Cómo nuestro cerebro relaciona recuerdos con eventos secuenciales

El sonido de los neumáticos aferrándose al pavimento, por lo general, va ligado al choque de dos vehículos. Cada vez que lo escuchamos, nos encogemos de hombros, entrecerramos los ojos y esperamos el inevitable momento del impacto. Este tipo de respuesta tiene una base neurológica que comienza a ser comprendida. Un nuevo trabajo, desarrollado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ha mostrado la manera en que los circuitos neuronales trabajan juntos para formar los recuerdos de eventos que relacionan espacio-tiempo, algo que se conoce como recuerdos episódicos.

Esta habilidad, que ayuda al cerebro a determinar cuándo se necesita responder para defendernos de un posible daño, permite a nuestro órgano sensorial mantener un balance entre lo que nos podría paralizar del miedo y lo que nos hace sentir indiferencia. Los recuerdos episódicos, que se forman en el hipocampo, tienen tres elementos: qué, dónde y cuándo. Para integrarlos, el hipocampo se comunica con una región de la corteza cerebral que está fuera del hipocampo, conocida como corteza entorrinal.

La corteza entorrinal recibe información sensorial, como lo que vemos o escuchamos, de las áreas del cerebro que procesan las sensaciones y mandan la información al hipocampo. Este circuito que se forma genera un balance que limita la oportunidad para que dos eventos se relacionen, y además previene el aprendizaje constante de asociaciones temporales que no son importantes.

Para realizar su investigación, los neurocientíficos utilizaron optogenética, que es la combinación de métodos genéticos y ópticos para controlar células en tejidos vivos, como las neuronas, y saber si están activas o inactivas y conocer la relación de todos los circuitos neuronales. Dicha técnica fue empleada en tejido de cerebro de ratones.

Esta investigación es importante porque muestra el papel funcional de diferentes poblaciones de neuronas en la corteza entorrinal y su relación con el hipocampo.

Bibliografía:

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Un dispositivo para espías sabios

Un proverbio dice que “del escuchar procede la sabiduría”, pero ¿qué pasa si uno escucha sin ser escuchado? Si usted es un sabio o un espía, o un espía sabio, le gustará saber que la simetría fundamental de las ondas de sonido que viajan a través del aire entre dos puntos puede ser rota por un pequeño dispositivo. Unos investigadores de la Universidad de Texas, generaron un circulador electrónico que permite el transporte de sonido a través del aire en una sola vía. Los circuladores electrónicos son usados en los radares, aparatos no recíprocos de tres puertos en los que las señales de radio son trasmitidas de un puerto al otro en una manera secuencial. Si uno de los puertos no es utilizado, el circulador funciona como un aislante y permite que las señales fluyan de un puerto a otro, pero no que regresen.

Los autores de este trabajo observaron que el mismo modelo puede servir para ondas de sonido que viajan en el aire, y así desarrollaron un circulador acústico de tres puertos, el primero en su tipo. Este nuevo circulador puede transmitir ondas acústicas en una dirección, pero bloquearlas en el otro, en una manera lineal y sin distorsión. Esto significa que existe un mecanismo físico para romper la simetría de inversión temporal y, subsecuentemente, inducir la transmisión no recíproca de ondas.

El circulador de aire tiene en el centro una cavidad resonante en forma de anillo con  tres pequeños ventiladores que hacen circular el flujo de aire a una velocidad específica. El anillo está conectado a tres puertos, a su vez conectados a un micrófono que graba el sonido. En su experimento, los investigadores transmitieron el sonido desde el puerto 1. Si los ventiladores estaban apagados, la señal que emitía el puerto 1 se dividía de forma simétrica dentro de los puertos 2 y 3. Sin embargo, cuando ellos prendían los ventiladores para que permitieran el flujo moderado de aire hacia el anillo, la simetría de transmisión se rompía y la señal del puerto 1 fluía directamente al puerto 2 y el puerto 3 se quedaba completamente aislado. El mecanismo se repitió cuando se cambiaron los papeles de emisor-recibidor entre puertos, pero la señal nunca fluyó en la dirección opuesta.

Este dispositivo abre la puerta a muchas posibilidades en términos de acústica, pues dará paso a que se desarrollen sistemas que controlen el ruido, servirá como  nuevo equipo acústico para sonares y sistemas de comunicación de sonido, y mejorará pequeños componentes  para imaginología y detecciones acústicas. Así mismo, el concepto se podrá emplear para construir circuladores electrónicos pequeños, simples y baratos y otros componentes para aparatos sin cables o para crear comunicación en un sentido con canales de luz.

Bibliografía:

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Genes compartidos de neandertales

Si te han dicho que tienes toda la facha de un Neandertal, no están del todo equivocados. Existen secuencias de ADN en humanos actuales que coinciden con algunas de los neandertales, y que han sido relacionadas con características de la piel, el cabello, e incluso con enfermedades como el lupus o la diabetes tipo 2. La cruza de nuestros antepasados más directos con los neandertales es la posible razón por la que haya humanos viviendo a temperaturas más bajas que las africanas. Sin embargo, es probable que los descendientes inmediatos de esta cruza sufrieran de problemas en su fecundidad.

En un artículo publicado esta semana en Nature, y otro en Science, se muestra la identificación de pedazos de genoma que humanos contemporáneos heredaron de los neandertales, quienes se extinguieron hace 30 mil años.

Los dos grupos de trabajo, que publicaron sus respectivos artículos, desarrollaron métodos computacionales para identificar segmentos del genoma humano que pudieron haberse originado hace cientos de miles de años, pero que se introdujeron al genoma humano de forma más reciente. Posteriormente, revisaron si estos segmentos estaban en el genoma neandertal para demostrar que, efectivamente, hay muchos genes compartidos.

Mientras el estudio publicado en Science demostró que, de 665 genomas de europeos y asiáticos del este actuales, una quinta parte proviene de genoma neandertal, el trabajo de Nature observó que los humanos contemporáneos poseen algunos genes de Neandertales localizados en el cromosoma X.

También hay genes que no se comparten entre neandertales y humanos. Por ejemplo, un gran pedazo del genoma de nuestra especie, donde se encuentra el gen FOXP2, relacionado con el habla, no tiene una contribución neandertal.

Los seres humano y los neandertales comparten un ancestro común que vivió hace medio millón de años. Los ancestros de los neandertales se movieron a Europa y Asia antes que nuestros ancestros más cercanos, y fue hace unos 100 mil años que ambos se aparearon. El próximo paso en la investigación es comparar estos resultados con el genoma de africanos actuales.

