¡Recórranlo 100 millones de años!: las angiospermas surgieron antes de lo que creíamos.

¡Les presentamos el polen fosilizado más viejo encontrado hasta la fecha! El descubrimiento realizado en Suiza y que “ha esperado” 240 millones de años para ver la luz, nos ha cambiado nuestra línea del tiempo y ha puesto la evolución de las plantas con flores 100 millones de años antes de lo que creíamos. Lo suficiente como para mandar a editar unos cuantos libros de texto.

Las angiospermas, o plantas con flores, evolucionaron de ancestros ya extintos de plantas relacionadas con las coníferas, ginkgos, cicadas y helechos, que en general las podemos englobar como gimnoespermas (plantas con semilla desnuda).

Los fósiles más antiguos que podemos encontrar de las plantas con flores normalmente son los granos de polen, los cuales se producen en los sacos polínicos de los estambres de las flores. Debido a su composición, su tamaño y la cantidad en la que se producen, es más fácil encontrarlos en el registro fósil que encontrar fósiles de plantas o flores.

Actualmente se tenía una secuencia ininterrumpida de polen proveniente de flores desde el Cretácico tardío (140 millones de atrás) por lo que generalmente se asumía que las primeras plantas con flores habían evolucionado alrededor de ese tiempo. Sin embargo, el nuevo descubrimiento implica que las flores podrían haberse originado en el Triásico tardío (entre 252 a 247 millones de años atrás) o posiblemente antes.

Este descubrimiento viene a ayudar a los muchos estudios que han intentado estimar la edad de las angiospermas usando herramientas moleculares que, hasta ahora no han tenido consenso ya que, dependiendo de los datos y los métodos, los estimados las colocaban entre el Triásico y el Cretácico. (Seguramente ya habrá algunos investigadores haciendo llamadas a sus colegas para decirles el clásico: “¡Te lo dije!”) Hay que tomar en cuenta que cuando alguien estudia a los organismos del pasado con base en los datos moleculares, nunca se puede tener la última palabra si no existe la evidencia fósil. “Es por eso que el presente descubrimiento del polen similar al de las flores del Triásico es significativo”, comentó Peter Hochuli, investigador de la Universidad de Zurich y autor del descubrimiento.

El descubrimiento se realizó estudiando dos núcleos de perforación que se tomaron en Weiach y Leuggern, lugares que se encuentran en el norte de Suiza. En ellos se encontraron los granos de polen fosilizados y las imágenes se tomaron mediante microscopía confocal de barrido láser.

La apariencia de estas plantas, por ahora, será un misterio. Sin embargo, podemos imaginar que la zona en la que fueron encontrados se hallaba en los subtrópicos y en una zona seca. De igual forma, gracias a la estructura del polen, se puede sugerir que estas plantas eran polinizadas por escarabajos ya que, para que la Tierra viera abejas, aún faltaban 100 millones de años.

Fuentes:

Nota de la Universidad de Zurich | Artículo en Frontiers in Plant Science: Plant Evolution and Development | Nota en el blog de Historias Cienciacionales 

Sí hay una relación entre la anatomía del cráneo y el caminar en dos patas

Es hora de levantarse. Pasan los obligatorios 5 minutos extra de sueño, ruedas a un extremo de tu cama, te levantas sobre tus dos piernas y comienzas a caminar. Tu día ha comenzado. Para nosotros, como para otros animales, caminar sobre dos patas es un acto natural, pero los antropólogos y demás estudiosos del tema han pasado años haciéndose preguntas como: ¿existe alguna relación entre la bipedestación y la anatomía del cráneo? Esta vez, un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Texas ha confirmado que el foramen magno, un agujero en la base del cráneo que conecta con la espina dorsal, está relacionado con la bipedestación.

El foramen magno ha sido explicado como una adaptación para mantener el balance de la cabeza encima de la columna vertebral durante el caminar en dos patas. En el caso de los humanos, este agujero se localiza paralelo al suelo en la base del cráneo, mientras que en el caso de los chimpancés y otros mamíferos, se encuentra más hacia la parte posterior del mismo, en ángulo oblicuo, en tanto que la espina está posicionada un poco más hacia atrás de la cabeza.

Para este estudio, los investigadores midieron la posición del foramen magno en 71 especies de tres grupos de mamíferos: marsupiales, roedores y primates. Al comparar la posición del agujero, fueron capaces de descartar otras posibles explicaciones para el foramen, como las diferencias en el tamaño del cerebro. De acuerdo con los resultados, la posición del foramen magno paralelo al suelo no es exclusivo de humanos, sino también en otros animales como el jerbo o el canguro.

Como uno de los pocos rasgos craneales relacionados con la locomoción, la posición del foramen magno es una característica importante para el estudio de la evolución humana. De hecho, los investigadores mencionaron que ahora que se sabe que el agujero es característico de los mamíferos que caminan en dos patas, se podrá asegurar que los fósiles que los presenten también caminaban en dos patas.

Fuentes:

Artículo original en ScienceDirect | Nota de la Universidad de Texas en Austin | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

La fabricación de chips usando ADN

Los transistores son la unidad básica de los chips. Son unidades pequeñas hechas de un material semiconductor con la capacidad de ser inducido para conducir o detener el flujo eléctrico. Con ellos se crean las señales binarias de ceros y unos con los que funcionan los softwares.

Para construir chips más poderosos, los diseñadores han intentado dos cosas: encoger el tamaño de los transistores y acelerar el tiempo de prendido y apagado de los mismos. Esto ha resultado en transistores más pequeños, rápidos y económicos que concentran la electricidad en espacios muy reducidos.

Sin embargo, como suele pasar, las ventajas también vienen acompañadas de problemas: al someterse a elevadas temperaturas, el silicón, material que se usa para construir los chips, comienza a interrumpir su trabajo interno por medio de distintos tipos de interferencia. La solución a esto la proponen Zhenan Bao, una ingeniera química e investigadora de la Universidad de Standford, y sus colegas, quienes fabricaron transistores de grafeno por medio del uso de ADN.

El grafeno es un material constituido por una sola capa de átomos de carbono arreglados en forma de panal. Algo así como una reja, pero de grosor atómico y con una eficiencia extremadamente buena para conducir electricidad. Los investigadores involucrados en el proyecto creen que por medio de la construcción de nanolistones de grafeno colocados uno a lado del otro se puede crear circuitos semiconductores y, dadas las pequeñas dimensiones y las propiedades eléctricas favorables de este material, se pueden crear chips muy veloces y con un consumo muy bajo de energía.

Sin embargo, el reto viene con su construcción: ¡hablamos de algo del tamaño de un átomo de grosor, y de 20 a 50 átomos de largo! Para solucionar este problema, los investigadores idearon un mecanismo de ensamblaje usando el ADN. Físicamente, las hebras de ADN son largas y delgadas, y sus dimensiones son similares a las que se querían emplear en los listones de grafeno. Además, la molécula de ADN contiene átomos de carbono, mismo elemento que constituye al grafeno.

Con esto en mente, los investigadores usaron un plato de silicón para dar soporte a sus transistores experimentales. Este fue hundido en una solución de ADN derivada de bacterias y lo sometieron a una técnica que acomoda el ADN en líneas relativamente rectas. Despues, el plato con ADN recto fue expuesto a una solución de sales de cobre (las propiedades químicas de la solución permitieron que los iones de cobre fueran absorbidos al ADN).

Lo siguiente fue calentar el plato y bañarlo con gas metano (CH4) que también contiene moléculas de carbono. El calor activó una reacción química que liberó algunos de los átomos de carbono del ADN y del metano y ¡BAM! Los carbonos libres rápidamente se juntaron con los suyos, formando panales de grafeno.

“Demostramos por primera vez que puedes usar el ADN para crecer listones angostos y después hacerlos trabajar como transistores”, comentó Anatoliy Sokolov, quien participó en la investigación.

Los investigadores comentan que el proceso de ensamblaje necesita mucho refinamiento. Por ejemplo, no todos los átomos de carbono formaron listones de un solo átomo de grueso. En algunos lugares se amontonaban y formaban patrones irregulares.

“Nuestro método de fabricación con base en el uso de ADN es altamente escalable, ofrece una alta resolución y bajos costos de manufactura. Todas estas ventajas hacen de este método algo muy atractivo para que la industria lo adopte” comentó Fung Ling Yap, uno de los coautores de la investigación.

Lo que queda ahora es observar con calma cómo se impone la ley de Moore y esperar con asombro lo que veremos en el futuro.

Fuentes:

Entrada en Wikipedia acerca de la Ley de Moore | Fuente en la Universidad de Stanford |  Artículo en Nature Communications

Haberlo sabido antes: consejos para biólogos que usen R o que quieran aprender

Esta entrada va dirigida a biólogos (y científicos en general) que requieran hacer análisis estadísticos, generar gráficas o producir mapas. Comparto aquí una serie de herramientas y bondades del internet relacionadas con R, el lenguaje y software gratuito que permite hacer todo eso. Y más: R no es sólo un programa de computadora, es una forma de realizar análisis que crece junto con la comunidad científica y que permite volver (por lo menos una parte) de la ciencia más reproducible, clara y abierta.

Sobre R se ha escrito mucho y no pretendo aquí hacer una guía. Quiero sólo compartir mi experiencia personal y las cosas que tras deambular he encontrado más útiles. Ya saben, ese tipo de cosas que una descubre con júbilo, pero también con un dejo de frustración y ganas de gritar haberlo sabido antes.

Muchos de quienes lean esto no encontrarán nada nuevo, pero espero a otros ahorrarles camino. Incluyo cosas básicas, pero también un par de consejos más avanzados.  A manera de índice, esta entrada habla de:

I) ¿Qué es R?

II) ¿Cómo aprenderlo?

III) Consejos básicos para la vida diaria con R y la felicidad a largo plazo

IV) ROpenSci y acceder a bases de datos biológicas desde R

V) GitHub: control de versiones, colaboración y publicación scripts

VI) VI. Cursos de Software Carpentry

VII)  No dejes de hacer tu ciencia por hacer scripts

I.                   ¿Qué es R?

R es una letra. En español la doble erre la aprendemos a sonar de una forma que le cuesta trabajo a otras lenguas. En inglés se pronuncia Arrr y suena a grito pirata. Por eso algunos usuarios del software R cambiamos su ícono original:

 

Por uno como este:

Ícono creado por Karthik Ram. Disponible aquí.

