadas mediante microscopía electrónica y tratadas estadísticamente. Con el fin de obtener modelos que sirvan de base interpretativa a la hora de estudiar materiales arqueológicos, los experimentos se realizaron con sesiones de consumo de carne cruda, cocida y asada por parte de investigadores y del alumnado antes mencionado.
“La combinación del tipo de modificaciones y algunas de las características morfológicas nos han permitido establecer analogías con mordeduras presentes en distintos materiales arqueológicos de yacimientos Holocenos y Pleistocenos de la Sierra de Atapuerca”, afirma Palmira Saladié.
“En este trabajo hemos encontrado claros paralelos entre las mordeduras humanas realizadas experimentalmente y otras localizadas en los yacimientos antes mencionados. Gracias a ello se ha podido establecer un patrón de las modificaciones efectuadas con la dentición de los homininos sin el uso de herramientas”, asevera la misma investigadora.

Fuente: IPHE

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Una inmensa población microbiana colonizó tierra firme hace 2.750 millones de años

GEOLOGÍA

Núcleos de muestras. (Foto: Roger Buick/UW)

Ya se tenía constancia de que algunos microbios migraron del mar a tierra firme hace 2.750 millones de años. Pero muchos científicos creían que esos singulares colonos establecieron poblaciones muy exiguas, dado que la capa de ozono, que escuda a la superficie de la Tierra frente a la perniciosa radiación ultravioleta que llega del Sol, no se formó hasta cientos de millones de años después.
Sin embargo, una nueva investigación efectuada por el equipo de Eva Stüeken, de la Universidad de Washington en Seattle, sugiere que esos primeros microbios de tierra firme pudieron tener una presencia muy generalizada, produciendo oxígeno y erosionando químicamente a la pirita, un mineral de sulfuro de hierro, con la consecuencia final de la liberación de azufre y molibdeno en los océanos.
Una muestra extraída del interior de una estructura geológica de 2.500 millones de años de antigüedad, en una zona del sector occidental de Australia que originalmente fue una capa de sedimento fino en el fondo del mar, muestra altas concentraciones de sulfuro y molibdeno. Esto respalda la idea de que la mayor parte del sulfato provino de tierra firme, probablemente como consecuencia de la actividad microbiana en rocas de la superficie.
El hallazgo muestra que la vida no estaba limitada a unos pocos sitios en tierra firme. Debió tener una notable presencia a escala global, acorde con la magnitud del aumento del flujo de sulfato desde la tierra al mar. A su vez, la abundante entrada de azufre al mar probablemente potenció la expansión de la vida por los océanos.
Es cierto que el azufre pudo ser liberado al mar por otros procesos, incluyendo la actividad volcánica. Pero la evidencia de que el molibdeno estaba siendo emitido al mismo tiempo sugiere, teniendo en cuenta ciertos mecanismos biogeoquímicos, que ambos elementos estaban siendo liberados a medida que poblaciones de bacterias deshacían poco a poco rocas continentales.
Si ese fue el caso, ello posiblemente significa que esos microbios aposentados en tierra firme ya estaban generando oxígeno mucho antes de la época en que ocurrió lo que los geólogos denominan la Gran Oxidación, hace alrededor de 2.400 millones de años. La Gran Oxidación marcó el inicio, relativamente súbito, de la atmósfera rica en oxígeno que permitió el desarrollo de la vida en las direcciones evolutivas que condujeron a la biosfera actual.
Además, el azufre agregado al mar quizá pudo permitir que proliferasen microbios marinos consumidores de metano, lo que a su vez pudo ser decisivo para preparar el escenario en el que aconteció esa oxigenación a gran escala de la atmósfera.
Lo descubierto en este estudio respalda la teoría de que el oxígeno ya estaba siendo producido desde varios cientos de millones de años antes de la Gran Oxidación. Ésta, por tanto, quizá sólo fue la época en que el oxígeno acumulado poco a poco durante mucho tiempo comenzó a hacerse notar de forma más evidente, al alcanzar concentraciones decisivas en la atmósfera.

