Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 868056 veces)

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Los cuervos usan gestos en su comunicación

Un cuervo. (Foto: © Accipiter (R. Altenkamp, Berlín))

Señalar con una parte del cuerpo un objeto para atraer la atención, es una habilidad natural que sólo había sido observada en las personas y en nuestros parientes evolutivos más cercanos, los simios. Ahora, hay que agregar al cuervo en este selecto club.
No es una sorpresa del todo inesperada, ya que los cuervos superan a la mayoría de las otras especies de aves en términos de inteligencia. Su nivel de eficiencia en varias pruebas de inteligencia es similar al logrado por los simios.
Simone Pika del Instituto Max Planck de Ornitología en Alemania, y Thomas Bugnyar de la Universidad de Viena en Austria, han demostrado ahora que los cuervos (Corvus corax) también usan esa clase de gestos para comprobar el interés de una pareja potencial o fortalecer un vínculo ya existente con ella.
Desde temprana edad, los niños suelen usar gestos particulares para hacer que los adultos presten atención a objetos del entorno. Los niños comienzan a usar gestos tales como el de señalar a un objeto ("mira aquí") o sostener un objeto y alargarlo hacia alguien ("toma esto") a edades de entre nueve y doce meses, antes de que digan sus primeras palabras. Los científicos creen que los gestos de este tipo se basan en capacidades intelectuales relativamente complejas y que representan el punto de partida para el uso de símbolos y por tanto también del lenguaje humano. Estos gestos son por tanto hitos en el desarrollo del habla humana.
Sin embargo, la investigación de Pika y Bugnyar revela que tal conducta no está limitada a los humanos y los simios. Durante dos años, estos investigadores estudiaron la conducta no vocal de miembros de una comunidad de cuervos salvajes en el Parque Natural de Cumberland en Grünau, Austria. Ellos observaron que los cuervos usan sus picos, de modo similar a como los humanos utilizamos las manos, para mostrar y ofrecer objetos como ramitas, musgo y otros. Se comprobó que estos gestos particulares estaban dirigidos principalmente a compañeros del sexo opuesto, y hacían que frecuentemente los receptores se orientaran hacia el objeto y el individuo que lo ofrecía. Posteriormente, los cuervos interactuaban entre sí, como por ejemplo traspasándose el objeto de uno a otro o manipulándolo conjuntamente.

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Limpiar vertidos de petróleo mediante hongos, bacterias y plantas que lo consumen

Equipo de Mohamed Hijri trabajando. (Foto: U. Montreal)

Tome una placa de Petri que contenga petróleo y podrá percibir el fuerte olor característico del combustible fósil. Vierta esporas de cierto hongo en la placa de Petri y déjela reposar durante dos semanas en una incubadora, y comprobará con sorpresa la desaparición del petróleo y del olor. Los hongos habrán consumido el petróleo.
Usando bacterias para estimular la capacidad de crecimiento de ciertas plantas y hongos microscópicos, el equipo de Mohamed Hijri, profesor de ciencias biológicas e investigador en el Instituto de Investigación de Biología Vegetal (IRBV) de la Universidad de Montreal, y B. Franz Lang, profesor en el Departamento de Bioquímica de esa misma universidad canadiense, cree viable crear en los propios sitios afectados unidades de descontaminación capaces de limpiar con éxito la polución petrolera, incluso en los lugares del planeta más contaminados por vertidos de petróleo.
El procedimiento es simple. Por ejemplo, se puede hacer plantando en primavera esquejes de ciertos vegetales en el sitio a limpiar. Los esquejes se plantan a intervalos de 25 centímetros. Las raíces penetran en el suelo y absorben los contaminantes en degradación que pasan a la madera, junto con las bacterias. Al final de la temporada, se procede a quemar los tallos y hojas, y lo que queda es un puñado de cenizas que mantienen apresados a los metales pesados que se acumularon en las células de los vegetales. Un suelo altamente contaminado quedará limpio después de unos pocos ciclos.
Incluso los sitios más contaminados se pueden limpiar con este método, que se basa también en la colonización por ciertos hongos y bacterias. La clave está en aislar las especies más eficientes en esta batalla biológica, lo que permite acelerar mucho el proceso de limpieza.
El principio se basa en un proceso bien conocido que consiste en usar materia vegetal para la descontaminación. Sin embargo, en suelos contaminados, no es la planta la que hace la mayor parte del trabajo. Son los microorganismos, o sea, los hongos y bacterias que acompañan a las raíces del vegetal. Hay miles de especies de microorganismos, y el equipo de Hijri y Lang ha buscado las mejores combinaciones vegetal-hongo-bacteria, encontrando algunas que son muy eficaces, y todavía puede haber combinaciones mejores.