R es un lenguaje y ambiente de computación estadística. Es software libre, de fuentes abiertas y funciona en Linux, Mac y Windows por igual. En esencia R utiliza funciones agrupadas en paquetes con un objetivo común para hacer operaciones diversas con datos. Por ejemplo, el paquete ggplot2 tiene funciones para hacer gráficos, ape para hacer análisis filogenéticos, maps para dibujar mapas, nlme para ajustar y comprar modelos mixtos lineales y no lineales. Y así CRAN (Red Completa del Archivo de R) es una especie de central de abastos donde se regalan las piezas lego de cualquier forma y color que uno necesite.

R es una maravilla por varias razones. No sólo permite hacer todo análisis estadístico imaginable y gráficas increíbles, también es una forma de mostrar, repetir y guardar paso por paso qué análisis y manejo de datos se hizo de principio a fin. R utiliza líneas de código que le dicen qué hacer; el código va acompañado de comentarios hechos por el autor explicando cada paso.  Todo se guarda en un script, un simple archivo de texto que cualquiera puede utilizar para entender o repetir un análisis determinado de principio a fin. Cualquiera, empezando por nosotros mismos tres días, seis meses o diez años después. Si no imaginan la utilidad de esto, busquen en su archivo personal cualquier análisis que involucre más de una pestaña en Excel y díganme, sin sudar frío, ¿cómo llegaron a los resultados?

En resumen para análisis de datos, producción de figuras y mapas, R es el campeón de peso pesado. Aquí hablo de aplicaciones a biología, pero es también básico para científicos y analistas de otras disciplinas. Es, por ejemplo, la herramienta que se utiliza para analizar la enorme cantidad de información que generan Google, Twitter y Facebook.

II.               ¿Cómo se aprende?

Con ganas, paciencia y usándolo. R es un lenguaje computacional y, como todo lenguaje, aprenderlo es caminar cuesta arriba por la curva de aprendizaje. No es un programa de mover el cursor y picar botones, funciona con la línea de comando y puede ser intimidante para quién nunca haya utilizado algo así. Pero es más fácil de lo que parece y la recompensa es grande: los análisis se vuelven repetibles y un mismo script puede reutilizarse para analizar nuevos datos.

Es posible aprenderlo por cuenta propia, especialmente si se tiene experiencia con otros lenguajes de programación, pero el proceso de aprendizaje se acelera mucho si se empieza por tomar un curso introductorio intensivo. A mí me parece que deberían ofrecerse desde la licenciatura. Tal vez esto ya esté ocurriendo, pero no era así por lo menos hasta el 2009. Sé que ahora se dan cursos a nivel de posgrado en la UNAM, pero estoy segura debe haber más cursos en México y el resto de Latinoamérica. Si ven uno anunciado no duden en tomarlo.

Si no encuentran un curso presencial, internet está lleno de material para los autodidactas. No vale la pena repetir la lista de recursos para aprender R que ya existe por ejemplo aquí. Así que solo les dejo mis favoritos, organizados de nivel básico a avanzado:

*Curso introductorio “Try-R” de Code School (gratis).

Tutorial interactivo, amigable y sencillo que explica el funcionamiento básico de R. Con piratas. Se hace en un par de horas y es perfecto para borrar la intimidación y probar de qué se trata R. Arrrr!

 Ah, y si lo completan les dan 40% de descuento en libros sobre R de la editorial OReilly. O al menos así era hasta hace algunos días.

* Getting Started with R: An Introduction for Biologists (paga).

Libro corto que te lleva de la mano desde instalar R hasta hacer análisis estadísticos comunes para biólogos, como ANOVA y regresión lineal. Tiene muy buen humor y excelentes consejos para quién nunca ha ocupado R. Va dirigido a biólogos y muchos de los ejemplos son fácilmente aplicables a situaciones biológicas. Seguirlo completo toma unos  días.

* Material del curso “Data Science with R” de rOpenSci  (gratis).

El curso ya ocurrió, pero aquí están desde las diapositivas hasta el código de los ejercicios que Karthik Ram utilizó para mostrar cómo utilizar R de una manera más eficiente y útil. Empieza con una introducción básica y luego se enfoca en el manejo de datos, en cómo hacer un proyecto reproducible de principio a fin y en cómo compartir los datos  y análisis finales. Es una verdadera joya. El material se cubre en dos días.

 

* Curso “Computing for Data Analysis” de Coursera (gratis).

Curso en línea para aprender a utilizar R para escribir funciones, hacer gráficas y aplicar diversos métodos estadísticos. Incluye videos de clases, material de apoyo y tarea. El curso dura cuatro semanas y se abre una vez al año. El próximo curso dará inicio el 23 de septiembre de 2013.

Una recomendación para quien comienza a ocupar R es utilizar RStudio, una interface amigable con el usuario nuevo. RStudio incluye un editor de texto y paneles mediante los cuales se puede acceder a la consola, gráficas, ayuda, paquetes y demás objetos que se están ocupando.

 

Además, RStudio tiene integradas otras opciones muy útiles. Aquí un resumen visual de algunas de ellas.

 III.            Consejos básicos para la vida diaria con R y ser feliz a largo plazo

Utilizar una libreta de campo o de laboratorio tiene su gracia y siempre es una buena práctica. El análisis de datos y el flujo de trabajo en la computadora también deben ir acompañados de una bitácora. A los físicos, científicos de la computación y bioinformáticos se les entrena en este sentido, pero creo que a muchos biólogos no. Es por esto que ciertos consejos básicos son bienvenidos.

* Comenta tu script

¿Qué hace cada paso? Sé específico, separa diferentes secciones, dale la misma lógica que a la redacción de los métodos de un artículo. Las líneas de comando son para R, los comentarios para el lector humano.

* Empieza por definir un objetivo concreto

“Analizar mis datos” no es un objetivo concreto.  “Realizar un análisis de componentes principales con mis datos” sí lo es. Define y escribe los objetivos del script al principio y los datos que se ocuparán.

*  Un fólder por proyecto

Mantén un fólder por proyecto que contenga fólderes separados para funciones, datos crudos, datos generados, figuras, documentos, funciones y scripts.

 Utiliza setwd para definir el directorio de trabajo y luego paste para incluir dicho folder en el nombre del archivo a abrir/guardar a lo largo de tu script.

* Acordeón a la mano

Las funciones más básicas son las que más se olvidan y más se necesitan cuando uno quiere dejar de repetir el I am y empezar a leer a Shakespeare. Ayuda mucho tener una versión impresa de la tarjeta de referencia de R o crear una lista propia de funciones útiles. Puede ser un archivo separado en la compu, pero recomiendo mucho imprimirlo y tenerlo al lado.

* ¿Cómo lo hicieron otros?

La documentación de R es buena para entender lo que hace una función en específico, pero es una letanía ineficiente si estás intentando hacer algo completamente nuevo por primera vez. Algunos paquetes vienen con un tutorial, pero para mí lo mejor es pensar la idea general de lo que quiero hacer y luego ver cómo lo hicieron otros. Mis fuentes favoritas:

Mirar gráficas

En lugar de buscar el nombre de la función, explora las gráficas por temas y ve el código ejemplo de cómo hacerlas. Recomiendo el Manual Gráfico de R y el Libro de cocina gráfico de R.

Revisar blogs

Hay cientos de entradas de blog que funcionan como tutoriales para hacer cosas específicas, posiblemente muy similares a lo que se quiere hacer. Googlea o busca en blogs dedicados a R. R-bloggers.com es una recopilación muy completa llena de ejemplos de todo tipo.

El blog de Molecular Ecologist también ha dedicado algunas entradas a cosas que se pueden hacer con R útiles para biólogos evolutivos y ecólogos. Por ejemplo esta entrada sobre cómo hacer mapas con R.

Busca scripts en GitHub

Además de los paquetes y sus funciones, muchos usuarios de R están haciendo disponibles sus scripts y funciones para hacer análisis específicos. GitHub (del cuál hablo con más detalle adelante) es una red donde depositarlos como material acompañando una publicación, pero también para colaborar y compartir con otros.

Buscar scripts aquí no es tan sencillo. El secreto está más bien en seguir el trabajo de usuarios que hagan cosas de nuestro interés y que amablemente hacen público su trabajo. Hace poco el blog de Molecular Ecologist hizo un llamado para juntar en un grupo código útil para biólogos evolutivos y ecólogos en GitHub. Aquí el link.

*  No te trabes, pregúntale a internet

Una mañana se puede convertir en ayer cuando uno está intentando hacer algo en R sin saber bien cómo. Mi consejo es que si no sale en un par de intentos hay que preguntarle a internet.

 La primera opción es por supuesto Google. Pero también hay varios sitios y foros especializados. Mi favorito es por mucho stackoverflow. Así se ve la página principal:

Las mejores respuestas son votadas y también las preguntas bien hechas. Así que es fácil encontrar muy buenas respuestas hechas a la más básica de las preguntas o a la más avanzada, pasando por cómo hacer gráficas como las de el webcomic xkcd.

 Si eventualmente llegas a la soledad de cero resultados en una búsqueda: pregunta. La gente responderá, sólo asegúrate de formular bien lo que necesitas y de poner un ejemplo reproducible. Consejos aquí, pero en resumen dput()es la función amiga: permite recrear un objeto de R en otra computadora sin tener que hacer todos los análisis que llevaron a hacerlo.

*  Guarda tu script como un archivo HTLM que incluya los resultados de la consola y los gráficos

 Esto se puede hacer de forma muy sencilla con el paquete knirt a través de RStudio. Lo más fácil (de verdad no podría ser más sencillo) es crear una libreta de notas con todo el código y los resultados. La libreta de notas es un archivo htlm que se puede mandar por correo como un solo archivo y que se ve más o menos así:

Yo hago un libreta de notas cada que hago cambios grandes al script o a los datos crudos y lo guardo con un html en un folder dedicado para esto. Así puedo ver cómo se veía tal resultado preliminar, tal gráfica o cómo hice algo. Encuentro esto maravilloso para compartir con colegas y discutir los datos, para incluirlo como material suplementario de un artículo, o para tener como referencia de cómo se iban viendo las cosas sin necesidad de tener que correr el script. Pero si se clavan mucho y quieren más: RMarkdown permite crear un reporte más completo agregando texto con formato y sólo los fragmentos de código y figuras deseados.