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Bacterias que ayudan a las hienas a comunicarse mediante el olor corporal

ZOOLOGÍA

Las hienas se comunican mediante el olor. (Foto: MSU)

Ciertas bacterias presentes en las glándulas emisoras de olor de las hienas pueden resultar cruciales en la regulación de las comunicaciones.
Los resultados de esta llamativa investigación muestran una clara relación entre la diversidad de los clanes de hienas y las distintas comunidades microbianas que viven en sus glándulas emisoras de olor.
Ésta es la primera vez que unos científicos muestran que diferentes grupos sociales de mamíferos poseen diferentes comunidades de bacterias generadoras de olor. Estas comunidades producen combinaciones muy específicas de sustancias químicas, de tal modo que cada combinación, propia de un clan de hienas, sirve de "firma", permitiendo que por el olor los individuos se reconozcan entre ellos como miembros del mismo clan.
Un componente fundamental del repertorio de conductas de cada animal es un sistema de comunicación eficaz. A juzgar por lo descubierto en este estudio, hay que asumir que sin sus bacterias, esa comunicación mediante el olor corporal podría verse comprometida para las hienas y quizá para otros animales.
Investigaciones anteriores han venido demostrando que los microbios desempeñan papeles importantes en la digestión y otras funciones corporales. También es bien conocido que en muchos mamíferos el olor sirve para indicar una amplia gama de características, incluyendo el sexo, la edad, el estado reproductivo y la pertenencia a un grupo.
El nuevo estudio, hecho por el equipo de Kevin Theis y Kay Holekamp, de la Universidad Estatal de Michigan, Estados Unidos, ofrece también detalles reveladores sobre bacterias que tienen una relación de beneficio mutuo con las hienas en las que viven.
Entre las utilidades para las hienas de que los individuos se reconozcan por el olor unos a otros como miembros de un mismo clan, figura por ejemplo la de pelearse menos entre ellos y más contra los miembros de clanes ajenos, ayudando así a la supervivencia del grupo propio.

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Más cerca de aclarar las misteriosas causas de la extinción masiva de hace 201 millones de años

GEOLOGÍA

Paul Olsen buscando rocas de las que extraer muestras. (Foto: LDEO)