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Profundizan en las diferencias entre los volcanes "gemelos" Mauna Loa y Mauna Kea

Trabajos submarinos con el sumergible JASON2. (Foto: M. Garcia y J.M. Rhodes)

En un nuevo estudio, se ha logrado por vez primera que las diferencias geoquímicas entre las rocas de lava de superficie del volcán Mauna Loa y las del Mauna Kea, puedan ser relacionadas de modo concluyente con diferencias en sus fuentes ubicadas en el manto profundo, a unos 2.800 kilómetros bajo la superficie de la Tierra, muy cerca de la frontera entre el núcleo y el manto.
El estudio también demuestra que estudiando lavas de islas oceánicas es posible obtener una aproximación buena sobre la composición del manto, que representa el 80 por ciento del volumen de la Tierra y que, obviamente, no es una capa a la que se pueda acceder de manera directa.
Los resultados de este estudio, a cargo de expertos de la Universidad de la Columbia Británica en Canadá, la Universidad de Hawái y la de Massachusetts en Estados Unidos, sugieren además que un aumento tremendo, acaecido en tiempos geológicamente recientes en el vulcanismo de Hawái, como se manifiesta en la existencia de las islas hawaianas y los volcanes gigantes Mauna Loa y Mauna Kea (que medidos desde su base submarina son más altos que el Monte Everest), está relacionado con un cambio en la composición y estructura de la región de la cual proviene el penacho de material interno.
En la investigación han trabajado Dominique Weis, Mark Jellinek y James Scoates, de la citada universidad canadiense, así como Michael Garcia de la Universidad de Hawái, y Michael Rhodes de la Universidad de Massachusetts.

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Doce generaciones de vida animal fuera de la Tierra

Varios de los gusanos C. elegans enviados al espacio. (Foto: NASA)

Colonizar otros planetas es algo que seguramente tendrá que hacer la humanidad en algún momento del futuro lejano, ya sea cuando el Sol se convierta en una estrella gigante roja, o por otras circunstancias que hagan inhabitable la Tierra; o bien como alternativa a políticas para frenar el crecimiento demográfico de la especie.
Pero, ¿realmente es capaz el Ser Humano de vivir durante toda su vida expuesto a unas condiciones distintas a las de la Tierra, como por ejemplo sometido a una fuerza de gravedad menor?
Un equipo de científicos de la Universidad de Nottingham, en el Reino Unido, cree que el Caenorhabditis elegans (C. elegans), un gusano microscópico que es biológicamente muy similar al Ser Humano, puede ayudar a la ciencia a conocer mejor cómo la especie humana podría hacer frente a una permanencia, de generaciones de duración, fuera de la Tierra.
Su investigación ha demostrado que en el ambiente de una nave espacial, el ciclo de vida del C. elegans, desde que se desarrolla a partir del huevo, hasta que alcanza su fase adulta y produce descendencia, no presenta diferencias con respecto al ciclo de vida registrado en la Tierra. Esto hace que el gusano sea un sistema experimental ideal y rentable para investigar los efectos de las estancias largas fuera de la Tierra.
En Diciembre de 2006, un equipo de científicos dirigido por el Dr. Nathaniel Szewczyk de la División de Fisiología Clínica de la citada universidad envió 4.000 gusanos C. elegans al espacio, a bordo del transbordador espacial Discovery. Los investigadores fueron capaces de monitorizar con éxito el efecto de una permanencia fuera de la Tierra, en una órbita terrestre baja, sobre 12 generaciones de C. elegans durante los primeros tres meses de su estancia de seis meses a bordo de la Estación Espacial Internacional. Éstas son las primeras observaciones del comportamiento del C. elegans en una órbita terrestre baja.
El detallado análisis de los datos y otras observaciones de seguimiento de este linaje de gusanos "cósmicos" ha demostrado que pueden crecer y reproducirse en el espacio con normalidad durante un número suficiente de generaciones como para que, en el equivalente humano del viaje, un grupo de colonos pudiera alcanzar otro planeta habitable disponiendo de una nave espacial lo bastante veloz y avanzada. Más a corto plazo, el estudio ofrece una perspectiva optimista de la salud de los astronautas que viajen a Marte, una travesía que puede consumir varios años.
Habiéndose comprobado que muchos de los cambios biológicos que se operan durante los vuelos espaciales afectan a los astronautas y a los gusanos de la misma manera, el C. elegans es una opción rentable para descubrir y estudiar los efectos biológicos de las misiones de larga duración.
Incluso, en un futuro quizás no muy lejano, podría hacerse realidad el experimento de enviar pequeños animales a otros planetas y estudiar desde la Tierra la evolución de esas colonias. De igual modo que en los inicios de la Era Espacial se enviaron animales al espacio antes que humanos, los animales podrían ser en el futuro la avanzadilla de bases o colonias humanas en otros mundos.