*  Guarda por separado diferentes versiones de un script.

No trabajes en un único archivo de principio a fin. Los scripts son un poco como escribir un cuento, o peor, un capítulo de la tesis. A veces llegar al resultado deseado toma batallas campales contra funciones altaneras, errores de copy-paste e indecisiones de cómo hacer las cosas. Inevitablemente en algún momento un script que ya medio funcionaba dejará de hacerlo por completo, o te arrepentirás de haber borrado ciertas líneas y desearás no un Ctrl+z de cien pasos, sino viajar cinco días al pasado. Mejor cada vez que vayas a hacer un cambio grande crea otra versión y guarda por separado las versiones antiguas.

 Esto es parecido a lo que se conoce como control de versiones y que puede hacerse con software especializado. Lo cual explico con más detalle abajo.

* Tranquilo(a), vamos por partes.

No dejes que la frustración de no lograr saberlo todo se apodere del ánimo. Empieza por lo sencillo y construye desde ahí. El Doc de Volver al Futuro estaría orgulloso e impactado. R es una herramienta nueva, empezó en 1993, pero tomó auge en los últimos años. Vivimos en un presente que se le escapó a la ciencia ficción.

 IV.             ROpenSci y acceder a bases de datos biológicas desde R

ROpenSci es una organización que está desarrollando paquetes para que el acceso y manejo de bases de datos y depósitos de información pueda hacerse también desde R, con las ventajas, en términos de claridad y reproducibilidad, que esto implica.

 Aquí pueden ver la lista de sus paquetes. No son muchos y algunos están en desarrollo, pero los que ya existen me parecen muy útiles. Por ejemplo con rgibf se puede acceder a la base de datos del Sistema de Información Global de Biodiversidad (GBIF) y generar, con un par de líneas, mapas como el de abajo:

 

 

El equipo de ROpenSci está interesado en desarrollar nuevos paquetes que ayuden a que los investigadores utilicen de forma práctica y abierta la información que ya existe. Así que no dejen de contactarlos si tienen alguna idea en mente.

 Por ejemplo, a mí se me ocurre que la ya muy útil Mapoteca Digital de la CONABIO podría serlo aún más si sus usuarios pudiéramos acceder a la información desde R.

 V.                GitHub: control de versiones, colaboración y publicar scripts

El control de versiones se puede realizar de una forma más ordenada y fiable utilizando software diseñado con tal objetivo. Utilizar estas herramientas puede ser fundamental para el trabajo en equipo (como ejemplifican el Hombre Lobo y Drácula aquí), pero también tiene ventajas si se está trabajando como llanero solitario, como se discute en detalle aquí.

 Existen varios programas para realizar control de versiones y no tengo la autoridad para discutir cuál es el mejor. Supongo que depende de qué haga cada quién. A mí me convenció git  porque se puede vincular con GitHub: un servidor web para proyectos que usan git. Su ícono es un pulpogato:

Git permite publicar scripts, tener control de las versiones de un proyecto individual o colaborativo, y ver o utilizar lo que otros hacen.

 Los scripts depositados en GitHub se pueden consultar sin necesidad de utilizar git. A los ejemplos que mencioné antes se pueden sumar el GitHub de ROpenSci. Pero si quieren abrir su cuenta y subir su material, aquí una guía elemental de qué es git y un tutorial de sus comandos básicos.

 VI.             Cursos de Software Carpentry

 ¿Demasiado que aprender por cuenta propia? ¿Qué útil sería un feliz curso dirigido a biólogos dónde se enseñara cómo organizar el análisis de datos, el flujo del trabajo, la colaboración y la generación de reportes con herramientas como R, GitHub y otras más?

 Esto es exactamente lo que hacen los cursos intensivos de Software-Carpentry, una organización de voluntarios cuyo objetivo es enseñarle a los científicos técnicas de computación como las que he discutido aquí.

 Creo que vale la pena intentar organizar este tipo de cursos en nuestras respectivas instituciones, sobre todo en México. Aquí pueden ver su lista de preguntas frecuentes y su guía de operaciones, pero en resumen, lo que se necesita es proveer un aula adecuada por dos días y que cada participante tenga una computadora. Los instructores son voluntarios, por lo que el costo de organizar un curso es relativamente bajo. Además, la idea es que algunos de los participantes se conviertan después en instructores. Así que si se hiciera uno por primera vez en inglés, después habría instructores locales que podrían repetirlo en español.

 Y bueno, si la mala fortuna evita asistir a uno de estos cursos, todo su material está disponible en el GitHub de Software Carpentry.

 VII.         No dejes de hacer tu ciencia por hacer scripts.

A menos que, claro, tu ciencia sea generar nuevo software, en cuyo caso síguele. Pero si lo que estás haciendo son preguntas biológicas, cuidado con perseguir al conejo de las herramientas tecnológicas hasta el fondo de su fractal madriguera.  Mientras escribía esta entrada con todo el entusiasmo del geekismo, un amigo me recordó algo importante: R y el resto de las herramientas de las que he hablado aquí, son sólo eso, herramientas.

 El tiempo del universo será infinito, pero el propio no. Y también es finita nuestra capacidad de dedicación.  Aprende lo que necesites saber para hacer tus análisis de forma confiable, repetible y abierta, luego (o al mismo tiempo) enfoca el ánimo y la creatividad en las preguntas biológicas que querías responder en primer lugar.

Acerca del autor

Alicia Mastretta Yanes es Bióloga egresada de la UNAM y actualmente cursa su doctorado en la University of East Anglia, Inglaterra. Su proyecto explora la relación entre las características físicas del paisaje y la distribución de la diversidad genética en plantas de alta montaña de México. Tuitea como @AliciaMstt

La impredecibilidad de los terremotos

La inspiración para crear una Historia Cienciacional como esta viene de un rumor que se encuentra rondando por las redes sociales: un devastador terremoto está por ocurrir este año en la Ciudad de México.

Queremos aclarar desde un principio que esta noticia es falsa y que la manera en que se ha difundido nos parece incorrecta e irresponsable. cualquier descubrimiento científico, sin importar su relevancia, debe ser presentado mediante la publicación de un artículo científico donde se respalde la información que se investiga. Estos datos tienen que ser analizados y comprobados por otros colegas para validar la relevancia y veracidad de los descubrimientos.

Aún así, a las investigaciones que se dedican a predecir terremotos hay que manejarlas con particular cuidado. De acuerdo con el investigador Robert Geller, de la Universidad de Tokio, la predicción se refiere a la “especificación del tiempo, localización y magnitud de un terremoto futuro, dentro de límites establecidos”. A pesar de que estas predicciones deberían de ser precisas y seguras, Geller comenta que esto puede resultar más difícil de lo que parece: en los últimos 100 años se han llevado a cabo estudios para tratar de predecir los movimientos tectónicos. Sin embargo, no se ha podido obtener resultados.

Esto nos habla de que las fallas sísmicas son procesos no lineales y muy sensibles a los ínfimos detalles que ocurren en la Tierra. Esto es lo que los hace eventos prácticamente impredecibles. Además, la mayor cantidad de hipocentros (focos de un terremoto) se encuentran a profundidades de decenas o cientos de kilómetros debajo de la superficie terrestre, y colectar datos en estas condiciones está, por el momento, fuera de nuestras capacidades. Lo que sí se tiene claro es que la ocurrencia de los terremotos depende mucho más del estado de estrés de fallas individuales dentro de nuestro planeta, y no tanto de fuerzas externas.

Muchas personas se jactan de elaborar métodos fehacientes que son capaces de predecir terremotos. Lo curioso es que todos los días ocurren movimientos tectónicos alrededor del mundo que pueden, por casualidad, ajustarse a sus premoniciones vagas. En estos casos, es importante no dejarse asombrar e informarse bien del tema.

Existe la creencia, por ejemplo, de la influencia de fenómenos que suceden fuera de la Tierra en los terremotos, como la luna llena o la luna nueva. En la imagen observamos todos los terremotos que han ocurrido en el 2013, con una magnitud mayor o igual a 4, comparados con los cambios en las fases lunares: la relación entre estas dos variables es nula.

Fuentes: Artículo de divulgación en WIRED Magazine | Página de la US Geological Survey’s (USGS) | Artículo de Geller en el Geophyscal Journal International | Artículo de Geller en Science | Comunicado acerca de la predictibilidad sísmica por parte del Servicio Sismológico Nacional de la UNAM |

P.D.: No anexamos la noticia que circula porque no es nuestra intención darle difusión a las pseudociencias.

El reacomodo de tu biblioteca de ADN puede cambiarte, y no sabes cuánto.

Llevas acumulando libros toda tu vida y ya conoces bien donde está cada tomo en tu biblioteca. Tu mamá te pide prestada una novela romántica, buscas el lomo rosa en el segundo librero, y la encuentras enseguida. Te dan ganas de releer El Principito, echas un ojo a la sección de Favoritos, lo sacas y lo metes a tu mochila de inmediato. Cuando tengas tiempo para leer esa novela de Agatha Christie de la que todos están hablando, irás a la sección de Misterio y Policiaca, en el librero de en medio, y al fin la abrirás luego de que la compraras con descuento hará tres años. Conoces tan bien el orden de tu biblioteca que puedes manejar tus libros con los ojos cerrados. Ahora imagina, ¿qué pasaría si ese orden se alterara?

¿Y que pasaría si estuviéramos hablando de tus genes en lugar de tus libros, y de tus cromosomas en lugar de tus libreros?

Nuestro ADN (y el de todos los organismos) está empaquetado en cromosomas. El dicho mexicano dice que todo cabe en un jarrito si se sabe acomodar. Las células (mexicanas o no) dicen que todo su genoma cabe en un núcleo si se acomoda en cromosomas. Y cuando de acomodar se trata, ellas saben de lo que hablan. La hazaña de compactación que llevan a cabo en los cromosomas, pensando en una célula de piel humana, es equivalente a enrollar una cuerda de 2 kilómetros en sólo 46 paquetes de 7 milímetros de largo.