Bibliografía:

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No, el axolote aún no se extingue

Ubicado entre el mundo de concreto que cubre la Ciudad de México se encuentra Xochimilco, uno de los últimos humedales que ahora parece desentonar en el ambiente urbano. Xochimilco es también uno de los últimos recuerdos de los imponentes lagos que fluyeron por la ciudad y que alguna vez bulleron de vida. Además, es la cuna de una especie de anfibio única en el mundo: el axolote (Ambystoma mexicanum), quien ha visto la destrucción gradual de su hábitat.La historia del axolote se remonta mucho más allá de la fundación de la ciudad mexica de Tenochtitlán, en el antiguo lago donde ahora se erige la Ciudad de México. Según la leyenda, Xolotl, dios del fuego y la mala suerte –y hermano mellizo de Quetzalcoatl, dios de la vida, luz, sabiduría y fecundidad–, había huido de su suerte: por temor a la muerte, había escapado de su propio sacrificio, que pondría de nuevo en marcha al Quinto Sol.

"¡Oh, dioses! ¡No muera yo!", lloraba. Xolotl entró a los maizales y se transformó en un pie de maíz para engañar a sus perseguidores, pero pronto lo descubrieron. Entonces se transformó en maguey, pero su plan falló otra vez. Desesperado, Xolotl se aventó al agua y se convirtió en un anfibio llamado axolotl, y fue condenado a vivir de esa forma por el resto de su vida. Hoy en día, aquel dios que hizo lo imposible por escapar de la muerte, vuelve a afrontarla nuevamente: la destrucción de Xochimilco y la expansión de la mancha urbana han orillado al axolote al borde de su extinción.

Para su conservación, unos investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México han estudiado sus poblaciones en distintas ocasiones. En 1998 reportaron que había 6 mil axolotes por kilómetro cuadrado; en 2003, mil; en 2008, tan sólo 100 ejemplares en la misma área. Ahora, en 2013, a raíz de ciertas notas periodísticas recientes, tanto nacionales como internacionales, y algunos reportes preliminares del último censo se ha especulado sobre la completa extinción del axolote en vida silvestre.

Sin embargo, en entrevista con Historias Cienciacionales, Cristina Ayala, miembro del laboratorio de restauración ecológica del Instituto de Biología de la UNAM, asegura que esto no es verdad. “En este punto no contamos con suficiente información para asegurar que está extinto. De hecho, aún si no encontráramos ningún organismo en los siguientes meses de muestreo, se tendría que realizar otros censos de verificación e incluso tendrían que pasar años sin avistamientos antes de poder afirmar tal cosa”.

Por su parte, Luis Zambrano, investigador del mismo laboratorio y jefe del proyecto de conservación del axolote, opina que "el axolote podría estar en extinción. Lo que no sabemos es si lo está o no. En el último muestreo sólo hemos visto dos, pero no hemos capturado ninguno. Eso indica que hay menos que en años anteriores, pero no sugiere de ningún modo que esté extinto”. También añade que el último muestreo fue en época cálida, y la segunda parte del mismo se hará durante épocas frías, cuando proliferan los axolotes.

El proyecto continuará este año y, con un poco de suerte, los resultados no serán tan pesimistas como las predicciones de muchos medios de comunicación.

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Agradecemos al Dr. Luis Zambrano y a la M. en C. Cristina Ayala por aceptar la entrevista y proporcionarnos información al respecto.

Bibliografía:

Artículos de los últimos censos:

1998  (No en línea): Graue, W.V. (1998). Estudio genético y demográfico de la poblacion del amfibio Ambystoma mexicanum (Caudata: Ambystomidae) del Lago de Xochimilco. Instituto de Ciencias del Mar y Limnologia. UNAM, Mexico.

2003

2008

2013  Aún no esta listo

Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Las moscas que viven con sus hermanos son amantes tiernas

Quienes viven con sus hermanos causan menos daño a las hembras durante el cortejo y apareamiento… al menos, en cuanto a moscas respecta.

De acuerdo con un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Oxford, Reino Unido, las moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) que no conviven con sus hermanos compiten de manera más agresiva por la atención de las hembras, situación que lleva a que los machos tengan un tiempo de vida más corto y que las hembras vean su fecundidad reducida.

Los científicos colocaron tríos de machos con una sola hembra y les permitieron alimentarse y aparearse libremente. Posteriormente, se comparó el comportamiento y tiempo de vida de las moscas en diferentes grupos, dependiendo de su relación de parentesco.

La explicación que los autores de la investigación dan a sus resultados es que, en poblaciones grandes, los hermanos no necesitan competir mucho entre ellos por la atención de las hembras porque de cualquier manera sus genes pasarán a la siguiente generación. Mientras menos agresivos sean durante el apareamiento, habrá menos peleas, menos daño hacia las hembras y un cortejo menos violento. Por otro lado, cuando las moscas sin relación de parentesco están juntas, las hembras están siendo constantemente acosadas, lo que les quita tiempo para comer y descansar.

De acuerdo con los autores, este trabajo resalta el papel de los parientes en la evolución, donde los organismos están más inclinados a favorecer a otros que están genéticamente relacionados con ellos.

Bibliografía:

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Un gen que pica

Nos da calor, nos hace sudar e incluso hay quienes dicen que aumenta la sensación de sabor. Cuando alguien lo prueba, no puede dejar de comerlo. Este picor característico del chile se debe a la capsaicina, una sustancia que no le quita el sueño a las aves, pero a los mamíferos cómo nos irrita. A pesar de que la relación de esta sustancia química con el ardor que nos produce en la boca (y a veces en otros lados) es bien conocida, no se tenía clara la región de ADN encargada de fabricarla.

Un grupo de investigadores, en su mayoría coreanos, reportó en fechas recientes la secuenciación del material genético de la planta del chile loco o chile soltero (Capsicum annuum). Al compararlo con el genoma de un familiar cercano, el jitomate, los autores del trabajo notaron que el gen responsable de la enorme producción de capsaicina está presente en ambas plantas. Sin embargo, mientras el jitomate tiene cuatro copias inactivas de este gen, el chile posee siete copias no funcionales y una que sí lo es.

Los investigadores sugieren que esto se debe a que, en el chile, el gen encargado de la producción de capsaicina surgió después de cinco mutaciones que ocurrieron durante un proceso de duplicación de ADN (evento nada raro en los genomas de los organismos), generando así una copia extra del gen que sí es capaz de sintetizar capsaicina.

En la historia evolutiva de la planta, este químico le confirió a las semillas el picor que tanto se disfruta en las comidas, cosa que alejó a los animales y favoreció la supervivencia, reproducción y propagación del chile loco.