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La combinación de varios métodos químicos ayuda a obtener hidrógeno ‘puro’ de forma más eficiente

Equipos de determinación de propiedades catalíticas en fase gas y líquida. (Imagen: GDMCH/UNED)

El hidrógeno (H2) se presenta como una de las principales formas de energía del futuro. Sin embargo, su obtención aún resulta cara y genera grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2), gas de efecto invernadero. Investigadores de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han descubierto que la combinación de dos procesos clásicos -llamados de reformado con vapor de agua y seco- permite transformar al metano en hidrógeno de forma más eficiente, reutilizando el CO2.
Científicos de la UNED, junto a investigadores del Instituto de Catálisis del CSIC, han estudiado la efectividad de combinar dos reacciones químicas: los reformados del metano con vapor de agua (SRM) y con dióxido de carbono (DRM) para obtener hidrógeno (H2), uno de los principales vectores de energía del futuro. “Queremos obtener productos de mayor valor energético y químico a partir de compuestos abundantes y baratos, como gas natural, dióxido de carbono o agua”, explica Antonio Guerrero-Ruiz, uno de los autores del estudio y profesor del departamento de Química Inorgánica y Técnica de la UNED.
La investigación, publicada en la revista International Journal of Hydrogen Energy, revela que esta combinación de procesos, en condiciones de temperatura relativamente bajas (entre 400 y 600 ºC) es importante para obtener hidrógeno puro si se combina con un reactor membrana. Dicho hidrógeno podrá ser utilizado directamente como la materia prima en las pilas de combustibles poliméricas, que permiten obtener energía eléctrica por oxidación del hidrógeno con el oxígeno del aire.
Una de las formas de obtener el hidrógeno es partiendo del metano (CH4), principal componente del gas natural. Para ello existen varios métodos, entre ellos el denominado DRM, que utiliza como reactivo un gas actualmente considerado como contaminante, el CO2. Además, la combinación del DRM con otro método, el SRM, aumenta la conversión del metano y favorece la producción del hidrógeno. “Así aumentamos el rendimiento del proceso y conseguimos que el catalizador sea muy estable”, añade el profesor Guerrero-Ruiz.
El hidrógeno conseguido permite tener una fuente de combustible con la que se genera energía limpia. Además, si se disparasen los costes económicos del petróleo, este método conseguiría una cierta independencia energética del combustible fósil.
Por otra parte, la capacidad de producir gas de síntesis (CO+H2) a partir de compuestos químicos como CH4, CO2 y H2O abre la posibilidad de sintetizar numerosos productos económicamente interesantes como hidrocarburos de alto peso molecular, o alcoholes como metanol o etanol. “Estos compuestos sintéticos pueden ser la base para producir numerosos compuestos químicos que están en la base de numerosas industrias químicas”, indica el investigador de la UNED.
Junto al estudio presentado en este trabajo, los investigadores han desarrollado un catalizador eficiente y estable para este tipo de procesos (Ru/ZrO2-La2O3) así como membranas de Paladio para la separación eficiente del hidrógeno. Tras más de una década de estudios para producir hidrógeno y gas de síntesis, el paso siguiente del equipo es abordar novedosas tecnologías que permitirán aplicar dicho gas de síntesis para obtener hidrocarburos de forma más selectiva y con menor consumo de energía. (Fuente: divulgaUNED)

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La selección natural recupera la herencia evolutiva inactiva durante millones de años

Este proceso evolutivo es general y se aplica a las plantas y animales, no solo a hormigas. (Imagen: Alex Wild)