Imagina tener toda tu biblioteca escrita en esa cuerda. Y resulta que tu poema favorito de Neruda quedó justo en medio del tercer paquete. Que fiasco. Te resignas a pasar años sin pronunciar los versos más tristes de esta noche. Pero, ¿qué pasaría si de repente tuvieras acceso a ese punto medio del tercer paquete porque éste se partió en dos? Que se preparen las damas, que ahí les va la poesía.

En las células, la unión o división accidental de los cromosomas se llama rearreglo cromosómico. Puesto que la información del ADN no cambia (las letras de tus libros siguen siendo las mismas), se pensaba que la única consecuencia importante de ese fenómeno era una incompatibilidad de las células sexuales al momento de la fecundación. Sin embargo, un equipo de investigadores del Instituto Gulbenkian de Ciencia de Portugal ha mostrado que los rearreglos pueden afectar la vida de los organismos que los sufren de formas inesperadas, tanto para bien como para mal.

Los investigadores, coordinados por Miguel Godinho Ferreira e Isabel Gordo, estudiaron los rearreglos cromosómicos que ocurren de manera natural en una especie de levaduras (primas de aquéllas a las que les debes el pan y la cerveza, entre otras cosas). Por un lado, encontraron que los individuos de levadura con rearreglos cromosómicos no son tan raros como se pensaba. Por el otro, averiguaron el efecto de ese fenómeno en cada individuo (generando rearreglos planeados en las células) y encontraron que cambiaba su capacidad de crecimiento, a veces para bien, a veces para mal. ¿A qué se debía el cambio, si las levaduras tenían la mismísima secuencia de ADN? Los investigadores encontraron que el hecho de que esa secuencia estuviera fragmentada de manera distinta modificaba la forma en que la célula prendía y apagaba sus genes.

El equipo de científicos también encontró que cuando movían a las levaduras que habían crecido pobremente a un ambiente distinto, éstas comenzaban a crecer de maravilla. Según ese resultado, el esquema de encendido y apagado genético más favorable depende del ambiente. Es por esto que los investigadores proponen que los arreglos cromosómicos también son conservados por la selección natural.

El trabajo de Godinho, Gordo y su equipo también puede echar luz al modo en que una especie se separa en dos. Existen pares de especies muy cercanas, con una información genética muy similar, cuya mayor diferencia está en el número y tamaño de sus cromosomas. Se piensa que un rearreglo cromosómico puede ser el primer paso de algunas formas de especiación, pero también se creía que un rearreglo así podría perjudicar al individuo más que beneficiarlo. Ahora se puede decir que eso es relativo. Y los rearreglos se convierten en una opción viable de especiación.

Y en una opción viable para releer tu libro favorito.

Fuentes: Nota en Eurekalert! | Artículo original en Nature Communications

Confesión de cocodrilo

¡Está bien! Los aceptamos: disfrutamos comer frutas. Los cocodrilos somos considerados como carnívoros obligados incapaces de digerir proteínas vegetales y polisacáridos. Sin embargo, esto no es totalmente cierto. Hay evidencia de que 13 de 18 especies de cocodrilos (algo así como el 72%) comemos frutas. Y ni mencionar alguna en específico porque –en todo el sentido de la palabra- no nos hacemos de la boca chiquita: consumimos una gran variedad de frutas.

Un estudio que hizo la Wildlife Conservation Society observó a 18 especies de cocodrilos, en las que estuvo incluida la mía, Alligator mississippiensis. Los humanos que nos estudiaron mencionan que algo de nuestra ingesta de fruta puede ser accidental, por eso de que se nos atraviesan en el proceso de cacería. Pero existe evidencia para sostener que sí comemos fruta de manera deliberada y no nada más de vez en cuando ¡Mucha fruta!

Mi amigo Larry dice que escuchó a uno decir que aún les falta saber mucho sobre nuestros procesos digestivos en cuanto a carbohidratos y otros nutrientes se trata, pero según teníamos entendido, ya hay trabajos que sugieren que la fruta que consumimos nos da recompensas nutritivas.

¡Ah! Esto no termina aquí. Este estudio nos posiciona como buenos candidatos para la dispersión de semillas, dado que si nos comemos los frutos, las semillas pasan por nuestro tracto digestivo y… ya saben, salen por algún lado. Los autores le han dicho al resto de la humanidad a través de su publicación que jugamos un papel importante en la regeneración de la vegetación por esto de las semillas. Y cómo no, si somos un estuche de monerías.

Fuentes:

Artículo original en Journal of Zoology | Nota en Eurekalert!

Aves que no ven, árboles que no crecen

El tiempo se detuvo en la ciudad ucraniana de Prípiat cuando explotó el reactor número cuatro de la central nuclear de Chernóbil ese 26 de abril de 1986 a la 01:23 de la madrugada. La que alguna vez había sido hogar de unas cuarenta mil personas, se convertiría muy pronto en la famosa ciudad fantasma que sufrió los efectos del peor accidente de la historia de la energía nuclear. La tragedia fue tan grande que, hasta la fecha, persisten las cicatrices de una de las heridas más profundas que han dañado a nuestro planeta. A pesar de que los asentamientos humanos de Prípiat y sus zonas aledañas fueron abandonados, a través de los años la naturaleza ha ido reclamando lo que alguna vez fue suyo. El resultado es un espectáculo irreal en el cual la vegetación se abre paso dentro de los apartamentos, las aves anidan en los techos del antiguo palacio de cultura y los zorros y jabalíes merodean los pasillos de los hospitales.

Aunque a simple vista parezca que la vida silvestre en la región de Chernóbil está prosperando, sólo hace falta mirar más cerca para darse cuenta de lo contrario. Esto fue lo que hicieron Timothy Mousseau, de la Universidad de Carolina

del Sur, y Anders Møller, de la Universidad de París-Sur, quienes en los últimos meses han publicado una serie de artículos científicos evaluando el daño que ha causado la radiación nuclear en los ahora habitantes de estos lugares post-apocalípticos del norte de Ucrania.

Además de encontrar resultados ya esperados, como una menor presencia de insectos, arañas, aves y mamíferos en los sitios más contaminados, los investigadores analizaron efectos directos de la catástrofe en algunos organismos. En aves, por ejemplo, la incidencia de cataratas y deformaciones en los ojos está muy relacionada con la cantidad de radiación ionizante a la que han sido expuestas. Al depender en gran parte de su sentido de la vista, Mousseau y Møller sugieren que es muy probable que las aves de Chernóbil presenten niveles inusualmente altos de mortalidad. Por otro lado, el albinismo y la aparición de tumores son problemas cada vez más frecuentes con los que estos animales emplumados tienen que lidiar.

La vegetación también puede albergar evidencia de una tragedia como esta. Observar los efectos de la mutación y la muerte celular reflejados en los troncos deformes de los pinos silvestres que crecen por la zona podría parecer suficiente pero, no conformes con esto, Timothy y Anders también analizaron el interior de los troncos de muchos árboles en Prípiat y el Bosque Rojo –un paraje que debe su nombre al color rojizo y amarillento de los pinos que murieron tras absorber grandes dosis de radiación justo después del accidente. Al examinar los anillos de crecimiento de los troncos, se dieron cuenta de que desde 1987 (un año después de la explosión) el crecimiento de los árboles comenzó a disminuir de manera notable y a gran escala.

Este tipo de estudios son los primeros en su tipo pues han ayudado a armar un escenario mucho más completo sobre las consecuencias de los accidentes nucleares. Los investigadores piensan que pueden servir de base para comprender los impactos ambientales que ahora podrían tener lugar en Fukushima, ciudad donde se liberó una cantidad no determinada de partículas radioactivas al ambiente como resultado del maremoto que llegó en 2011 a Japón oriental.

Por muy terrible que haya sido esa mañana del 26 de abril para la ciudad de Prípiat, actualmente se ha convertido en un atractivo turístico de enorme interés. Muchos aventureros viajan, con dosímetro de radiación en mano, hacia el derruido sitio donde las aves no ven y los árboles no crecen.

Fuentes: Varias investigaciones condensadas en este sitio web.

Los clatratos en tiempos de la reforma energética

Buen día a todos los lectores del Uroboro de Kekulé y de Más Ciencia por México. En esta ocasión, me permito escribir en el contexto de los tiempos que anteceden a la toma de una de las decisiones más importantes de México en materia de energéticos. Como es de esperarse, una gran cantidad de espacio en los medios de comunicación nacionales e internacionales se ha destinado al análisis de la iniciativa a la reforma energética. Lo anterior no es de sorprenderse; cualquier libro de texto de ciencias naturales describe a México como un país rico en recursos naturales, entre los cuales, los yacimientos de petróleo sirven como uno de sus principales activos económicos (Figura 1).

Figura 1. Mapa con las reservas de petróleo mundiales (expresadas en billones de barriles) [1]. En este ámbito, el sitio oficial del gobierno de la república llama a considerar la prestación de contratos de "utilidad compartida" entre PEMEX y empresas privadas, en su mayoría extranjeras, para la exploración y extracción del petróleo y gas. El modelo que resulte de la decisión final será trascendental para las futuras generaciones como lo analiza el Dr. Antonio del Río Portilla en su blog.

Uno de los argumentos centrales del modelo energético es la obtención inmediata de los yacimientos de petróleo en aguas con profundidad mayor a los 500 metros, mismos que sobrepasan los límites de las aguas someras a las que la paraestatal PEMEX tiene acceso. Otro punto relevante es la extracción de gas encontrado en cuencas con lutitas (en inglés shale gas). La Administración de Información de Energía del gobierno de los E.E.U.U. prevé que en el año 2035, esta práctica produzca el 46% de la totalidad del gas natural en todo el país norteamericano, información que no debemos pasar por alto [2]. Sin embargo, ¿son estas opciones las únicas fuentes de energía en juego en la reforma energética?

Figura 2. Depósito oceánico de clatrato de metano. El gas metano se encuentra "atrapado" por moléculas de agua.