Una vez conocida la región genética responsable de que nos enchilemos, se podrán modificar algunas propiedades de los chiles, como su picor o su valor medicinal, con distintas técnicas de biología molecular. Echando a volar la imaginación, también se podrían activar los genes de la capsaicina presentes en los jitomates con el objetivo de hacerlos picosos, cosa que sería como tener un 2x1 para hacer una salsa.

Bibliografía: 

Artículo original | Nota Fuente de Science |Nota original en el blog de Historias Cienciacionales

La paradoja del abuelo y el primer hombre en la Tierra

Eres un viajero en el espacio. Un día te transportas al momento en el que tus abuelos aún no se conocían. Inesperadamente, conoces a tu abuelo y, por razones desconocidas, lo asesinas. Entonces, tú no naces. Como nunca llegas a este mundo, no eres capaz de viajar en el tiempo ni de matar a tu abuelo. Pero la realidad es que sí naciste, viajaste en el tiempo y mataste a tu abuelo. Aunque... ¿cómo puede ser eso? ¡Si él está muerto, nunca habrías nacido!

A este enredo en el tiempo se le conoce como "la paradoja del abuelo", y fue planteado por el escritor de ciencia ficción René Barjavel en 1943. Esta paradoja es muy parecida a una crítica que recientemente hizo el doctor Eran Elhaik, de la Universidad de Sheffield: muchos trabajos que han calculado la fecha en la que el primer ser humano caminó por la Tierra generan paradojas de espacio y tiempo. Esto, porque las fechas que proponen rozan de manera muy cercana una época antigua, cuando muchos Homo sapiens aún no nacían.

“Si tomamos seriamente los resultados numéricos de estudios anteriores, podemos concluir que el pasado fue alterado por la madre del primer hombre al decidir no concebirlo en el futuro, llevando a nuestra especie a su final”, menciona Elhaik para ilustrar su observación.

El investigador reportó, junto con Dan Graur, de la Universidad de Houston, que nuestro ancestro común masculino caminó por la Tierra hace unos 209 mil años, lo cual adelanta nueve mil años las propuestas previas. Este resultado posiciona a nuestro Adán dentro del periodo de tiempo en el que vivió nuestro ancestro común femenino.

El investigador menciona que es obvio que los humanos modernos no se aparearon con homínidos hace más de 500 mil años. Además, asegura que no se debe hablar de un único ‘Adán’ y una sola ‘Eva’, sino más bien de grupos de Adanes y de Evas viviendo juntos y deambulando por nuestro planeta.

Aunque ese es un debate que no termina poner a trabajar a los científicos, Elhaik ha puesto otro problema sobre la mesa: ¿hasta qué punto los primeros humanos se aparearon con sus parientes más cercanos?

Bibliografía 

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Here comes the Sun... para no elevar nuestra presión sanguínea

Cuenta la historia que a George Harrison, guitarrista principal de los Beatles, le llegó la inspiración para componer una de sus canciones más famosas cuando veía el amanecer desde el jardín de Eric Clapton, también destacable guitarrista británico y entrañable amigo de Harrison. Los rayos del Sol son el factor más importante para que los seres humanos produzcamos vitamina D. En esta época del año, el hemisferio sur está disfrutando de los rayos de verano, pero en el hemisferio norte el invierno trae consigo menos horas de luz, razón por la cual los niveles de vitamina D en los cuerpos de los habitantes norteños tienden a bajar dramáticamente.

La deficiencia de vitamina D en nuestro organismo desencadena diversos padecimientos. Los niños, por ejemplo, no crecen tanto y se arriesgan a una alta probabilidad de adquirir infecciones. En el caso de los adultos, esto puede causar debilidad muscular, dolor en los huesos y fracturas óseas. Además, la falta de vitamina D también ha sido relacionada con cáncer, diabetes mellitus, enfermedades autoinmunes y una alta presión sanguínea.

Unos investigadores de la Universidad de Medicina Veterinaria, en Viena, se preguntaron cuál era la relación entre la presión sanguínea alta y la deficiencia de vitamina D. Para responderse, estudiaron ratones genéticamente modificados cuyas células no podían recibir las señales de este nutrimento.

Después haber pasado un año sin vitamina D, la presión sanguínea de estos ratones aumentó de manera considerable. Esto se debe a que las vesículas sanguíneas, concretamente la aorta, se expanden con menos flexibilidad a cada pulso de sangre porque la vitamina D favorece la producción de una enzima llamada eNOS, encargada de regular la presión sanguínea.

La enzima eNOS recibe ese nombre ya que produce óxido nítrico (NO), un gas importante para la relajación del músculo liso. Cuando se forma poco óxido nítrico, los vasos son menos flexibles, lo cual conlleva una presión alta. Este estudio también encontró una baja expresión de eNOS en los ratones, indicando así que la vitamina D controla la presión sanguínea de manera indirecta.

Esto nos deja una buena y una mala noticia. La mala es que, a pesar de poder ingerir alimentos artificialmente adicionados con vitamina D, el cuerpo es incapaz de eliminar un exceso de este nutrimento y lo deposita en riñones, pulmones, vasos sanguíneos y corazón. Pero la buena noticia es que podemos mantener niveles saludables de vitamina D si tan solo nos exponemos al Sol durante el tiempo apropiado. Qué mejor si lo hacemos mientras George Harrison nos canta Here Comes the Sun.

Bibliografía:

Artículo original en Molecular Endocrinology | Nota de la Universidad de Medicina Veterinaria,Viena | Nota de Historias Cienciacionales

Los coloridos disfraces del camaleón

A todos tomaría por sorpresa la noticia que llegó a casa de Devi Stuart-Fox, en mayo de 2003. A sus 27 años, la joven investigadora había sido galardonada con la beca L’Oréal-UNESCO para Mujeres en la Ciencia por sus estudios sobre la ecología y evolución de los “dragones barbudos”, un tipo de lagarto con el cual Devi convivió desde su infancia en los suburbios de Brisbane, la tercera ciudad más grande de Australia.

Un mes más tarde del inesperado suceso, durante una entrevista con la periodista Isla Withcroft, Devi hablaría sobre su pasión con otros reptiles, los camaleones: «Una de las cosas que realmente me fascinan de ellos es cómo cambian de color según la situación social en que se encuentran. Me gustaría investigar más sobre cuándo y porqué lo hacen».

Vaya que lo hizo. Cinco años después, ella y su esposo demostraron que estos  reptiles aprovechan rápidos cambios de color para comunicarse entre sí, y no  –como normalmente se cree– para camuflarse con su ambiente.