Una investigación desarrollada en la Universidad McGill en Canadá ha concluido que la selección natural puede reactivar mecanismos evolutivos que se heredan de los ancestros y que permanecen ocultos e inactivos durante millones de años pero potencialmente funcionales todo el tiempo.
El estudio, liderado por Ehab Abouheif y que se publica en la revista Science, ha comprobado con hormigas del género Pheidole que estas herramientas genéticas se utilizan cuando ocurren cambios en el ambiente.
“Todo esto representa un gran avance en nuestra compresión de cómo funciona la evolución. De hecho, se trata de un proceso evolutivo general que se aplica a plantas y animales, no solo a hormigas”, declara a SINC Diego San Mauro, miembro del equipo y actualmente investigador de la Universidad de Barcelona.
Las hormigas son capaces de recuperar esas herramientas con las que producen genéticamente 'supersoldados' evolucionados de un ancestro común. Hoy en día las especies todavía tienen la capacidad de producir estos combatientes de cabeza grande, aunque sólo algunas lo han hecho.
Según la información con la que trabajan los expertos, “al menos en una de estas especies, Pheidole obtusospinosa, la casta de supersoldados constituye aproximadamente un 4% del total de la colonia”, informa San Mauro.
La investigación muestra, basándose en datos filogenéticos y de registro fósil de este género de hormiga, que el potencial de desarrollo heredado de los ancestros se ha mantenido durante entre 35 y 60 millones de años.
Durante el trabajo, los científicos fueron capaces de inducir el desarrollo de la variedad de supersoldados en una de estas especies, Pheidole morrisi, taponando las larvas con la hormona juvenil, lo que indica que las señales ambientales pueden encender la maquinaria genética que produce estas hormigas.
Según San Mauro, “además de suponer un avance para la comprensión de los procesos evolutivos y genéticos, este trabajo tiene implicaciones más amplias en otras áreas como agricultura, medicina y conservación de la biodiversidad”.
El género de hormigas Pheidole es uno de los más diversos, con más de mil especies de distribución mundial. “De todas ellas, sólo hay ocho en las que actualmente se sepa que existe una casta de 'supersoldado”, comenta San Mauro.
Ming Huand, investigador de la Universidad de Arizona (EE UU) y colaborador del estudio, ha descubierto que las supersoldados de Pheidole obtusospinosa tienen la función de defender el hormiguero de las hormigas legionarias, también llamadas guerreras.
La estrategia de defensa de las supersoldados se realiza en varias fases. En primer lugar, usan sus grandes cabezas para bloquear la entrada al hormiguero durante las incursiones de otras hormigas legionarias enemigas.
Una vez que las invasoras han sobrepasado la entrada, las supersoldado se dispersan y se enfrentan a las hormigas rivales para, después del combate, volver a bloquear la entrada al hormiguero. (Fuente: SINC)

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Nuevas revelaciones sobre la respuesta del cerebro ante los sonidos de alerta

Un científico realiza un experimento con una rata. (Foto

iCYT)

La revista científica 'Journal of Neuroscience', una de las más importantes en el ámbito específico de las Neurociencias, acaba de publicar una investigación del Instituto de Neurociencias de Castilla y León (Incyl) de la Universidad de Salamanca que supone un nuevo avance en el conocimiento del funcionamiento básico del sistema auditivo. En concreto, un grupo de investigación estudia las neuronas que permiten distinguir los sonidos novedosos, aquellos que, por contraposición a los sonidos habituales, nos sirven de alerta, como el pitido de un coche. Dentro de esta línea, han conseguido demostrar por primera vez que estas neuronas no tienen su origen en la corteza cerebral, de manera que el procesamiento de un sonido de alerta ocurre desde partes inferiores del cerebro hacia arriba, hacia la corteza.
"Nuestra línea de investigación es entender cómo funcionan estas neuronas que detectan la novedad", afirma Manuel Sánchez Malmierca, científico del Incyl y responsable del estudio, en declaraciones a DiCYT. Hasta hace poco tiempo, los especialistas pensaban que estas neuronas, denominadas por los científicos salmantinos neuronas novelty, se originaban en la corteza cerebral. Sin embargo, este equipo ya demostró con anterioridad que también estaban presentes en el tronco del encéfalo y en el tálamo, así que "quedaba pendiente la cuestión de si se generaban en estos núcleos inferiores y se transmitían hacia la corteza o si era al revés, si se generaban en la corteza y se transmitían a través de proyecciones descendentes".
Para los científicos era importante conocer si este proceso ocurre de abajo hacia arriba o de arriba hacia abajo en el cerebro con el objetivo de seguir avanzando en el conocimiento del sistema auditivo. Por eso emprendieron esta investigación, en la que estudiaron lo que ocurre con estas neuronas mediante la técnica de enfriamiento cortical. "Consiste en enfriar la corteza cerebral", explica Sánchez Malmierca, "al hacerlo, las neuronas se inactivan porque disminuye su metabolismo y, así, registramos en el tálamo la actividad de una misma neurona, antes, durante y después de enfriar la corteza", comenta.
Este enfriamiento logra paralizar las neuronas de la corteza, pero no las mata, de manera que vuelven a su estado normal y se pueden comparar resultados. En este caso, la clave está en que al enfriar la corteza se elimina la posibilidad de ejecutar procesos que vayan desde la corteza hacia abajo. Es decir, que cuando se inactiva la corteza hay muchas propiedades en el tálamo que se ven afectadas y, por lo tanto, esto significa que dichas propiedades dependen del control cortical. Sin embargo, el control de esta "adaptación específica a estímulos" no está relacionado con la corteza, según los experimentos del Incyl. "Vimos que las neuronas mantenían completamente su sensibilidad a los sonidos nuevos, independientemente de que activásemos o desactivásemos la corteza", afirma el investigador.
Por lo tanto, "hemos demostrado por primera vez que la reacción ante un sonido de alerta es un procesamiento de abajo hacia arriba. Es muy probable que se genere en el colículo inferior y que de ahí pase al tálamo, donde se modulen las repuestas y, finalmente, lleguen a la corteza, que tendrá un papel importante, pero no en origen", indica.
Este hallazgo tiene importantes implicaciones para seguir avanzando en el estudio de los sonidos novedosos, pero ahora "queremos saber qué neurotransmisores están involucrados en la modulación y la generación de la adaptación específica a estímulos". Por adaptación, los científicos entienden el proceso por el que este tipo de neuronas responde cada vez menos a medida que un estímulo se repite, puesto que sirven, precisamente, para reaccionar ante estímulos nuevos. "Una de las hipótesis que tenemos es que, si deja de responder, es porque tiene que haber algo que las inhiba. El neurotransmisor inhibitorio más importante en el colículo es el GABA y parece ser que juega un papel importante, pero no es decisivo por completo, así que el equipo de Malmierca se dispone también a analizar otros neurotransmisores, como la glicina. (Fuente: José Pichel Andrés/DICYT)