La respuesta a esta pregunta involucra una de las moléculas más atractivas de la química supramolecular: los clatratos. Como su nombre lo indica, la química supramolecular es la química más allá de las moléculas. En otras palabras, la química supramolecular estudia las interacciones de una molécula formada por dos o más elementos. En este caso en particular, los clatratos de metano son una molécula de metano "atrapada" en una esfera cristalina formada por varias moléculas de agua altamente ordenadas, resultando en un sólido parecido al hielo de nuestros congeladores (Figura 2). Las condiciones idóneas para crear un clatrato de metano con moléculas de agua son bajas temperaturas y altas presiones. ¿Pueden imaginar algún lugar que cumpla con estas características?

Los lugares naturales predilectos para la formación de estos compuestos, aparte de rocas en lugares muy fríos como los polos, son los sedimentos oceánicos a profundidades mayores que 300 metros. El Golfo de México y la zona sur del Océano Pacífico son regiones potenciales para la formación de estos sólidos; sin embargo, ¿qué hace tan interesante a los clatratos de metano en materia de energía?

El gas natural, principalmente metano, es un combustible excelente por un conjunto de razones [3].

1. El metano produce menos dióxido de carbono que cualquier otro combustible fósil.
2. Podría reducir las emisiones generadas por el hombre de dióxido de carbono y a su vez mitigar el avance del efecto invernadero.
3. La cantidad de metano en clatratos es mayor que el doble que todos los otros combustibles fósiles combinados (Figura 3).

Figura 3. Distribución de carbono orgánico en la Tierra (excluyendo carbono orgánico disperso). Unidades: 10^15 g de carbono [4].

Sumado a esto, el proceso de separación del gas metano del material cristalino es es relativamente conocido y puede realizarse en al menos tres maneras distintas: inyección termal (aumento de temperatura), reducción de presión y minería convencional [5]. No obstante, el bajo punto de fusión (-164 °C) del metano debido a su bajo peso molecular, le convierte en un gas inestable e inflamable, por lo que su tratamiento debe ser cuidadoso (Figura 4). De hecho, existe una creciente preocupación debido a los picos de temperatura registrados en las regiones con permafrost, ya que las altas temperaturas podrían desestabilizar a los clatratos encontrados en los mismos y al mismo tiempo liberar el metano al ambiente, potenciando así un aumento al cambio climático del 10 al 25% en los peores escenarios [6]. Debido a lo expuesto, un aprovechamiento de estos recursos en dichas regiones geográficas podría reducir significativamente el daño ambiental derivado de su relegación en nuestro planeta.

Figura 4. Hielo flameante: combustión del gas metano en clatrato.

Habiendo analizado las ventajas de los clatratos de metano, no es sorpresa que recientemente algunos países, como Japón, hayan tomado la iniciativa de explotar su potencial como una nueva fuente de energía [7]. En este momento, resultaría un ejercicio muy benéfico y saludable que las autoridades mexicanas encargadas de dictaminar una resolución reevalúen los nuevos alcances que una posible reforma energética podría significar para todos los mexicanos, sin considerar únicamente las alternativas publicadas por el gobierno de la república y advirtiendo nuevas fuentes rentables de energía como los clatratos de gas metano.

Referencias:

[1].- Mapa generado por Organization of Petroleoum Exporting Countries [2].- Stevens, Paul. "The ‘shale gas revolution’: Developments and changes."Chatham House Briefing Paper (2012). [3].- Sloan, E. D. (2003). Fundamental principles and applications of natural gas hydrates. Nature, 426(6964), 353-363. [4].- Lee, S. Y., & Holder, G. D. (2001). Methane hydrates potential as a future energy source. Fuel Processing Technology, 71(1), 181-186. [5].- MacDonald, G. J. (1990). The future of methane as an energy resource. Annual Review of Energy, 15(1), 53-83. [6].- Harvey, L. D., & Huang, Z. (1995). Evaluation of the potential impact of methane clathrate destabilization on future global warming. Journal of Geophysical Research, 100(D2), 2905-2926. [7].- "Japan extracts gas from methane hydrate in world first" ; "Methane Clathrates: The next fossil fuel?"

Acerca del Autor

Gonzalo Campillo Alvarado es Químico Farmacobiólogo egresado de la Universidad Veracruzana y actualmente cursa su maestría en el Centro de Investigaciones Químicas de la Facultad de Ciencias UAEM. Su proyecto consiste en el diseño de arquitecturas supramoleculares de boro para el almacenamiento de combustibles.

Las manzanas se transforman por el calentamiento global

Esta noticia le interesa a Alan Turing, a Blanca Nieves, a Eva, a Adán y a Steve Jobs: las manzanas ya no son como antes. Del trabajo de investigadores japoneses recientemente publicado, quienes estudiaron por cuarenta años a las manzanas de huertas japonesas, se sabe que estos frutos se están volviendo más suaves y dulces debido al calentamiento global. Dichos resultados sugieren que las manzanas Fuji se unen a la lista de plantas cuya cosecha se ha alterado a causa de los cambios globales, como son las uvas para el vino y el azúcar de los árboles de maple.

Trabajos anteriores habían mostrado que el alza en las temperaturas podía hacer que las flores de los árboles de manzana aparecieran antes. Por esto, Toshihiko Sugiura y sus colegas, de la National Agriculture and Food Research Organization, en Japón, observaron cómo este cambio en el florecimiento afectaba la calidad del fruto. El equipo analizó los datos recolectados en cuatro décadas de dos variedades de manzanas: las Fuji y las Tsugaru. Los resultados mostraron que la dureza y la acidez de las manzanas declinó durante el tiempo, mientras que su dulzura aumentó.

Siguira menciona que los cambios pueden no ser aparentes para los consumidores debido a que toman lugar de manera gradual, pero si uno pudiera consumir una manzana cultivada hace treinta años y una reciente al mismo tiempo, se saborearía la diferencia. Además, investigadores en la misma línea mencionan que los resultados de trabajos similares tienen un patrón similar: las cálidas temperaturas hacen que las plantas florezcan antes y las frutas sean más dulces.

El hallazgo ayudará a informar sobre el cultivo de nuevas variedades de frutas que pueden responder mejor al cambio climático, y también fomentar un cambio en las prácticas agrícolas que respondan a las temperaturas cada vez más cálidas.

Fuentes:  Artículo original en Nature | Nota de Nature

Te regalo mi corazón, ratón mío.

Por primera vez, un corazón de ratón latió saludablemente después de que le quitaran sus propias células y lo repoblaran con células precursoras de un corazón humano.

Desde que fue posible obtener y cultivar células pluripotenciales (aquéllas que pueden convertirse en casi todos los tipos de células del cuerpo) a partir de células de órganos ya formados, los científicos se han planteado mil y un usos para esa tecnología. Una de las ideas que más esperanza ponía en los corazones de la comunidad científica era la posibilidad de cultivar órganos personalizados para transplante, esto es, a partir de células del mismo paciente.

Hace poco, les platicamos sobre la primera clonación de células humanas ( historiascienciacionales.tumblr.com/post/50580596165 ). Esa fue la primera vez que se pudieron obtener células madre humanas a partir de células especializadas. El siguiente paso era tomar esas células pluripotenciales y cultivar un órgano a partir de ellas. Hoy, les traemos la noticia de que investigadores de la Universidad de Pittsburgh lo han logrado.

Este equipo de científicos, liderados por Lei Yang, han cultivado un corazón a partir de células humanas de piel. Los investigadores sabían que los componentes extracelulares de los órganos son muy importantes para la formación de éstos: en ellos se encuentran señales específicas que contribuyen para que una célula pluripotencial se convierta en una célula de corazón o una de hígado. Para poner a prueba esta idea, el equipo tomó un corazón de ratón y lo "descelularizó"; es decir, por medio de agentes químicos quitaron todas las células y dejaron los componentes extracelulares, que formaban una especie de andamio tridimensional. Al mismo tiempo, obtuvieron células pluripotenciales humanas a partir de células de la piel, y les dieron algunos compuestos químicos para que comenzaran a convertirse en células progenitoras cardiacas.

Las células pasan por varias etapas antes de convertirse en células con un trabajo fijo. Al principio, tienen la capacidad de tomar cualquier trabajo, pero con el tiempo se van especializando cada vez más. Pensémoslo así: al principio, una célula imagina que cuando sea grande puede llegar a ser lo que ella quiera. Pero sus papás la meten a estudiar a una escuela de... Artes y Oficios, digamos, y se gradúa como Artista General, después de lo cual, claro, tendrá que elegir un Arte en particular. Las células progenitoras cardiacas que obtuvieron los investigadores eran el equivalente a células Artistas Generales, sin todavía un trabajo fijo en el corazón.

Pero una vez que los investigadores colocaron esas células progenitoras en el andamio extracelular del corazón de ratón, éstas comenzaron a especializarse en los diferentes tipos celulares que conforman el órgano cardiaco: cardiomiocitos, células endoteliales y células musculares lisas. Esto mostró, primero, que las señales extracelulares de ratón eran entendidas por las células progenitoras humanas. Pero, mejor aún, 20 días después de que iniciara el proceso, el constructo de corazón recién formado comenzó a latir por su propia cuenta.

Los investigadores afirman que esta tecnología puede tener muchas aplicaciones, desde entender mejor la formación temprana del corazón, hasta cultivar órganos o fragmentos de órganos para transplantes. "Uno de nuestros siguientes objetivos es averiguar si es viable hacer un parche de músculo de corazón humano", comentó Yang para el sitio de noticias de su universidad. "Podríamos usar parches para reemplazar una región dañada por un infarto."

Por ahora, tal vez lo más difícil será determinar si este constructo de corazón, como lo llamaron los científicos, es más de roedor o más de humano, lo cual es importante principalmente para saber qué tipo de novelas románticas escribir para él. ¿Alguna idea?

Aquí la nota fuente |  Artículo original, publicado ayer en Nature Communications.

Las orquídeas no siempre dicen la verdad

 

Imagina que es la hora de comer, te encuentras en un restaurante y te dispones a ordenar una hamburguesa. En la foto del menú, el pan se ve esponjoso y dorado; la lechuga, fresca y crujiente; el tomate, suave y apetecible; y la carne, jugosa y suculenta. Después de esperar unos minutos por tu platillo, ves acercarse a la mesera con tu comida y comienzas a salivar mientras piensas en el primer bocado que probarás dentro de unos instantes. ¡Cuál es tu sorpresa al descubrir que tu idealizada hamburguesa no es más que una carne desabrida entre dos panes aplastados y con algunos pedazos de lechuga vieja! Del tomate no hay rastro alguno.