Durante los últimos 450 millones de años, la vida en la Tierra ha sufrido varias grandes extinciones, en las que la actividad biológica cayó en picado y desaparecieron grupos dominantes de criaturas.
La última gran extinción (hasta ahora) ocurrió hace 65 millones de años, cuando, al parecer, el impacto de un meteorito gigante generó incendios, ondas de choque y tsunamis, alterando drásticamente el clima. Ese cataclismo aniquiló a los dinosaurios, preparando el terreno para el ascenso evolutivo de los mamíferos y finalmente el surgimiento de la especie humana. Muchos científicos ahora están comenzando a pensar que estamos al borde de una nueva gran extinción, ésta generada por los inmensos daños ecológicos causados por las actividades humanas. Estos daños incluyen la destrucción de hábitats y los trastornos climáticos inducidos por el aumento antropogénico de los gases con efecto invernadero en la atmósfera. El resultado de estos daños es que las poblaciones de muchas especies están siendo diezmadas, y que el número de especies en vías de extinción o extintas empieza a incrementarse de manera preocupante.
Las causas de una extinción desencadenada hace 201,4 millones años, y considerada por muchos expertos como la que preparó el escenario para que los dinosaurios entrasen en escena con un papel protagonista, son un misterio.
El paleontólogo Paul Olsen y el geólogo Dennis Kent, del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty, adscrito a la Universidad de Columbia, en la ciudad de Nueva York, han estudiado el misterioso origen de esa extinción masiva durante décadas.
Después de reunir indicios de lugares como por ejemplo terrenos con antiguos flujos de lava en Marruecos, acantilados costeros de Gales bañados por las olas, y rocas a gran profundidad bajo lo que hoy en día es Nueva Jersey y Pensilvania, estos investigadores pueden estar más cerca de hallar una explicación para la causa de aquella extinción, una explicación que podría tener algunos aspectos en común con el desastre ecológico antropogénico de nuestros días.
Esta extinción del Triásico-Jurásico (también conocida como la extinción de finales del Triásico) acabó con la mitad de las especies de la Tierra, incluyendo peces parecidos a las anguilas y llamados conodontos, terápsidos parecidos a los mamíferos y que habitaban en pantanos, cocodrilos antiguos, lagartos arborícolas con caras parecidas a las de los monos, y muchos vegetales con hojas grandes. Los dinosaurios, que hasta entonces eran un grupo relativamente pequeño y modesto, lograron sobrevivir a la catástrofe, y luego evolucionaron rápidamente en tamaño y diversidad.
Se cree, a raíz de datos obtenidos en años recientes, que la extinción fue repentina en términos de la escala geológica del tiempo, durando sólo unos pocos miles de años o quizás menos.
De entre las muchas causas barajadas por la comunidad científica durante décadas de investigaciones, finalmente la atención de los expertos se ha centrado en sólo dos, consideradas como las más probables, y que acaso estén relacionadas, lo cual haría que no fuesen mutuamente excluyentes.
Una de ellas es la caída de un gran meteorito.
La otra, que por ahora cuenta con más indicios a su favor, es el desencadenamiento de erupciones volcánicas colosales, que de forma alternada enfriaron y calentaron la atmósfera con hollín y dióxido de carbono, de modo bastante similar a lo que sucede en la actualidad con las sustancias contaminantes emitidas a la atmósfera por actividades humanas.
En aparente conexión con esta última teoría, aproximadamente en la misma la época de la extinción, Pangea, el continente gigante de aquel entonces que albergaba la mayoría de las tierras emergidas del planeta, comenzó a dividirse. Una fisura se fue ensanchando hasta convertirse en el lecho del Océano Atlántico, mientras que los nuevos continentes surgidos de la fragmentación se separaban unos de otros. Esto estuvo acompañado por reiteradas emanaciones titánicas de lava durante cientos de miles de años. Las partículas de azufre emitidas por las erupciones debieron permanecer durante años en la atmósfera, oscureciéndola, lo que a su vez enfrió el planeta. El dióxido de carbono, un gas con efecto invernadero (retiene el calor) es otro componente importante de las erupciones volcánicas. A diferencia de las partículas de azufre, las cuales acaban cayendo a la superficie en cuestión de no muchos años, el dióxido de carbono extra puede permanecer en la atmósfera durante siglos. El resultado es que, tras cesar la influencia de las partículas de azufre en la atmósfera, cobra mayor protagonismo la acción del dióxido de carbono, el cual provoca un calentamiento.
Por consiguiente, en aquellos tiempos con alta actividad volcánica, habría prevalecido un clima caracterizado por una alternancia entre olas de frío (justo tras una gran erupción) y olas de calor (desde la desaparición de las partículas de azufre en la atmósfera y hasta la nueva erupción volcánica masiva).
Hay también evidencias de que lo que hoy es el nordeste de Estados Unidos fue inundado por la lava varias veces, en eventos separados uno del otro por cerca de 200.000 años. Valiéndose de muestras obtenidas mediante perforaciones a gran profundidad en el subsuelo, Olsen y Kent han analizado esas capas de lava, junto con capas intermedias de suelos antiguos que se formaron durante las pausas en la actividad volcánica. Estos científicos encontraron que los suelos contienen huellas de picos de dióxido de carbono que son de cinco a diez veces mayores que los niveles de hoy en día. Tales picos de concentración de dióxido de carbono son suficientes para matar por exceso de calor a buena parte de la vida vegetal y animal, y también para acidificar los océanos a través de reacciones químicas. La alternancia entre un calor extremo y un frío extremo muy posiblemente resultó más dañino para el conjunto de la vida del planeta que la permanencia a largo plazo del frío o bien del calor extremos, tal como razona Olsen.

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La insólita "hibernación" de algunas moléculas de ARN

BIOLOGÍA

Hebra de ARN. (Imagen: National Institute of General Medical Sciences)