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El teorema de las peonzas estelares

Entrevista del programa Hablando con Científicos, de Ángel Rodríguez Lozano, en Ciencia para Escuchar, que recomendamos por su interés.
La mayoría de las estrellas, debido a la rotación y a su carácter gaseoso, muestran cierto achatamiento en los polos. Pero algunas rotan casi a la velocidad de ruptura (un límite de velocidad que, de superarse, provocaría que la estrella literalmente se rompiera), lo que causa que su forma sea claramente oblonga (y que también puede ocurrir en estrellas binarias cercanas debido a la atracción mutua).
Para determinar la temperatura de estas estrellas deformadas se emplea el teorema de von Zeipel, que a pesar de su uso generalizado desde hace casi un siglo nunca estuvo exento de debate.
Ahora, Antonio Claret, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ha demostrado que este teorema presenta graves desviaciones y debe incluirse en un modelo más amplio. En el programa se entrevista a este experto.

La entrevista se puede escuchar aquí.

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La luz regula un mecanismo clave para la fotosíntesis de las cianobacterias

Cianobacteria. (Foto: Richard Alvey y David Kehoe)

Se ha descubierto cómo funciona un sistema de control en las cianobacterias, los microorganismos responsables de casi la mitad de la producción actual de oxígeno en la Tierra.
El hallazgo se ha hecho al experimentar con las "antenas" biológicas que permiten captar luz para la fotosíntesis en las cianobacterias.
Conocer a fondo este mecanismo podría permitir, entre otras cosas, aumentar la productividad agrícola, hacer más viable la generación a gran escala de energía biosolar, y mejorar el conocimiento científico sobre un proceso biológico que, directa o indirectamente, es vital para muchas formas de vida en la Tierra.
Este mecanismo, la atenuación de la transcripción, fue descubierto hace cuatro décadas, pero hasta ahora no había sido identificado como un sistema de control en las cianobacterias. Tampoco se había demostrado que estuviera regulado por la luz. El hallazgo hecho por el equipo de David M. Kehoe, profesor en el Departamento de Biología de la Universidad de Indiana en Bloomington, Estados Unidos, sugiere, por primera vez, que la luz puede regular la actividad celular a través del proceso de atenuación de la transcripción.
La expresión genética comienza con la transcripción, la creación de una copia complementaria en ARN de una secuencia de ADN, y la atenuación es la estrategia reguladora basada en ARN que utilizan esas bacterias para terminar prematuramente la transcripción cuando se dan circunstancias específicas.
La "antena" que capta luz solar hace posible la obtención de la energía necesaria para la fotosíntesis, y además el tamaño, forma y composición de estas "antenas" pueden cambiar a medida que cambien las condiciones ambientales, ajustándose a fin de optimizar la captura de luz.
En la investigación también han trabajado Ryan Bezy (ahora en la Universidad Mount Mercy, en Cedar Rapids, Iowa, Estados Unidos) y Lisa Wiltbank, del Departamento de Biología en la Universidad de Indiana.

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En la superficie de Plutón hay sustancias químicas complejas

Las observaciones se han hecho con un espectrógrafo del telescopio Hubble. (Foto NASA/STScI)