Acabas de ser víctima de la táctica que en el mundo de la mercadotecnia se llama “publicidad engañosa”. Y así como el restaurante te sedujo con las fotos engañosas de su menú para que consumieras una comida no tan apetitosa, en la naturaleza existen casos en los que algún organismo se beneficia de otro gracias al engaño y la deshonestidad. Uno de los ejemplos más comunes ocurre entre algunas orquídeas y sus polinizadores.

La creación de nuevas plantas depende de la generación de semillas, que depende a su vez de la polinización: el proceso mediante el cual el polen (ese polvillo producido por los órganos masculinos de las flores) es transportado al estigma (la parte femenina de la planta que recibe el polen) de otras flores. Las plantas son incapaces de desplazarse para fecundar a sus congéneres, por lo que cuentan con recompensas –como el néctar de sus flores– para atraer a insectos que eventualmente transporten el polen a otras flores de su misma especie.

Sin embargo, la elaboración de néctar representa un gran gasto energético que las plantas podrían invertir en otras necesidades. Es por ello que recurren a ciertas trampas, una de las cuales se conoce como “engaño sexual”, utilizado en especial por algunas orquídeas. En vez de ofrecer recompensas para atraer a sus polinizadores, las plantas construyen trampas que los seduzcan con el objetivo de que visiten sus flores. Estas trampas son diversas y elaboradas: colores, dimensiones y texturas que recrean la forma del cuerpo de la compañera sexual de los polinizadores, e incluso aromas parecidos a las feromonas que emiten los insectos hembra.

El disfraz con el que se visten las orquídeas es tan meticuloso que se especializan en imitar a una sola especie de insecto. Por esta razón, uno pensaría que, a diferencia de las plantas que sí otorgan recompensas reales, la polinización de las orquídeas que emplean el engaño sexual como estrategia de reproducción sería menos eficiente. Sin embargo, la evidencia demuestra que son igual de exitosas que sus contrapartes comunes.

Si crees que la deshonestidad en la naturaleza no puede llegar más lejos, cometes un error: existen muchas maneras en que las plantas engañan a otros organismos. Afortunadamente, también hay forma de detectar y evitar ser víctima de la publicidad engañosa. Pero ese es otro cantar.

___________

Para saber más, dejamos por aquí una revisión en español del tema.

Epigenética y ejercicio: una nueva razón para ponerse en forma

Hace no mucho tiempo, James Watson, uno de los descubridores de la estructura del ADN, dijo: “Antes pensábamos que nuestro futuro estaba en las estrellas; ahora sabemos que está en nuestros genes". Hoy en día, y por fortuna, la ciencia nos reafirma cada vez más que esto podría no ser tan cierto.

La verdad es que nuestro ambiente, lo que comemos y a veces hasta lo que hacemos puede modificar la forma en que nuestros genes se expresan —es decir, si se apagan o se prenden—. A esto se le llama epigenética: “todas aquellas cosas extrañas y maravillosas que no pueden ser explicadas por los genes mismos".

A principios de este mes, Charlotte Ling, de la universidad sueca de Lung, lideró un estudio para ver cómo afecta el ejercicio físico la expresión de ciertos genes. Escogió a un grupo de 23 hombres de mediana edad para que realizaran aeróbics y spinning tres veces por semanadurante seis meses.

Terminado ese periodo, Charlotte y su equipo midieron qué tanto había cambiado el nivel de metilos presentes en el ADN de las células adiposas en cada sujeto (los metilos son como señales de tráfico que indican, por lo regular, qué genes deben ser apagados) ¡Los cambios epigenéticos habían ocurrido en más de 7,000 genes! Algunos de éstos genes están ligados a enfermedades como la diabetes mellitus tipo 2 o la obesidad.

Esta investigación vuelve a plantear que los organismos somos algo más que sólo genes y que nuestro estilo de vida podría estar más ligado a nuestra salud de lo que antes pensábamos. Podría ser hora de desenpolvar aquellas olvidadas pesas…

Para animarlos a deshacerse de esos kilos de más, les dejamos esta joyita de los 80’s.

Referencias: Artículo original.

¿Cómo sobrevivir sin sexo?

Una pregunta que bien podría salir de la boca de cualquier adolescente (y adulto, no nos hagamos) se la hicieron David Mark Welch e Irina Arkhipova, investigadores que estudiaron a Adinera vaga, una especie de rotífero que junto con otras 460 especies conforman el orden de los Bdelloidea. Lo fascinante de estos animales, que viven en el agua dulce o suelo húmedo, es que han estado célibes por millones de años. ¿Cómo han hecho para aguantarse las ganas? Dentro de este grupo no existen machos y por eso es que a nadie le gana el deseo. En cambio, todos los individuos de Bdelloidea son hembras que se reproducen por partenogénesis: reproducción asexual en la que el crecimiento y desarrollo de embriones se da sin que exista fertilización.

La combinación del DNA de dos padres es suficiente para generar diversidad genética, misma que da paso a la variación entre individuos y a que éstos se adapten al ambiente. Organismos como las bacterias no se reproducen sexualmente, pero tienen la capacidad de transferir genes de una a otra y así contribuir con su diversificación. ¿Cuál es la estrategia de estos rotíferos?

Una es la conversión de genes, en la que un alelo (una forma alternativa de un gen dado) replaza otro cuando se dan mecanismos de reparación del DNA, por ejemplo. Otro es por transferencia horizontal de genes entre un organismo y otro, como sucede con las bacterias. La investigación arrojó que es probable que al menos 8% de los genes de los rotíferos hayan sido adquiridos por transferencia horizontal.

“En general, las líneas germinales de los animales están bien protegidas para no adquirir DNA de fuentes externas. Los Bdelloides son inusuales”, menciona Arkhipova. Sus gametos pueden estar secos por semanas o meses y volver a tener una actividad metabólica normal cuando el agua está disponible de nuevo. Cuando hay escasez de agua, su DNA se rompe en muchas piezas. “Esta puede ser una oportunidad para que fragmentos extraños de DNA de bacterias, hongos o algas microscópicas se integren al genoma de los rotíferos”. Incluso genes de otros rotíferos se pueden sumar al genoma de otro rotífero.

Aquí no termina la cosa. Los investigadores observaron que el genoma del rotífero tiene un número extremadamente pequeño de transposones, “fragmentos de DNA, a veces llamadas parásitos genéticos, que son capaces de moverse por el genoma causando mutaciones dañinas”, mencionó Arkhipova. Mientras que el 50% del genoma mamífero está compuesto por transposones, ellos sólo representan el 3% en el genoma Bdelloide, lo que significa protección al genoma de estos animales de muchas mutaciones, cosa que muchos animales no tienen.

Todas estas estrategias permiten que las poblaciones se mantengan genéticamente diversas. Así que si llevas un buen tiempo sin tener sexo, ya tienes otras opciones para tomar en cuenta.

Fuentes: Artículo original | Nota en Science | Nota del Marine Biological Laboratory (Woods Hole, USA)

Dos virus gigantes abren la caja de Pandora

Abrir la caja de Pandora significa, en términos prácticos, realizar una acción que podría parecer pequeña, pero que finalmente tiene consecuencias severas y de gran alcance. Teniendo esto en mente, parece razonable el que hayan nombrado así a las dos nuevas especies de virus gigantes sin parecido alguno en morfología y material genético a ninguna familia de virus anteriormente descrita. De 1 micrómetro de largo y 0.5 micrómetros de ancho, son más grandes incluso que algunas bacterias y eucariontes.

Uno de los dos virus fue encontrado en una muestra de agua colectada en costas chilenas por Jean-Michel Claverie y Chantal Abergel, biólogos evolutivos de la Universidad Aix-Marseille en Francia. Originalmente, fue llamado “nueva forma de vida” (NLF, New Life Form) y estaba infectando y matando amibas. Posteriormente, hallaron un organismo similar en un lago de Australia. Al observarlo, cayeron en cuenta: ambas especies eran virus, los más grandes hasta ahora encontrados.

Su tamaño no es lo más impactante: sólo 7% de sus genes coincide con los que se tienen en las bases de datos. “¿Qué demonios está pasando con los demás genes? Esto abre la caja de Pandora ¿Qué clase de hallazgos se harán con el estudio del contenido genético?”, mencionó Claverie. Por esta razón y por su falta de similitud con otros microorganismos, los investigadores llamaron al género Pandoravirus: el virus de aguas chilenas es el Pandoravirus salinus, mientras que el de aguas australianas es el Pandoravirus dulcis.

El que ambas especies se encuentren separadas geográficamente y habiten agua salada y dulce significa, mínimo, dos cosas: la primera es que no son artefacto de células conocidas y la segunda es que el género Pandoravirus está bien distribuido.

Pandoravirus no presenta muchas de las características de organismos celulares como las bacterias. Por ejemplo, no generan sus propias proteínas, no producen energía vía ATP y su reproducción no es por división. Por otro lado, sí contienen genes comunes para virus gigantes y tienen un ciclo de vida viral.

Actualmente, los investigadores están determinando el origen de ambos virus al caracterizar los genes desconocidos y las proteínas que codifican. Además, tienen la hipótesis que los virus gigantes evolucionaron de células y, de estar en lo correcto, el ancestro debió ser muy diferente de las bacterias, archaea y eucariontes que conocemos hoy en día.

Este descubrimiento expande sustancialmente el conocimiento de la complejidad de los virus gigantes y confirma que la diversidad viral todavía está inexplorada. El hallazgo ha sido tan impactante, que incluso los científicos hablan de un cuarto dominio de la vida, que se suma a los otros tres: bacteria, archaea y eucarionte.

Artículo original en Science | Nota en Nature (de donde se tomó la cita de Claverie)

P.D. Los virus no son los únicos cuya diversidad continua inexplorada. Las bacterias también son un grupo del que conocemos muy poco. Lee más aquí

Un universo congelado

Imagina una época en la que todo el Universo estuviera congelado, a una temperatura increíblemente baja. Pues esto esencialmente sucedió hace aproximadamente 11,500 millones de años, cuando el Universo tenía un cuarto del tamaño actual. Una de las diversas preguntas actuales que invade a la comunidad científica es: si así fue, ¿así podría terminar?