El cuerpo de los camaleones es un lienzo que se tiñe de los colores más sobrios y, a su vez, de los más extravagantes. Es una pintura cambiante donde los patrones más caprichosos pueden borrarse en un instante, sólo para reaparecer al siguiente. Es azul turquesa. Es amarillo. Es blanco y verde unidos. Es un café efímero. Es un espectáculo al cual los espectadores humanos rara vez estamos invitados.

Desde finales del siglo XVI, muchos estudiosos comenzaron a preguntarse la razón de los disfraces del camaleón y concluyeron que sus cambio de color tiene poco, sino nada, que ver con tratar de igualar los tonos de la vegetación o el suelo. Cientos de años después, con su investigación de 2008, Devi confirmó esta hipótesis al observar que los camaleones tienden a adquirir colores más brillantes durante ciertas ocasiones, especialmente cuando se comportan de manera agresiva. Además, descubrió que no importa cómo veamos nosotros la piel teñida de estos animales, sino cómo la ven otros camaleones y sus depredadores (aves y serpientes, principalmente).

El estudio de Devi y su esposo sirvió como base para una investigación más reciente, realizada en 2013 por científicos estadounidenses, que ayuda a esclarecer el misterio detrás de las señales coloridas de los camaleones. Tras combinar modelos matemáticos y fotográficos para examinar el cambio de color en Chamaeleo calyptratus, Russel Ligon y Kevin McGraw, ambos de la Universidad de Arizona, reafirmaron la idea de que los cambios de color en camaleones ocurren cuando interactúan entre sí. Russel y Kevin se sorprendieron al ver que, durante las peleas entre machos que compiten por territorio o hembras, el individuo que exhibe los colores más brillantes y cambia más rápido de color gana con mucha más frecuencia. «Al usar señales de color llamativas y al cambiar drásticamente su apariencia, los cuerpos de los camaleones se convierten en un cartel que anuncia quién es el ganador, incluso antes de que haya cualquier contacto físico”, menciona Russel Ligon para resumir su descubrimiento.

Pero aún falta mucho que averiguar sobre los camaleones y sus distintivos colores. Para llegar a comprenderlos mejor, Devi Stuart-Fox, obsesionada con las formas y colores de la naturaleza, ha comenzado a estudiar los cambios de color en distintos organismos, sobre todo en otras partes del mundo: «en Australia no hay muchos reptiles llamativos. Casi todos son marrones, como el color de este continente».

Bibliografía:

Artículo original en Plos biology|  Nota fuente en  Royal Society Publisihing  | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

La conquista espacial de las plantas

A la humanidad no le basta la Tierra: distintas agencias espaciales continúan a la vanguardia en investigación y producción de tecnología para alcanzar la meta de poblar otros mundos.

Hasta ahora, algunos planetas cercanos e incluso otros cuerpos celestes, principalmente Marte y nuestra propia Luna respectivamente, se han vislumbrado como fuertes candidatos de una futura modificación atmosférica, térmica y ecológica. Lo anterior con el objetivo de convertirlos en lugares menos hostiles para la vida humana. De lograrse, sería la más grande hazaña de la ingeniería aeroespacial.

Se pretende que, tras haber concluido las primeras etapas de terraformación, las plantas formen parte de los sistemas de soporte vital bioregenerativos en estos nuevos hogares, aportando oxígeno, agua potable y alimentos. Además, establecer vida vegetal en suelos marcianos o lunares añadiría un nuevo nivel de autosuficiencia requerido para mantener la vida humana en colonias extraterrestres.

Uno de los principales objetivos actuales es comprender la biología de las plantas cuando crecen a gravedades menores a la terrestre. Desafortunadamente, generar distintas condiciones gravitacionales en los laboratorios resulta complicado. No tanto así en la Estación Espacial Internacional, donde se pueden simular distintos campos gravitacionales dentro de sus módulos de investigación, incluyendo uno semejante al de la Tierra que funcione como control experimental.

Hoy en día, se ha demostrado que las plantas sometidas a microgravedad presentan un desbalance general en su suministro de líquidos y nutrientes. En contraste, se ha visto que estas condiciones pueden facilitar el intercambio de gases.

A pesar de los importantes avances obtenidos, aún falta producir mucho más conocimiento antes de poder lanzar en misiones de terraformación a las primeras plantas conquistadoras. Hagamos un llamado a los científicos, entonces, a continuar los estudios y hacer uso de las nuevas tecnologías para acortar el tiempo que nos separa de los viajes espaciales prolongados. Puede ser que, en el proceso, descubramos una nueva faceta de nuestra propia existencia.

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Esta es la primera colaboración de Columba Martínez con Historias Cienciacionales. Estudiante de biología, enamorada de la vida y apasionada de la fotografía, Columba también está involucrada en un proyecto de gestión ambiental en comunidades rurales marginadas.

Bibliografía: Artículo original en Wiley Online Library |  Nota en el blog de Historias Cienciacionales

De aletas, alas y pies

Los hadzas conforman uno de los grupos étnicos más grandes que continúan cazando y recolectando comida a partir de métodos tradicionales. Estas personas, originarias de las tierras de Tanzania, presentan el mismo patrón de movimiento de otros animales, como los tiburones o las abejas.

El patrón, conocido como caminata o vuelo Lévy llamado así en honor al matemático Paul Lévy, describe una serie de movimientos cortos en una área y largos en otra distinta. Dicho movimiento fue estudiado en esta tribu por antropólogos de diferentes universidades, ellos colocaron unidades GPS en las muñecas de los hadza para poder rastrearlos mientras forrajeaban o cazaban.

El análisis de los datos muestra que el patrón de su movimiento aleatorio se acopla al descrito por la  caminata Lévy, misma que también siguen otros animales cuando cazan.

De acuerdo con los autores, los resultados dan argumentos para sostener que se pueden generalizar las estrategias de forrajeo que diferentes especies muestran, incluso en diferentes contextos: las abejas  en el vuelo, los tiburones en el agua y los humanos sobre sus dos pies. Los investigadores también mencionan que esto sugiere la existencia de un probable patrón fundamental en nuestra historia evolutiva.

Este trabajo es importante porque permitirá a los antropólogos entender cómo las civilizaciones antiguas movían materia prima, e incluso cómo interactuamos con nuestro ambiente. De hecho, se ha visto que la caminata Lévy no es exclusiva de animales que buscan alimento: las personas que recorren parques de atracciones también siguen este patrón.

Por lo pronto, se estudiará cómo este patrón está determinado por la distribución de los recursos en el ambiente.

Bibliografía: Artículo original en PNAS| Nota fuente en Eurekalert! | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

La megafauna de la era de hielo y las consecuencias de su extinción

Hace más de 12,000 años, la fauna del continente Americano no envidiaba nada de la sabana africana. Caballos, distintas especies de mamuts, mixotoxodones armadillos del tamaño de un Volkswagen y hasta perezosos que llegaban a los cuatro metros de altura pisoteaban las tierras del Nuevo Mundo. La fauna de mamíferos de la última Era de Hielo fue gigantesca. Tan vasta que hoy la recordamos y englobamos bajo el nombre de “megafauna”.