Un espectrógrafo altamente sensible del Telescopio Espacial Hubble ha detectado en la superficie de Plutón lo que parecen ser hidrocarburos complejos y/o moléculas de nitrilo.
Esas sustancias pueden ser producidas por la interacción de la luz solar o los rayos cósmicos con los hielos conocidos de la superficie de Plutón, compuestos mayormente de metano, monóxido de carbono y nitrógeno.
Dichas sustancias podrían ser responsables del color rojizo de Plutón.
El equipo de Alan Stern, John Spencer y Adam Shinn, del Instituto de Investigación del Sudoeste, en Texas, y Nathaniel Cunningham y Mitch Hain, de la Universidad Wesleyana en Nebraska, también encontraron evidencia de cambios en el espectro ultravioleta de Plutón respecto a las medidas obtenidas por el Hubble en la década de 1990. Los cambios pueden deberse a que los terrenos observados actualmente no lo fueron en los años 90, o bien tener su causa en otros efectos, tales como cambios en la superficie relacionados con un aumento fuerte en la presión atmosférica de Plutón durante este mismo lapso de tiempo.
Tal como comenta Stern, este descubrimiento hace presagiar que habrá hallazgos aún más espectaculares sobre la composición y la evolución de la superficie de Plutón cuando la sonda espacial New Horizons de la NASA llegue hasta él en 2015.
La sonda New Horizons cruzó el 18 de Marzo de 2011 la órbita de Urano, a casi 2.900 millones de kilómetros de la Tierra. En Agosto de 2014, cruzará la órbita de Neptuno.
Cuando la New Horizons llegue a Plutón, en Julio de 2015, no se detendrá. Ello hubiera supuesto transportar un motor para frenado cuyo peso habría imposibilitado la actual misión. La nave explorará de cerca, durante unas horas, este misterioso astro y sus tres lunas. Luego, continuará su fascinante viaje cósmico, y podrá examinar otros posibles cuerpos del cinturón de Kuiper ubicados más allá de Plutón.
La New Horizons, que partió de la Tierra en Enero de 2006, es, por ahora, el vehículo espacial más rápido de la civilización humana.

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Células del sistema inmunitario especializadas en recordar lo que no debe ser atacado

Linfocitos, cuyo mal funcionamiento fue considerado durante décadas por los inmunólogos como causa fundamental de las enfermedades autoinmunes. (Foto: Electron Microscopy Laboratory / NIH)

Se ha descubierto que el sistema inmunitario humano posee un tipo de células que son activadas por tejidos del cuerpo para que recuerden al primero que no debe atacar a nuestras propias moléculas, células y órganos.
Las células estudiadas por los autores del hallazgo, de la Universidad de California en San Francisco, circulan en la sangre y son homólogas a las células que "recuerdan" a los enemigos y que ayudan a combatir a los intrusos microbianos después de una vacunación o de estar expuestos repetidas veces al mismo patógeno.
El inmunólogo Abul Abbas, catedrático en el Departamento de Patología, el Dr. Michael Rosenblum del Departamento de Dermatología, y la investigadora Iris Gratz, del Departamento de Patología, usaron un modelo de ratón de enfermedad autoinmune para hacer el estudio.
El descubrimiento es probable que conduzca a nuevas estrategias para impedir la reacción de rechazo a trasplantes de órganos, así como para combatir varias enfermedades autoinmunes. En las dolencias de esta clase, el sistema inmunitario ataca y daña moléculas y células específicas del propio cuerpo.
Las enfermedades autoinmunes, que varían desde leves a severas, afectan a muchas personas en el mundo. Sólo en Estados Unidos, se estima que ascienden a 50 millones. Durante décadas, los inmunólogos consideraron como causa fundamental de estas enfermedades al mal funcionamiento de células inmunitarias conocidas como linfocitos, incluyendo a las células que producen anticuerpos que normalmente atacan proteínas ajenas, presentes en patógenos de enfermedades infecciosas.

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Descubren un mecanismo que ayuda a la bacteria de la legionelosis a proliferar

Detección de la presencia de la bacteria Legionella pneumophila en esta muestra de tejido procedente de una víctima del brote epidémico de legionelosis de 1976 en Filadelfia. (Foto: CDC)