Un equipo de científicos ha descubierto un nuevo fenómeno del ARN que desafía a algunos dogmas considerados inamovibles.
A juzgar por los resultados de un nuevo estudio, ciertas moléculas de ARN pasan algún tiempo en un estado de reposo comparable a la hibernación, en vez de degradarse o bien de realizar automáticamente su trabajo típico de entrega de instrucciones para la construcción de proteínas en las células.
La investigación sugiere además que este período de descanso no es fruto de una casualidad ni de un error, sino que parece ser un paso programado, vinculado a ciertos tipos de genes, incluyendo algunos que controlan la división celular y determinan dónde trabajarán las proteínas en una célula para mantenerla viva.
Los autores del estudio creen que esto podría indicar que la producción de proteínas en las células no es tan sencilla y clara como lo sugieren los libros de texto de biología. "Esto podría significar que en las proteínas de nuestro cuerpo hay más variaciones de lo que asumimos; significa que los ARNs pueden ser almacenados y reactivados, y no sabemos qué procesos biológicos resultan afectados por ello. Podría influir en el desarrollo embrionario, en la actividad neurológica o incluso en el cáncer", explica Daniel Schoenberg, profesor de Bioquímica Molecular y Celular en la Universidad Estatal de Ohio, Estados Unidos, coautor del estudio.
Schoenberg y sus colegas descubrieron este fenómeno al rastrear los orígenes de una estructura en forma de gorra sobre la molécula de ARN mensajero (ARNm).
El ARN mensajero es fabricado en el núcleo de la célula y contiene las instrucciones necesarias para producir una proteína específica que necesita la célula para vivir.
Hasta ahora, los científicos creían que cuando un ARNm ya no era necesario para fabricar proteína, la "gorra" sobre él salía de su sitio y la molécula se degradaba. Pero en el laboratorio de Schoenberg se descubrió en 2009 que algunos ARNs mensajeros de los que se creía que ya se habían degradado, todavía estaban presentes en la célula, aunque les faltaba parte de su secuencia.
En este nuevo estudio, los investigadores se han topado con un proceso biológico completamente inesperado: Las acciones de ponerse y quitarse la "gorra" en los ARNs mensajeros fuera del núcleo, resultan de una operación de reciclaje de la "gorra", en el citoplasma de la célula. Este proceso parece poner en "hibernación" a ciertos ARNs, que dejan de estar activos pero no se degradan.
Por ahora, los científicos sólo pueden especular sobre qué implica exactamente este inesperado proceso biológico.

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Dinosaurios voladores cazados por un dinosaurio con plumas pero incapaz de volar

PALEONTOLOGÍA

El Sinocalliopteryx se comía a los Confuciusornis. (Imagen: Cheung Chungtat)

Unos investigadores han encontrado evidencias de que un dinosaurio con plumas pero incapaz de volar era capaz de atrapar y devorar a pequeños dinosaurios voladores.
El equipo, de la Universidad de Alberta en Canadá, que ha hecho el hallazgo de los fósiles, encontró los restos de tres dinosaurios voladores en la barriga de un depredador llamado Sinocalliopteryx.
El Sinocalliopteryx tenía unos dos metros de largo y un tamaño parecido al de un lobo moderno.
Los fósiles fueron descubiertos en la provincia china de Liaoning.
Los dinosaurios voladores hallados en la panza del Sinocalliopteryx eran tres Confuciusornis.
El Confuciusornis fue una de las primeras aves, y tenía una versión incipiente del esqueleto y de los músculos de un pájaro moderno. El equipo de Scott Persons cree que la capacidad de volar de estas aves primitivas se limitaba probablemente a despegues lentos y vuelos cortos.
Según los investigadores, ésta es la primera vez que se ha asociado a un depredador con la muerte de varios dinosaurios voladores.
El Sinocalliopteryx no tenía alas ni otras capacidades físicas que le permitieran volar, ni tan siquiera trepar con facilidad a los árboles. Debido a ello, este dinosaurio debió ser un depredador sigiloso, capaz de acercarse a sus presas voladoras mientras estaban en un sitio a su alcance, sin que se dieran cuenta de su presencia, atrapándolas por sorpresa.
El cuerpo del Sinocalliopteryx estaba cubierto por plumas, o quizá algo parecido a pelusa, pero que de un modo u otro le ayudaba a mantener un buen nivel de aislamiento térmico, necesario para conservar una temperatura corporal tibia y un metabolismo rápido. Debido a esto último, el animal también requería un alto consumo de comida.
La presencia en el estómago de este Sinocalliopteryx, no de una, sino de tres aves sin digerir, indica que era un depredador voraz y un cazador muy activo.