No es fácil atribuir la extinción masiva de la magafauna a una sola causa. Diversos estudios recientes culpan al cambio climático que sucedió en esos años y a la llegada de los primeros humanos al continente americano. La megafauna americana debió haber pasado mejores tiempos. Temperaturas elevadas y la llegada del depredador más voraz de todos amenazaban su futuro incierto.

Seguramente, la desaparición de estos animales ocasionó consecuencias catastróficas en los ecosistemas. Cristopher Doughty, del Instituto de Cambio Ambiental de la Universidad de Oxford, y Adam Wolf, del departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Princeton, piensan que el flujo de nutrientes podría haber cambiado notoriamente, por ejemplo.

En Sudamérica, la mayor parte de los nutrientes fluyen desde las montañas de los Andes y se distribuyen a los bosques a través del enmarañado sistema fluvial. Sin embargo, en tierra, estos nutrientes escasean y la única manera en que circulan es a través de las heces y cadáveres. De esta forma, los animales pequeños distribuyen los nutrientes en cantidades y escalas pequeñas; los animales grandes, en cantidades y escalas mayores. Con base en esto, los investigadores desarrollaron un modelo matemático, similar al usado por los físicos para calcular la difusión del calor, y estimaron la habilidad de los animales para distribuir nutrientes.

El modelo se basa en el tamaño del animal, con base en datos del registro fósil. A partir del mismo, Christopher y Adam lograron estimar cuánto comían, defecaban y viajaban los grandes mamíferos del Pleistoceno.

El resultado de combinar todos estos datos fue un modelo que les permitió estimar la habilidad de los animales para distribuir los nutrientes en cualquier parte del planeta y en cualquier época, tan sólo conociendo su tamaño promedio y distribución. Además, también les resulta útil para estimar los efectos de las extinciones pasadas y predecir los efectos de las extinciones que están por venir.

El estudio encontró que el efecto causante de la gran extinción de la megafauna fue como apagar un “switch” de flujo de nutrientes, como el fósforo, que dejaron de dispersarse por la región y comenzaron a concentrarse en aquellas áreas que rodean a las tierras inundables y otras áreas fértiles. Estas alteraciones en el flujo de nutrientes fueron tan graves que algunos lugares modernos, como la cuenca del Amazonas, aún no se recuperan del cambio que ocurrió hace miles de años. “La mayor parte de los grandes animales se extinguieron, lo cual cortó las arterias que llevaban los nutrientes más allá de los ríos a las áreas más infértiles”, menciona Christopher.

A través de los años este tipo de extinciones, algunas de las cuales han sido ocasionadas por la intervención humana, dejan una marca clara en el planeta. Como advierte Adam, "posiblemente estemos experimentando una fase de post-extinción peculiar en el Amazonas y, quizá, en otras partes del mundo". Bibliografía:

Articulo original en Nature | Fuente de University of Oxford | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Más sabe el tiburón por viejo que por tiburón

 La escritora inglesa Agatha Christie recomendaba a las mujeres que se casaran con un arqueólogo, pues “cuánto más vieja te hagas, más encantadora te encontrará”. Hasta ahora, no hay registros de alguien que se haya casado con un tiburón, pero no por eso estos peces han dejado de ser encantadores conforme se hacen más viejos. Es la longevidad de los tiburones, justamente, lo que ha sorprendido a cuatro investigadores de diferentes instituciones estadounidenses.

Típicamente, los especialistas en tiburones calculan sus edades al contar las bandas de crecimiento que se depositan de forma secuenciada en sus vértebras o en los huesos de sus oídos. Sin embargo, estimar su edad con una alta fidelidad puede ser complicado ya que estas bandas no necesariamente significan un crecimiento anual.

Es así que cuatro investigadores hicieron pruebas con material radiactivo para poder conocer la edad de estos animales de una forma más precisa, aprovechando que el material integrado en los huesos de los tiburones funciona como una “estampa del tiempo”. Para esto, utilizaron las vértebras de cuatro hembras y cuatro machos que habitaron el noroeste del océano Atlántico entre 1967 y 2010.

Los resultados mostraron que la hembra más longeva tenía 40 años, mientras que el macho más viejo había recorrido el mar durante 73 años. Este valor de longevidad es mayor al que se había sugerido en estudios anteriores, donde los tiburones del suroeste del océano Pacífico tenían 22 años y aquellos al oeste del océano Índico unos escasos 23.

De ser correcto que la esperanza de vida de los tiburones macho ronda los 70 años, esto significaría que los tiburones blancos están entre los peces cartilaginosos más longevos. Por ejemplo, el tiburón tollo de cacho puede vivir hasta 100 años.

Los autores de esta investigación analizaron las implicaciones de estas edades. Mencionan, por ejemplo, que la diferencia entre hembras y machos habla de un dimorfismo sexual importante. También resaltan, como su resultado más amargo, que las poblaciones de tiburón blanco son considerablemente más sensibles a la mortalidad inducida por el ser humano de lo que antes se pensaba.

Por cierto, Agatha Christie estuvo casada con Max Mallowan, un arqueólogo.

Bibliografía:

Artículo original de PLoS one  | Nota fuente en Sciencedaily  | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

La sinfonía de las proteínas

  Todo aquello que esté compuesto por moléculas, vibra. Y así como las cuerdas de los violines vibran de manera distinta a las cuerdas de las arpas cuando interpretan la Sinfonía No. 9 de Mahler, las proteínas de nuestros cuerpos vibran con diferentes patrones.

La comunidad científica sabe de este fenómeno desde hace tiempo, pero los científicos creían que este movimiento, semejante al del tintineo de una campana, se disipaba. Esta vibración les permite a las proteínas cambiar de forma rápidamente y facilita que se unan con otras. Así se pueden llevar a cabo funciones biológicas fundamentales, como la reparación celular o la replicación del ADN.

Para medir el movimiento de las proteínas en el pasado, los científicos necesitaron de condiciones extremadamente secas y ambientes sumamente fríos, cosa que resultaba muy caro. Ahora es posible observar este fenómeno gracias a una propiedad fundamental de estas moléculas: las proteínas vibran a la misma frecuencia que la luz que absorben.

¿Qué significa esto? Cuando una cantante de ópera rompe una copa de cristal con su voz, se debe a que la copa absorbió las ondas del sonido y ambos alcanzaron la misma frecuencia. Así que cuando los científicos quieren estudiar la vibración de las proteínas, las exponen a diferentes frecuencias para medir los tipos de luz que absorben y qué partes de la molécula vibran.