Se ha conseguido averiguar cómo la bacteria que causa la legionelosis manipula nuestras células para que generen los aminoácidos que necesita para crecer y para infectar los pulmones.
Este hallazgo, fruto de la labor de dos años a cargo de un grupo internacional de científicos, podría ayudar a identificar nuevos modos de diseñar vacunas y antibióticos, no sólo para combatir a la Legionela sino también a otras bacterias infecciosas.
El descubrimiento lo ha hecho el equipo de Yousef Abu Kwaik, Christopher T.D. Price y Tasneem Al-Quadan, de la Universidad de Louisville en Estados Unidos, Marina Santic de la Universidad de Rijeka en Croacia, e Ilan Rosenshine de la Universidad Hebrea en Jerusalén, Israel.
La legionelosis es una infección pulmonar causada por la bacteria conocida como Legionela. La bacteria obtuvo su nombre en 1976, cuando mucha gente que acudió a una convención de la Legión Estadounidense en Filadelfia, enfermó en un brote de neumonía de causa desconocida, que luego se determinó que fue causado por esta bacteria. Sólo en Estados Unidos, cada año, entre 8.000 y 18.000 personas son hospitalizadas con legionelosis. Actualmente no se cuenta con una vacuna contra ella.
La Legionela es una bacteria que existe en amebas presentes en los sistemas de suministro de agua. Se transmite a los humanos por la inhalación de gotitas de agua. Las torres de refrigeración y las piscinas de hidromasaje son las principales fuentes de transmisión.
La bacteria utiliza procesos celulares de la ameba para "marcar" proteínas, haciendo que se degraden en sus ingredientes básicos: aminoácidos. Estos aminoácidos son usados por las bacterias como principal fuente de energía para crecer y causar la enfermedad.
El mismo proceso ocurre en un individuo humano, o de otras especies animales, que inhale la bacteria y desarrolle la legionelosis. Sin embargo, las bacterias no son las que marcan a las proteínas, sino que engañan al organismo invadido para que sea él quien las marque a fin de que se degraden y se puedan generar los aminoácidos.
En el laboratorio, el equipo de Abu Kwaik vio que al desactivar en modelos de ratón el factor de virulencia bacteriana responsable de engañar a las células para que "etiqueten" las proteínas a fin de que se degraden, se evitó del todo el desarrollo de la enfermedad pulmonar.
La enfermedad sí progresó y se hizo del todo evidente cuando a los ratones, infectados por las bacterias con el citado factor de virulencia bacteriana desactivado, se les inyectó aminoácidos útiles para la Legionela.
La bacteria necesita ese suministro de aminoácidos para replicarse en el organismo invadido. Eso es lo que causa la enfermedad pulmonar, según las conclusiones del estudio. Hasta ahora, nadie había sabido cómo esas bacterias obtenían del organismo invadido los suficientes suministros de nutrientes como para proliferar del modo en que lo hacen. El trabajo del equipo de Abu Kwaik es el primero en identificar este proceso.

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El primer lanzamiento espacial de 2012 es chino

El ZY-3. (Foto: CAST)

China ha efectuado el primer lanzamiento espacial del año y con él ha inaugurado una nueva serie de satélites dedicados a la observación de la Tierra para tareas civiles. El Ziyuan-3A (ZY-3A) partió desde la base de Taiyuan a las 03:17 UTC del 9 de enero, a bordo de un cohete CZ-4B.
Aunque no hay muchos detalles de su configuración, los ZY-3, de 2.630 kg de peso, transportan tres cámaras de alta resolución para tareas de mapeado geológico. Se trata de cámaras pancromáticas, que vienen acompañadas por otra multiespectral en el rango infrarrojo.
Conforme el satélite avance a lo largo de su órbita heliosincrónica polar, a unos 500 km de altitud, podrá observar casi cualquier zona de la superficie terrestre. Una cámara central fotografiará lo que se halle inmediatamente bajo la trayectoria, con una resolución de unos 2,1 metros. Las otras dos cámaras ópticas, una delante y otra detrás, harán lo propio mostrando, con una resolución de hasta 3,5 metros, el paisaje frontal y trasero encontrado por el vehículo. Combinando los diferentes ángulos se obtendrán imágenes estereoscópicas de los objetivos. Por su parte, la cámara infrarroja obtendrá información adicional con una resolución de hasta 6 metros. El satélite pasará sobre un determinado punto una vez cada cinco días, permitiendo acumular información sobre los cambios experimentados.
Se espera que los datos puedan servir para levantar mapas de utilidad agrícola, reducción del riesgo ante desastres naturales, controlar el uso del suelo, etc. La tarea se efectuará durante un período de 4 a 5 años.
El lanzamiento supuso también la colocación en órbita de un microsatélite llamado VesselSat-2. Formará parte de una constelación de tres ingenios equipados con sensores AIS para identificación automática, los cuales se aprovechan en alta mar. Los VesselSat pesan 28 kg y son propiedad de la empresa LuxSpace Sarl, de Luxemburgo, que los integrará en el sistema Orbcomm.

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Nuevo electrodo para almacenamiento eficaz y barato de electricidad solar y eólica

La energía eólica podría beneficiarse mucho de una batería recargable eficaz, duradera, y de gran potencia y capacidad. (Foto: Stanford U.)