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Hallada la estrella más cercana al agujero negro central de la Vía Láctea

ASTRONOMÍA

La lejana estrella se ha localizado desde el observatorio W. M. Keck en Hawai (EEUU). (Imagen: CSIC)

Científicos de EEUU y Canadá, junto al investigador Rainer Schödel del CSIC en España, han encontrado a la estrella más próxima a Sagitario A*, el agujero negro con cuatro millones de veces la masa del Sol situado en el centro de la Vía Láctea.
Se trata de la estrella S0‐102, que tarda sólo 11,5 años en completar su órbita alrededor del agujero negro. El trabajo, liderado por la investigadora de la Universidad de California-Los Ángeles (EE UU) Andra Ghez, permitirá conocer cómo opera la ley de la gravedad en entornos extremos. Los resultados aparecen publicados en la revista Science.
"Hasta ahora sólo se conocía una estrella que orbita alrededor de Sagitario A*: S0‐2, que tarda en completar una órbita 16,2 años. Su estudio nos ha permitido establecer la masa del agujero negro en cuatro millones de masas solares. Ahora, gracias a este nuevo hallazgo, no solo conocemos dos estrellas con órbitas muy próximas a Sagitario A*, sino que además podremos comprobar la teoría de la relatividad general bajo condiciones de gravedad extremas", asegura Schödel, que trabaja en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC).
La detección de la estrella ha sido posible gracias a un archivo de imágenes de alta resolución obtenidas por el observatorio W. M. Keck en el volcán Mauna Kea en Hawai a lo largo de los últimos 17 años, con la ayuda de un nuevo método de análisis de imagen desarrollado por Schödel que permite detectar estrellas que antes resultaban demasiado débiles y pasaban inadvertidas.
"Gracias a esta nueva técnica hemos podido detectar S0‐102 en una imagen tomada hace unos diez años y seguirla a lo largo de su órbita", destaca el investigador.
La relatividad general sugiere que la geometría del espacio‐tiempo no es rígida, sino que la presencia de materia produce que se modifique y, más concretamente, se "curve" en las inmediaciones de los objetos. Esta curvatura es la causante de los efectos gravitatorios que rigen el movimiento de los cuerpos, tanto el de los planetas alrededor del Sol como el de los cúmulos de galaxias. Los agujeros negros supermasivos constituyen un entorno idóneo para verificar este efecto.
Las estrellas S0‐2 y S0‐102 dibujan órbitas elípticas alrededor de Sagitario A*, de modo que cada cierto tiempo se hallan excepcionalmente próximas al agujero negro. Se cree que, en esas circunstancias, su movimiento se ve afectado por la intensa curvatura del espacio‐tiempo producida por Sagitario A*, lo que causa, entre otros efectos, que su órbita no termine por cerrarse, sino que trace una elipse abierta.
"Medir los efectos de la gravedad sobre las órbitas estelares es muy interesante porque la gravedad es la menos conocida de las cuatro fuerzas fundamentales", señala Schödel.
"Pero el entorno de Sagitario A*, con miles de estrellas y remanentes estelares, era un entorno difícil: no podíamos medir las desviaciones en S0‐2 porque la masa de esos cuerpos, indetectables con los telescopios actuales, también contribuye a las alteraciones de la órbita –señala el científico–. Para poder desenredar los distintos efectos, el de la Relatividad General y el de la masa alrededor de Sagitario A*, se necesitaban al menos dos estrellas con las que poder medir con una alta precisión".

Fuente:CSIC

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Inesperada naturaleza distinta para supernovas muy similares

ASTROFÍSICA

El punto azul es la supernova PTF 11kx. (Foto: BJ Fulton, Las Cumbres Observatory Global Telescope Network)