Gracias a estos estudios, se puede comprender cómo es que ciertas proteínas desempeñan funciones bajo características ambientales específicas. En un futuro, se podrán crear maneras de activarlas o inhibirlas al cambiar o bloquear determinadas vibraciones.

Bibliografía:

Artículo original en Nature | Nota fuente en Eurekalert | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Los perros se alinean al campo magnético terrestre para defecar

Aparentemente, no a todos les resulta irrelevante saber en qué sitio exacto cagan sus mascotas. De hecho, hay personas a las que les parece un tema tan fascinante que se dedican a estudiarlo.

Un equipo internacional de investigadores alemanes y checos llegaron a la conclusión de que la dirección y ubicación en que los perros evacuan no es aleatoria: en realidad, se están alineando con el campo magnético de nuestro planeta. Esto lo descubrieron tras dos años de haber medido la dirección del eje del cuerpo de 70 perros de 37 razas distintas durante 1893 defecaciones y 5582 micciones. "Los perros prefieren excretar cuando su cuerpo está alineado al eje de la Tierra, en dirección norte-sur, y cuando el campo magnético está en calma", mencionan los científicos en su publicación en la revista Frontiers in Zoology.

Este es el primer trabajo que comprueba la sensibilidad magnética de los perros, pero la razón detrás de este comportamiento todavía es un misterio: no se sabe si los perros lo hacen de manera consciente por medio de sus sentidos o de manera inconsciente al sentirse más cómodos. Como dato curioso, la investigación no sólo especifica que la alineación perruna se observa de norte a sur; también menciona que los perros evitan defecar en dirección este-oeste.

• NOTA 1: Este estudio se realizó con perros sin correa mientras aliviaban su intestino y vejiga en un campo abierto. Ningún animal resultó herido durante las mediciones realizadas.
• NOTA 2: Todos los estudios están sujetos a la crítica, y este no es la excepción. En este enlace pueden leer algunos puntos en contra que justifican el porqué este estudio puede ser erróneo: http://circuloesceptico.com.ar/2014/01/de-la-orientacion-de-los-perros-al-defecar . Agradecemos a Elena de la Montaña por proporcionarnos el enlace.

Bibliografía:

Artículo original en Frontiers in Zoology|Nota fuente en Motherboarb, Vice | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Impulsando al periodismo científico

Por: Erik Vance

Traducido del inglés por: Gustavo Rodríguez Publicado originalmente en The last Word on Nothing  y traducido con permiso del autor.

Hace varias semanas fui invitado como asistente a un taller fascinante sobre periodismo. El taller fue organizado por la Sociedad Mexicana para la Divulgación de la Ciencia y la Técnica (SOMEDICyT) y consistió en una reunión de escritores de ciencia de México y el extranjero para debatir sobre la definición de la escritura científica. Se trató de ese tipo de diálogo filosófico con el cual no estás en contacto tan a menudo como escritor en activo, cuando estás más enfocado en vender historias y cumplir con fechas límite. Pero es un tema crucial, especialmente en México. A pesar de ser un mercado masivo con un idioma compartido, la comunidad de periodistas o escritores científicos pasan por alto a Latinoamérica. Por un lado, en países como México, Colombia, Argentina y Chile (omitiendo a Brasil porque estoy hablando sólo sobre periodismo científico en español) se realizan esfuerzos robustos para fortalecer la investigación. Por el otro, la mayoría de las revistas de "ciencia" disponibles para el público en general son sencillamente vergonzosas. Las dos revistas más importantes, Quo y Muy Interesante, se exhiben con portadas acerca de extraterrestres, teorías de la conspiración e incluso la siempre popular historia de Jesús-en-crisis. Cerca de la mitad del material es ciencia legítima y la otra mitad... bueno, a mí realmente me gustó el reportaje acerca de los hombres lobo.

Pero este es el meollo del asunto: si lees las versiones españolas de estas revistas no hay extraterrestres o historias de crucifixión sino, únicamente, verdadero periodismo científico. En otras palabras, los editores de estas revistas tienen un concepto tan pobre de Latinoamérica que están convencidos de que la única manera de vender ciencia es disfrazarla como si fuese un tabloide de supermercado. Estoy seguro de que esto no es cierto: la versión en español de National Geographic no se rebaja a esos niveles y tiene buenas ventas, además, la mayoría de los mexicanos con los cuales he hablado se sienten apenados por revistas como Quo y Muy Interesante y aquellos que quieren periodismo científico de calidad prefieren Scientific American, New Scientist o cualquier revista extranjera que puedan conseguir.

Como muchos mercados emergentes, México necesita periodismo científico de calidad y está realmente ansioso por él. Pero necesita historias con un toque mexicano escrito por la gente que vive aquí en vez de por "escritorzuelos" como yo, o peor, por gente que nunca ha estado en el país. Debido a esto, mucha de la conversación en el taller de la SOMEDICyT se enfocó en cómo el periodismo científico puede mejorar en México. Imagino conversaciones similares en India, Brasil, China y Sudáfrica. Se habló del acceso a las nuevas alternativas de comunicación y a los medios tradicionales, como los diarios impresos de interés general. Hubo una familiar inquietud sobre cómo repartir las responsabilidades y cómo llamar la atención de los editores que se sienten inseguros sobre las historias de ciencia. Pero con una población tan grande y desatendida, Latinoamérica necesita dejar de preocuparse por su penosa rebanada del pastel y simplemente expandir sus horizontes. La pregunta no debe ser cómo podemos tener más periodismo científico en Latinoamérica, sino cómo debe presentarse la siguiente generación del periodismo científico latinoamericano. Una generación que sea inteligente, creativa y que se identifique con su propia cultura. Cuando pienso en el futuro del periodismo científico en inglés pienso en la edición electrónica de NatGeo, Mental Floss, I Fucking Love Science, Download the Universe, y ya que estamos en esto, incluso en xkcd y Logicomix.

Decir que por el hecho de que México es un país católico el periodismo científico debe enfocarse en nacimientos virginales y milagros para conectarse con el ciudadano común es una muestra de cinismo o de manipulación pura. Habiendo pasado una moderada cantidad de tiempo con pescadores pobres, puedo decir que ellos tienen las mismas preguntas acerca de los océanos, las estrellas y la medicina que tiene cualquier persona que no lee Nature.