 

Para entender este fenómeno nos tenemos que apoyar en un concepto muy pintoresco y que ha sido el cáliz desde su descubrimiento en 1998: la misteriosa -y por ello su nombre- “energía oscura”. Los cosmólogos creen que la energía oscura forma alrededor del 63 por ciento de toda la energía y materia del Universo y este modelo se ha posicionado como uno de los más aceptados para explicar los fenómenos observados, por ejemplo, la idea de que el Universo se está expandiendo a un ritmo cada vez más rápido.

Quizá te estés preguntado en éste punto: “¿Qué significa que el Universo se expanda?” y “¡¿aceleradamente?!” Bueno, en primer lugar, es un hecho seguro que el Universo se está expandiendo, tal y como lo demostró el estadounidense Edwin Hubble ya hace más de 80 años, cuando observó galaxias distantes moviéndose lejos una de otra e increíblemente, a velocidades proporcionales a la distancia entre ellas. Ahora, añadamos la “aceleración” a dicho fenómeno. Que el Universo se acelere quiere decir que crece más deprisa, impulsado por la energía oscura y que hace que la materia que contiene (en forma de galaxias y estrellas) esté cada vez más dispersa y alejada entre sí. Por tanto, las galaxias se mueven lejos de nosotros a una tasa acelerada. Aunque pareciera increíble, el estudio de este tipo de mediciones entre objetos astronómicos no es imposible. La siguiente pregunta es: ¿tenemos que esperar un billón de años para medir las velocidades de las galaxias? ¡Por supuesto que no! Los especialistas en el área son capaces de estudiar la luz de galaxias o de estrellas lejanas que explotaron hace miles de millones de años con la ayuda de telescopios espaciales, como el tan afamado Telescopio Espacial Hubble, proyecto conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Europea. Aunque nos encantaría poder predecir cuándo ocurren este tipo de explosiones estelares, nos vemos obligados a inspeccionar los rincones del Universo en busca de ellas. Y es que estas explosiones son muy raras, tanto así que algunas aparecen una vez por siglo en una galaxia típica.

¿Pero qué tiene que ver la “energía oscura” con el futuro del Universo? Una de las propiedades de esta energía es que es persistente, es decir, su densidad permanece aproximadamente constante conforme el Universo se expande, por tanto no se diluye como la materia lo hace. Albert Einstein dijo que la energía causa que el espacio-tiempo se curve y Edwin Hubble nos heredó una sencilla ecuación que nos indica que la velocidad de este Universo crecerá porque la distancia también crece (en lenguaje de “pizarrón” decimos que éstas variables son directamente proporcionales). Si ésta energía durara para siempre, entonces el Universo continuaría expandiéndose y enfriándose. Eventualmente no quedaría rastro alguno de objetos estelares, sólo quedaría un espacio vacío. Pero puedes estar tranquilo: estamos a billones de años de observar dicho fin, pero es bueno saber que el descubrimiento de nuevos datos astronómicos nos pueden ayudar a predecir con mayor certeza el final del Universo.

Un acontecimiento relevante y que llenó de orgullo a la comunidad de cosmólogos ocurrió el 4 de octubre de 2011. La Real Academia de Ciencias en Suecia galardonó a un grupo de científicos estadounidenses con el Premio Nobel de Física 2011 por el asombroso estudio donde describen el descubrimiento de esta expansión acelerada del Universo . Los astrofísicos estadounidenses premiados, Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess, se dieron a la tarea de comparar fotografías del "antes y después" de explosiones de estrellas distantes llamadas supernovas.

 

Utilizaron en particular un tipo muy especial de supernova, conocido como "IA" (que es el resultado de cuando una estrella en un sistema binario (2 estrellas) sugiere un aumento en su masa por parte de la otra estrella compañera que es menor a y la cual ha ahogado su combustible) para darse cuenta de que las explosiones de estrellas viejas y compactas, tan pesadas como el Sol pero igual de pequeñas que la Tierra, y que son capaces de emitir luz de la misma forma que lo hace una galaxia entera. Al estudiarlas, estos investigadores se dieron cuenta de que dichas explosiones poseían una menor intensidad de luz a lo esperado, demostrando que la expansión del Universo se está acelerando. Es de admirarse tal reconocimiento ya que el estudio de la supernova que ayudó a este descubrimiento explotó hace 21 millones de años (mucho antes de la aparición del hombre sobre la Tierra) pero es hasta hoy que su luz ha llegado a nosotros. ¿Puedes imaginarte la magnitud de esta explosión estelar para que pueda ser visible después de tanto tiempo? Es aún más sorprendente que es de las más cercanas a nuestra galaxia detectada hasta el día de hoy. En comparación, las supernovas tipo “IA” más lejanas detectadas explotaron hace 9,500 millones de años en galaxias que se encuentran ahora a 35 mil millones de años-luz de distancia.

 

El Premio Nobel de Física premia año tras año el esfuerzo de los científicos que contribuyen al avance del conocimiento en áreas como la astronomía. A partir de hoy, se podría considerar como un hecho la expansión acelerada del Universo, y aunque falta demostrar más cosas experimentalmente, ahora existe evidencia de que el Universo es mucho más complejo, tanto así que nombramos a la energía responsable de esta aceleración como “energía oscura”. Lo que esta energía oscura es aún resulta un enigma, quizás uno de los más grandes de la física actual. Sin embargo, si el Universo continúa acelerándose, éste terminará congelándose. ¿Un futuro terrible? Bueno, tendremos que esperar unos billones de años para dicho espectáculo.

Para aprender más:

-  C. Escamilla-Rivera. A través de la oscuridad del universo.  Ciencia y Desarrollo. Vol. 35, No. 238, Pág. 14-19. Revista del CONACYT. (2009).

Acerca del el autor:

Celia Escamilla Rivera es candidata al grado de Doctor Europeus por la Universidad del País Vasco y la Universidad de Oxford. Ganadora del Premio Estatal de la Juventud 2010. Su investigación se centra en la interacción entre la cosmología teórica y observacional.

No eres tú, es tu microbioma

Todo indica que los microbios que forman parte de nuestro organismo pueden influir en nuestra evolución. Esto lo acaban de demostrar investigadores de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, específicamente para tres especies de avispas. Si bien cada vez sabemos más sobre los microorganismos que viven en simbiosis con nosotros (colectivamente llamados "microbioma"), su papel en los procesos evolutivos es poco claro. La idea más inquietante al respecto es que la presencia de un microbioma nos convierte en algo más que un individuo. Por dar un ejemplo: en los humanos, el número total de células microbianas es mayor que el número de células de la persona. Somos un colectivo de organismos en coexistencia. Es de esperar que nuestros genomas y los de nuestros inquilinos tengan una estrecha relación. Los científicos han nombrado a esa sociedad como "hologenoma". Así, una de las propuestas más recientes es que el hologenoma, más que el genoma de cada uno de los individuos, puede ser uno de los elementos centrales de la evolución.

Robert M. Brucker y Seth Bordenstein, los autores del estudio, publicado esta semana en Science, analizaron a tres especies de avispas cercanamente relacionadas (del género Nasonia) y a sus microbiomas. Cualquiera de las tres especies era capaz de engendrar híbridos con las otras. Sin embargo, los híbridos de las dos especies más emparentadas tenían un mayor porcentaje de supervivencia, mientras que los híbridos de cualquiera de esas especies con la tercera, más distante evolutivamente hablando, no sobrevivían tan bien. Los científicos encontraron que los microbiomas resultantes en los híbridos no viables eran muy distintos a los de sus padres y resultaban caóticos. Esto explicaba en parte la inviabilidad de los híbridos.

Para probar que los microorganismos asociados eran los responsables de la mortandad de los híbridos, criaron a las avispas en un ambiente estéril y les dieron antibióticos. Para su sorpresa, los híbridos sobrevivían mucho mejor sin los microbios heredados de sus padres, incluso aquéllos que provenían de las especies menos relacionadas. Cuando les devolvían sus microbios asociados, los híbridos, volvían a tener problemas para sobrevivir.

Dado se piensa que uno de los requisitos principales para la especiación es que los híbridos sean inviables, y no siempre se tenían los elementos para explicar esa inviabilidad, el estudio de Brucker y Bordenstein abre nuevos horizontes en el campo. "Nuestros resultados mueven la controversia sobre la evolución hologenómica de una idea a un fenómeno observado", dice Bordenstein para el sitio de noticias de su universidad. "La cuestión ya no es si el hologenoma existe, si no qué tan común es."

Nota de la Universidad de Vanderbilt | Para conocer más del tema, el blog de Bordenstein (en inglés):

Premios Luciérnaga: para compartir la luz del conocimiento

¿Quién no se ha sentido atraído por la belleza de las luciérnagas? Sus colores y la luz que emiten siempre han fascinado a los seres humanos. Estos animalitos aparecen en textos viejísimos, desde libros sagrados de India y China, en la poesía y canciones de diversas culturas, y hasta en la literatura de Dante y Shakespeare.

En la Edad Media también se les asociaba con la magia e incluso se les utilizaba para la elaboración de un líquido considerado milagroso por su brillo. Se llamaba liquour lucidus. La receta para su preparación consistía, muy al estilo de los alquimistas de aquella época, en enterrar en estiércol los órganos luminosos de las luciérnagas o, alternativamente, mezclarlos con mercurio. Se generaron muchas historias alrededor de este líquido, todas ellas resultado de la imaginación del hombre en ese entonces, que poco sabía de la explicación científica detrás de la luz generada por estos insectos.

Sin embargo, a partir del siglo XVII, hubo un mayor interés en estudiar y comprender las bases físicas y químicas detrás de la luminiscencia de las luciérnagas. Los mitos alrededor de la magia de estos misteriosos insectos fueron poco a poco quedándose atrás, siendo sustituidos por nuevos y emocionantes descubrimientos detrás de ese fenómeno.

Ahora, en pleno siglo XXI, y gracias a muchos científicos a lo largo de estos últimos siglos, es mucho más lo que entendemos de las luciérnagas y de su fascinante emisión de luz (también conocida como bioluminiscencia). Se sabe, por ejemplo, que estos escarabajos (sí, las luciérnagas son escarabajos) tienen en su abdomen órganos lumínicos llamados “linternas” y es ahí donde se llevan a cabo las reacciones que culminarán en dicha luz. Sabemos también que para ello se necesitan principalmente tres cosas: una enzima llamada luciferasa, una molécula denominada luciferina y oxígeno.