El Sol no siempre brilla, la brisa no siempre sopla, y probablemente esta inconstancia es el principal problema que impide utilizar a gran escala la energía eléctrica que el Sol y el viento generan.
Si existiera una batería recargable eficaz, duradera, y de gran potencia y capacidad, se la podría utilizar para almacenar hasta cuando se le necesitase el excedente de la electricidad generada, un excedente que puede producirse en los días con mucho viento o muy soleados.
Si además la batería también resultase barata, el sistema permitiría acometer una revolución en la energía solar y eólica.
El camino hacia esa meta puede ser largo y arduo, pero no es una utopía.
Ahora se ha conseguido desarrollar parte de esa batería de ensueño, específicamente un nuevo electrodo que emplea nanopartículas cristalinas de un compuesto de cobre.
En pruebas de laboratorio llevadas a cabo por el equipo de Colin Wessells y Yi Cui, de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, el electrodo sobrevivió a 40.000 ciclos de carga y descarga, después de lo cual todavía pudo recargarse hasta más del 80 por ciento de su capacidad de carga original. A modo de comparación, tengamos en cuenta que la batería promedio de ión-litio puede soportar aproximadamente 400 ciclos de carga y descarga antes de deteriorarse demasiado para seguir siendo de uso práctico.
A una tasa de varios ciclos de carga y descarga por día, este electrodo tendría con facilidad 30 años de vida útil en la red eléctrica.
La durabilidad del electrodo deriva de la estructura atómica de las nanopartículas cristalinas usadas para fabricarlo. Los cristales tienen una estructura que permite a los iones (eléctricamente cargados y cuyos movimientos en grupos cargan o descargan una batería) entrar o salir fácilmente sin dañar el electrodo. La mayoría de las baterías se degradan debido a los daños acumulados en la estructura de un electrodo.
Además, como los iones pueden moverse tan libremente, el ciclo de carga y descarga del electrodo puede ser sumamente rápido.

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Proyecto europeo para crear un raticida menos tóxico

Rata en un desagüe. (Imagen: Sergey Yeliseev)

La Universidad de Burgos (UBU) participará en el proyecto europeo Pied Piper (en inglés, Flautista de Hamelín), integrado por cuatro empresas y tres centros de investigación de España, Francia, Países Bajos y Reino Unido. En el mismo, pretenden desarrollar un raticida menos tóxico que los que actualmente están disponibles en el mercado. La UBU también se encargará de investigar sobre feromonas que sean capaces de atraer a estos roedores hacia la trampa.
La idea del proyecto parte de una nueva normativa europea que pretende regular el uso, entre otras, de las sustancias empleadas como raticidas. Las más utilizadas actualmente son las anticoagulantes, pero se ha demostrado que su uso prolongado les hace perder eficacia a consecuencia de la adquisición de resistencia por parte de los roedores. Además, pueden provocar la conocida como mortalidad secundaria o no deseada si otros animales -como los perros- se alimentan de los cadáveres de las ratas que previamente las hayan ingerido, ha explicado a DiCYT Roberto Quesada, investigador responsable del proyecto en la Universidad de Burgos.
Además de en el desarrollo de este raticida menos tóxico, la UBU investigará dentro de este proyecto en feromonas que sean capaces de atraer hacia el raticida a los animales a los que se quiera eliminar. Éstas son compuestos químicos, "normalmente pequeños", capaces de provocar una reacción en un animal, que puede ser de atracción, de repulsión o de indicación de un peligro, entre otras. Es una molécula que normalmente se acopla a un tipo de receptor y desencadena una conducta o reacción en el individuo, ha afirmado el también miembro del Grupo de Investigación Nuevos materiales Heterocíclicos y Química Supramolecular (SUPRABUR).
En los mamíferos habitualmente entran al cuerpo a través del olfato o del gusto, y hacen que se activen una serie de mecanismos corporales que generen una reacción. "Si tienes un plato favorito y lo ves, a ti esa visión te activa unos mecanismos que harán que tengas ganas de comer eso. También existen perfumes que incluyen feromonas para la atracción sexual". La labor de estas sustancias está muy bien documentada en el caso de los insectos, "pues son animales más primarios o básicos", sin embargo, "queda mucho por desarrollar" en lo que se refiere a otros animales como pueden ser los mamíferos, ha incidido.
Roberto Quesada ha precisado que el raticida que se va a utilizar en el proyecto es único, y ya existe un compuesto candidato que por razones de interés industrial aún no se ha hecho público. En los próximos meses se trabajará para fijar la dosis idónea y la forma de aplicarlo, es decir, cómo se va a conseguir que entre en contacto con las ratas. Por lo general, el roedor lo que hace es ingerir el raticida, pero en este proyecto se investigará en técnicas alternativas, ha apuntado.
El fin último de este plan será el generar un prototipo que funcione como trampa para ratones, a la que el ratón debe estar tentado a acudir. "Se va a investigar desde la fabricación del aparato en sí hasta qué nuevos raticidas se van a utilizar y cómo se va a conseguir que ratas y otros animales se acerquen a este nuevo sistema", ha concluido.
Las empresas participantes en el proyecto de investigación son Biotronics (Reino Unido), Cellvax (Francia), Helios Biosciences (Francia) y Sunmit Europe (Holanda), además de las universidades de Burgos y Aston (Birmingham, Reino Unido), y el Centro de Desarrollo Tecnológico IRIS de Cataluña. Financiado al 75 por ciento dentro del Séptimo Programa Marco de Investigación y Desarrollo Tecnológico (7PM) de la Unión Europea, su presupuesto está cercano al millón de euros. (Fuente iCYT)

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