Una revista mexicana que realiza esfuerzos responsable por informar al público acerca de temas científicos es ¿Cómo ves?, una revista de la UNAM, la Universidad más grande de México. Ahora bien, como revista institucional ¿Cómo ves? podría no ser el futuro del periodismo científico pero trata a sus lectores como adultos que buscan información científica confiable, simple y sustancial. Su editor, Estrella Burgos, es una asistente regular en los congresos de periodismo científico y piensa profundamente al respecto (y para ser sinceros, se ha convertido en una amiga mía). Hace un par de años Burgos se dio cuenta de que la revista se había forjado a una audiencia de lectores de entre todos los lugares, en las prisiones mexicanas. Recibió dos correos electrónicos que desde mi punto de vista responden a la pregunta de qué es lo que hacemos los periodistas científicos. Uno de los correos electrónicos fue de un interno que le agradecía por haberle permitido, aunque fuese por un instante, ver el vasto mundo desde su triste celda. ¿Cómo ves? lo había sacado de su rutina y le permitió volar con águilas pescadoras, viajar a la velocidad de la luz y sumergirse hasta el fondo del océano.

El segundo correo electrónico fue de un interno que había leído la revista y la relacionó con su propia situación:

"Mi interés en la comida surgió a partir del lugar en el que vivo actualmente y de las cosas que observo. A lo largo de los últimos meses nos han reducido las raciones de alimentos hasta una cantidad ofensiva -eso sin mencionar la calidad-. Prácticamente cada plato de pollo que se nos sirve tiene vísceras, cartílago y pedazos de huesos triturados, como si en vez de limpiar la carne pusieran al pollo en una licuadora gigante hasta alcanzar una textura y un color desagradable que es casi tan horrible como su hedor. Mi teoría es que dado que nos pusieron "a dieta" todos los internos estamos de mal humor: realizamos nuestras actividades con apatía e incluso la civilidad más básica está desapareciendo poco a poco y han habido más intentos de suicidio. No sé quién podría realizar una investigación al respecto, pero tal vez usted esté interesada en mostrar que incluso la nutrición es parte de la rehabilitación social."

Transportar, iluminar y educar: ese es nuestro trabajo, además de hacer brillar la luz de la ciencia en algunas esquinas oscuras de vez en cuando. Y si dos internos confinados a una prisión mexicana pueden interesarse en la ciencia, entonces muchas personas más alrededor del mundo también pueden hacerlo. México y Latinoamérica necesitan tomar el ejemplo del India's Playbook y partir de allí. Acercarse no sólo a la gente a la que ya le gusta la ciencia, sino a la gente que aún no sabe cuánto pueden llegar a amarla.

Yo no sé cuál es el futuro del periodismo científico en México. Sé que yo no soy quien va a crearlo. Pero en cuanto llegue, ya sea en línea, por televisión o a la vuelta de la esquina, cambiará completamente el terreno de juego. Abróchese el cinturón de seguridad y prepárese.

Acerca del autor:

Erik Vance es un periodista científico radicado en México. Escribe acerca del medio ambiente, México, el cerebro y cosas que te hacen pensar “no necesitaba saber eso”. Puedes encontrarlo en twitter como @ErikVance o en su página web.

Cómo ser un hobbit que vence al mal (y no morir en el intento)

Como si fuéramos Bilbo Bolsón, imaginemos que nos hallamos en un viaje inesperado. Para medir 127 modestos centímetros, somos medianamente altos entre los de nuestro tipo; el valiente Thorin es una cabeza más alto que nosotros, pero Gandalf es una torre junto a cada uno de los integrantes de nuestro enano grupo, con sus 180 centímetros. ¿Cómo es que, con nuestra pequeña estatura, vamos a derrotar a los trolls, duendes y cualquier otra criatura que se cruce nuestro camino?

Dos científicos del mundo que no fue creado por J. R. R. Tolkien dieron a conocer las razones fisiológicas por las que fuimos capaces de vencer a los villanos. ¿Que cuáles son? Ahí va una pista: además de la evidente diferencia entre los tamaños y el lenguaje de un Hobbit y un Troll, ¿qué otra les viene a la mente? Si lo que pensaron fue en el momento del día en el que ellos andan vagando por ahí, atinaron a la respuesta. Los Trolls no pueden ver la luz del día, pues de otra manera se convierten en piedra.

La vitamina D se sintetiza en la piel cuando hay una adecuada exposición a la luz ultravioleta, aunque también se puede encontrar en ciertos alimentos como el queso, la yema del huevo o el aceite de pescado. Vivir en oscuras cuevas y tener una dieta basada en carne humana lleva, entonces, a la deficiencia de esta vitamina, causando a su vez debilidad en el músculo esquelético –el que nos permite andar por la comarca, tomar nuestra pipa para fumar, o ser hábiles para caminar silenciosamente por el bosque. Estos dos investigadores del Imperial College de Londres, Inglaterra, hipotetizaron que la deficiencia de vitamina D contribuyó de manera significativa para que el bien triunfara sobre el mal en nuestra travesía. Para esto, recabaron todos los datos mencionados en El Hobbit sobre los hábitos alimenticios, las características morales y la destreza marcial de diferentes habitantes de la Tierra Media, como Gollum, los duendes, los trolls, el dragón Smaug, los humanos, los enanos y los hobbits, entre otros. Los personajes buenos y victoriosos fueron calificados en escalas binarias, y el consumo dietético y la exposición habitual al Sol fue utilizado para calcular la vitamina D (calculada en un rango del 0 al 4). Nosotros, los hobbits, disfrutamos fumar de nuestra pipa en nuestro soleado jardín y tenemos una dieta marcadamente diversa (no por nada los enanos la pasaron tan bien el día que fueron reunidos en mi casa por obra de Gandalf). Gracias a esto, tenemos una calificación de 4 en la escala de vitamina D. Los humanos de la historia de Tolkien comparten con nosotros el mismo valor, mientras que los enanos tienen un 3 en vitamina D. Por el contrario, la adversidad que sienten por la luz y la pobre dieta de Gollum o el dragón Smaug, hicieron que recibieran un 1 y un 0 en la misma tabla, respectivamente.

Mientras que estos resultados preliminares dan sustento a la hipótesis inicial, los autores aseguran que se necesita más evidencia para saber si esto es cierto para todos los personajes de la historia fantástica de Tolkien, y para otras situaciones fantásticas. Por lo pronto, esperamos que esta no sea la última vez que ustedes se pongan el disfraz de Bilbo Bolsón y que se sigan hallando en medio de aventuras inesperadas que hagan valer cada momento. Bibliografía: Artículo original en Medical Journal of Australia | Nota fuente en Science | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Haciendo frente a la tentación en el bar

Qué mejor manera de olvidarse del estrés y la presión que tomando alcohol. Pero cuando se trata de comparar cómo respondemos ante la tensión provocada por situaciones agobiantes, las mujeres son mejores que los hombres.