Las estrellas en explosión conocidas como supernovas de Tipo 1a resultan ideales para medir distancias cósmicas porque son lo bastante luminosas como para que su luz se pueda captar en cualquier parte del universo y tienen además valores muy similares de brillo real (la luz emitida, con independencia del brillo aparente que se perciba desde la Tierra debido a la distancia).
Aunque los astrónomos tienen muchas teorías acerca de los tipos de estrellas, o sistemas progenitores, que participan en estas explosiones, nadie había logrado observar directamente un sistema progenitor hasta ahora.
La iniciativa de observación PTF (Palomar Transient Factory) en la que participan diversas instituciones, ha presentado las primeras observaciones directas de un sistema progenitor de supernova de Tipo 1a. Los astrónomos han obtenido pruebas que indican que el sistema progenitor de una supernova de Tipo 1a, llamado PTF 11kx, contiene una estrella gigante roja. También muestran que el sistema previamente estuvo sometido por lo menos a una explosión de tipo nova, es decir mucho más pequeña que una supernova, antes de que terminara su vida en una supernova, una explosión que aniquila a la estrella. El sistema se encuentra a 600 millones de años-luz de distancia en la constelación del Lince.
En comparación, las observaciones indirectas de otro sistema progenitor de supernova de Tipo 1a (llamado SN 2011fe), llevadas a cabo por el equipo de la iniciativa PTF el año pasado, no mostraron evidencia de una estrella gigante roja.
La suma de unas y otras observaciones indica pues que si bien las supernovas de Tipo 1a tienen el mismo aspecto, eso no quiere decir que todas se generen de la misma manera.
Ya se había detectado que las supernovas de Tipo 1a varían ligeramente de galaxia en galaxia, y los astrónomos han procurado ajustar a esa variación las mediciones para las que tales supernovas han sido empleadas como puntos de referencia. Sin embargo, esta observación de PTF 11kx proporciona la primera explicación de por qué sucede esto.
Este descubrimiento dará a la comunidad científica una buena oportunidad para mejorar la precisión de las mediciones cósmicas, tal como valora Peter Nugent, miembro del equipo de investigación y experto del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en California.
Por encima de todo, es una sorpresa encontrar que las supernovas de aspecto tan similar proceden de diferentes tipos de estrellas, tal como subraya Andy Howell, otro miembro del equipo de investigación y astrónomo de la red LCOGT (Red Global de Telescopios del Observatorio de Las Cumbres).
La iniciativa de observación PTF se basa en el uso de telescopios automatizados para inspeccionar el cielo nocturno y alertar a los observadores cuando algo ha cambiado en el firmamento. Los telescopios robóticos de la red LCOGT permiten poner en marcha de inmediato observaciones de seguimiento del fenómeno de interés.

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Satélites desde la estación espacial

ASTRONÁUTICA

El módulo japonés JEM de la estación espacial internacional fue el escenario del despliegue de cinco pequeños satélites (Cubesats), el 4 de octubre de 2012, 55 aniversario del lanzamiento del Sputnik-1. Se trata de los RAIKO, We Wish, Niwaka, F-1 y TechEdSat.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=G_Br2V3QokI[/youtube]

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Lanzado un satélite de navegación GPS

ASTRONÁUTICA

El 4 de octubre se lanzó el tercer satélite GPS-IIF (SVN65/USA-239) desde Cabo Cañaveral. Fue situado por su cohete Delta 4M+(4,2) en una órbita intermedia de unos 20.000 km, desde donde trabajará en la constelación Navstar GPS ofreciendo servicios de posicionamiento global y navegación. El despegue, que ocurrió a las 12:10 UTC, servirá para sustituir a otro satélite (GPS-2A-21) lanzado hace 19 años, y que por tanto ha superado de largo su vida útil.
La USAF confirmó el éxito de la colocación del satélite en la órbita prevista, a pesar de que durante la fase de ascenso hubo señales de problemas en el sistema de propulsión de la etapa superior Centaur. Sea como sea, la misión se considera cumplida, lo que no evitará que se produzca una investigación sobre lo ocurrido.
El GPS-II-F pertenece a la serie modernizada construida por la empresa Boeing. Pesa 1.630 kg al despegue y tiene una vida útil de 15 años. El cuarto ejemplar podría volar en mayo del año que viene, y el quinto en noviembre. La constelación está completa y sólo se efectúan lanzamientos de reemplazo cuando es necesario, aunque siempre con una cierta antelación para evitar pérdidas de calidad en el servicio. Poco a poco, los satélites de diseño antiguo van siendo cambiados por los nuevos, más eficientes, duraderos y precisos. En total se han fabricado 12 GPS-IIF.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=62LrwX-2u5k[/youtube]

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