En un trabajo titulado “Haciendo frente a la tentación en el bar”, un grupo de científicos describieron los efectos generados cuando el autocontrol falla, y explican cómo la autoconsciencia podría contrarrestar los efectos de esta baja en el funcionamiento.

Para esto, utilizaron estudiantes de licenciatura de una universidad en los Países Bajos y realizaron dos experimentos. En el primero, le pidieron a la mitad de los estudiantes que tacharan la letra “e” en una serie de textos que estaban sujetos a normas cada vez más complejas y que requerían una enorme cantidad de autocontrol. La otra mitad realizó una versión más simple de esta actividad, ya que sólo tuvieron que tachar la letra “e” siempre que la vieran.

Una vez realizado el experimento, es decir, después de haber estado haciendo una actividad estresante, los hombres tomaron cuatro veces más alcohol que las mujeres. Más aún, las mujeres del primer experimento, las que fueron presionadas, bebieron menos alcohol que las mujeres que participaron en el experimento simple.

Los autores de este trabajo sostienen que la falla en el autocontrol es lo que llevó a que los hombres presentaran un aumento en la ingesta de bebidas embriagantes. Sin embargo, para las mujeres, sucede todo lo contrario. Ellos mencionan que, de forma natural, están menos tentadas a tomar alcohol que los hombres, haciendo que su actitud hacia esta bebida sea un elemento incorporado de disuasión.

No todo está perdido para los hombres estresados. Los científicos observaron que si los voluntarios iban contando el número de bebidas que tomaban, es decir, que eran conscientes del fallo del autocontrol al estar atentos a la cantidad de alcohol que ingerían, su consumo disminuía a más de la mitad.

Esta puede ser una estrategia prometedora ante la tentación de tomar hasta terminar con una resaca marca diablo al día siguiente.

Bibliografía: Artículo original | Nota en Science | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Para estas mamás, el hermano pequeño siempre será el bebé

Los hermanos mayores tenemos claro que las madres ven al más chico como un bebé. De acuerdo con un estudio, esto no es ficción, por lo menos para las mamás australianas: ellas subestiman la altura del más pequeño de la familia.

Realizado por investigadores de la Universidad Swinburne, en Australia, el trabajo sostiene que después de que nace el segundo hijo, muchos padres reportan que el primero parece crecer sustancialmente de manera repentina. Por tanto, los autores tuvieron una hipótesis: los padres están sujetos a una “ilusión de bebé” bajo la cual perciben al hijo menor como si tuviera una estatura más pequeña de la que realmente tiene, sin importar su edad.

Para el estudio, los investigadores le pidieron a 77 madres (casi todas vecinas de la universidad) que estimaran la altura aproximada de sus hijos, que iban de dos a seis años, cuando estuvieron recargados contra una pared blanca. Mientras que las estimaciones de la altura de sus hijos mayores fue precisa, las madres adivinaron la altura del más pequeño con un promedio de 7.5 centímetros por debajo de lo que realmente medían.

Los investigadores mencionan que esta ilusión del bebé es un efecto real y común, que modifica nuestra comprensión de cómo las características infantiles motivan los cuidados parentales. Claro, ellos están pensando en un efecto común en las madres a las que les preguntaron; sin embargo, todavía habría que probar si ese mismo efecto ocurre en las mamás de otras partes del mundo, sobre todo de culturas no occidentales, para que sus conclusiones puedan ser más universales.

Bibliografía:

Artículo original en Current Biology | Nota fuente en Science | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

La sal de tu mesa rompe las reglas de la química

Que si para los huevos de la mañana o para la fruta con limón, todos conocemos la sal de mesa porque, a presión ambiental, está bien caracterizada. Pero, cuando se le pone bajo altas presiones, surgen nuevos materiales que pueden contradecir las reglas más fundamentales de la química. 

Artem Oganov, uno de los autores de este estudio realizado por investigadores de muchas partes del mundo, mencionó que cuando se abre un libro de texto y se lee que la existencia de cierto compuesto es imposible, resulta inevitable preguntarse “¿qué significa imposible?”. Lo que él explica es que, computacionalmente, se puede acomodar átomos en ciertas posiciones y en ciertas proporciones y, por tanto, computar la energía. Así que imposible significa que será mucha energía. “¿Qué tan alta será? ¿Habrá alguna manera de bajar esa energía y hacer a estos compuestos estables?”.

Si uno está en un laboratorio o en cualquier lugar junto a su salero, a una presión ambiental, el Cloro y el Sodio, compuestos químicos que conforman la sal de mesa, son perfectamente estables. Los libros de química dicen que el Cloro y el Sodio tienen electronegatividades diferentes (la electronegatividad es una medida para conocer la tendencia de un átomo para atraer un par de electrones y formar un enlace químico). Es decir, el Sodio tiene una carga de +1, mientras que la carga del Cloro es de -1. Esto significa que el Sodio está dispuesto a donar un electrón y el Cloro se muere por tomarlo, por lo que pueden formar un enlace y, por tanto, un compuesto iónico bien definido.

Estos autores lograron que los enlaces entre el Sodio y el Cloro violen las reglas de los libros de texto y que, aun así, sean termodinámica estables. Una vez formado el nuevo enlace, no importa a qué presión se encuentren pues permanecerá formado de manera indefinida. La química clásica prohíbe su mera existencia. Otra regla derrumbada por este trabajo es que se debe completar la regla del octeto. Esto es que los elementos ganen o pierdan electrones para mantener una configuración electrónica del gas noble más cercano, y así ser más estables.

Esta nueva investigación abre todo tipo de posibilidades, ya que se han cambiado puntos angulares de las reglas de la química. Además, da paso a que se generen nuevos materiales con propiedades exóticas y que incluso se pueda predecir las propiedades de un objeto nuevo, algo que ha comenzado a utilizarse mundialmente para descubrir material computacional.

Esta investigación demuestra que existen compuestos que violan la intuición química y pueden ser termodinámicamente estables, incluso en sistemas simples bajo condiciones nanoambientales. Las aplicaciones son en las ciencias planetarias, donde los fenómenos a altas presiones abundan. Además, podrá explicar por qué otras investigaciones a altas presiones han dado resultados que no se entendían.

Así que imposible no es algo absoluto. Este estudio ha demostrado que las reglas de la química pueden romperse porque "imposible" simplemente significa parcialmente imposible, y porque se pueden encontrar condiciones donde las reglas no sean permanentes.

Bibliografía: Artículo original en Science | Nota en ScienceDaily (de la que se tomó la declaración de uno de los autores) | Nota en el blog de Historias Cienciacionales