La producción de luz es el resultado de una reacción catalizada por la luciferasa, que actúa sobre su sustrato, la luciferina, seguida por una secuencia de reacciones en donde interviene el oxígeno para, finalmente, emitir la luz. En diferentes especies el sitio activo de la luciferasa (a donde se une la luciferina)  cambia ligeramente y esto es lo que afecta el espectro de emisión, es decir, afecta el color de la luz emitida. Por eso vemos que diferentes especies de luciérnagas pueden emitir luces de colores diferentes.

El entendimiento de este proceso también nos ha dado la oportunidad de utilizar ese conocimiento para diferentes necesidades. ¿Qué tanto creen que se pueda hacer con una enzima como la luciferasa? ¡Muchísimas cosas! En muchos laboratorios el gen que codifica para esta proteína se inserta en células de diferentes tipos con el objetivo de usar la luz emitida por la luciferasa como un indicador o señal de la presencia de otra proteína que nos confirme que algún proceso biológico se está llevando a cabo. Incluso, en los últimos años, en ciertos modelos animales se ha logrado que, también a través de un proceso de ingeniería genética, un tipo celular de interés exprese esta proteína. Esto ayuda a estudiar, por ejemplo, tejidos de tumores y como éstos reaccionan a diversos tratamientos. Éstas son sólo algunas de las muchas aplicaciones de esta enzima.

Pero regresando a las luciérnagas, ¿tiene una función especial esa “luz”? ¿Cómo se explica la evolución de semejante fenómeno?

En la mayoría de las luciérnagas, los destellos de luz ofrecen información acerca de la identidad (especie) del individuo. En adultos, se utiliza como comunicación sexual y hay evidencia de que hembras de algunas especies escogen a su pareja con base en la variación que hay en esos destellos. Aún no se sabe si la calidad del macho está relacionado con sus destellos de luz pero es una pregunta que se sigue estudiando. En muchas especies, es el macho el que primero emite la luz mientras vuela. La hembra, en respuesta, hace lo mismo e inicia un cortejo mutuo basado en señales de destellos de luz, que eventualmente terminará en copulación.

Pero las larvas también emiten señales luminosas como protección contra muchos depredadores. Y, de hecho, existe la hipótesis de que la bioluminiscencia en un principio evolucionó como una señal en la larva para parecer un bocado poco apetitoso y protegerse de ser devorada. Lo de su uso para el cortejo en adultos posiblemente vino después.

Cabe destacar también que las luciérnagas son una familia muy diversa: hay más de 2000 especies en el mundo. Abundan en el trópico. Hay un proverbio inglés que dice “When the glowworm lights her lamp the weather is always damp”, que se traduce como “Cuando la luciérnaga prende su lámpara, es porque el clima está húmedo”, aunque rima mejor en inglés. Y vaya que es cierta esta expresión, ¡a las luciérnagas les encanta la humedad!

Por eso México es un buen lugar para encontrarlas. Actualmente se registran 22 géneros de luciérnagas y 164 especies distribuidas entre ellos, de las cuales la mitad son endémicas. Los estados con mayor diversidad son Veracruz, Oaxaca, Chiapas y Morelos. Pero, según expertos mexicanos en el tema, en muchos estados de la República Mexicana aún falta mucho trabajo de campo.  ¡Quién sabe cuántas especies de luciérnagas más se descubrirán en México y el mundo!

Imagen de una Phaenolis ustulatus Gorham, luciérnaga que puede encontrarse en regiones húmedas de nuestro país. Foto tomada por Enrique Ramírez García y cortesía del Prof. Santiago Zaragoza.

Como el caso de la bioluminiscencia en luciérnagas, primero asociadas con magia y misterio y ahora comprendida como un fenómeno natural resultado de años de evolución y con aún muchas dudas por contestar, así hay millones de historias más. La ciencia nos ha abierto las puertas a un mundo de conocimiento más emocionante que cualquier receta mágica o cuento de hadas. En Más Ciencia creemos que la emoción no sólo radica en “hacer ciencia” sino también en compartirla y el hablar de ciencia es un trabajo inagotable. Cada día se publican miles de artículos de investigación, cada uno a su vez, con muchas historias detrás. ¿Quieres hablar de ellas? ¿Quieres hablar de la historia detrás de tu trabajo?

Más Ciencia no sólo quiere que compartas con nosotros tu pasión por la investigación científica, también buscamos divulgadores talentosos a quienes reconocer por su labor. Así, lanzamos esta semana, oficialmente, los Premios Luciérnaga, inspirados por esos animalitos de luz. Así como la diversidad que encontramos en estos insectos, buscamos diversidad en nuestros potenciales colaboradores, queremos personas que nos hablen de cualquier tema científico o de cómo la ciencia se relaciona con la sociedad y la economía de nuestro país.  Todos aquellos que colaboren iluminando con su conocimiento a nuestros lectores, entrarán a nuestro concurso mensual cuya convocatoria puedes encontrar al principio y final de esta entrada. Las reglas detalladas puedes encontrarlas aquí. Estaremos recibiendo escritos a partir de la publicación de esta convocatoria. ¡Comparte tu pasión por la ciencia!

Bibliografía, recomendaciones literarias y agradecimientos

El libro A history of luminescence from the earliest times until 1900 de E. Newton Harvey, publicado en 1957, es un buen acercamiento a cómo el ser humano ha percibido el fenómeno de luminiscencia a lo largo de la historia. En uno de los capítulos se habla con detalle del famoso liquor lucidus. No tengo conocimiento de que haya una traducción del libro al español, pero la versión original, en inglés, puede consultarse en línea.

El artículo de revisión Flash Signal Evolution, Mate Choice, and Predation in Fireflies de S. M. Lewis y C. K. Cratsley publicado en el 2008 en la revista especializada Annual Review of Entomology fue una de mis principales fuentes y un texto recomendable si les interesa información más detallada de la bioluminiscencia en luciérnagas, su evolución y función.

Un agradecimiento especial al Dr. Santiago Zaragoza Caballero, investigador del Instituto de Biología de la UNAM quien amablemente me proporcionó información actualizada acerca de la diversidad de luciérnagas en México. Parte de estos datos son parte de un manuscrito sometido por el profesor a la Revista Mexicana de Biodiversidad.

Y, para aquellos que se animen a colaborar con nosotros, hay muchas herramientas en línea que pueden servirles de apoyo para divulgar la ciencia. Un ejemplo es un curso gratuito de periodismo científico en línea, desarrollado por la Federación Mundial de Periodistas Científicos (WFSJ) en cooperación con la Red de Ciencia y Desarrollo, SciDev.Net.

Acerca del autor

Alejandra Manjarrez es bióloga egresada de la UNAM actualmente trabajando en el Instituto de Biología Evolutiva y Estudios Ambientales de la Universidad de Zúrich, en Suiza. Es directora del Comité Editorial de nuestro blog y, junto con todo el equipo de Más Ciencia, está a la espera de que tú colabores con nosotros.

¿Por qué limitarte a hacer levitar una gota de agua con ondas acústicas?

Sobre todo, cuando puedes moverla de un lado a otro y mezclarla con otro líquido o sólido, con la tecnología creada por Daniel Foresti y sus colegas en el Instituto de Tecnología de Zurich.

La levitación por ondas acústicas es un fenómeno bien conocido, pero hasta ahora no se había desarrollado la tecnología para mover y manipular un cuerpo más allá de hacer que levitara inmóvil en el aire. Con la tecnología de Foresti y su equipo, se ha logrado transportar gotas de líquidos de diferentes características, mezclarlas y hacerlas reaccionar sin que toquen ninguna superficie. Incluso han logrado hacer levitar un palillo para dientes y hacer que gire sobre su propio eje.

El secreto está en colocar una serie de módulos de emisión y reflexión de ondas acústicas en una fila. Haciendo variar las ondas entre cada módulo, se logra transportar un cuerpo (líquido o sólido) entre los módulos.

Esta tecnología permitiría que se manipularan muestras químicas o biológicas de importancia sin riesgo de contaminación por contacto, o simular ciertas condiciones de gravedad cero, entre otras cosas. "Tiene un amplio espectro de posibles aplicaciones," dice Foresti. La tecnología es prometedora; su principal limitante es que hay que calcular con exactitud la onda acústica requerida para el cuerpo en cuestión, pues, al menos con líquidos, se corre el riesgo de que la fuerza acústica sobrepase la tensión superficial de la gota y la muestra se atomice en el aire. Sin embargo, a diferencia de la levitación por campos electromagnéticos, no se requiere que el objeto tenga propiedades electromagnéticas particulares.

"En principio, puedes hacer flotar cualquier cosa con la levitación acústica", dice Dimos Poulikakos, uno de los desarrolladores de la tecnología. Incluso una persona. "Ahora, si una persona puede sobrevivir a las fuerzas acústicas, no estoy cien por ciento seguro," comenta Poulikakos.

A manera de inspiración para aplicaciones futuras, te dejamos un video de la tecnología de Foresti, Poulikakos y sus colegas en plena acción:

http://www.ltnt.ethz.ch/research/transport/projects/foresti/Photochemicalswitch.mov

Fuente en ETH Zurich | Artículo original en PNAS 

El monstruo de nuestros sueños también era un cazador

Sepa usted, querido lector, que los pelontólogos no se ponen de acuerdo si nuestro muy querido "Tyrannosaurus rex" era depredador o nada más un carroñero, pues la evidencia de que eran cazadores ha sido muy elusiva. Por supuesto que se han hallado muchos fósiles de animales con indicios de mordidas de T. rex o incluso restos de huesos en sus estómagos, pero los estudiosos de los dinosaurios no tienen claro si se alimentaban de presas vivas o muertas.

Ahora, investigadores estadounidenses hallaron el diente de un T. rex que se quedó atorado en una vértebra fosilizada de la cola de un hadrosáurido, quien sobrevivió al ataque porque el hueso atravesado por el diente creció y sanó alrededor de éste. Cuando se obtuvo la vértebra de la formación Hell Creek (donde yacen fósiles del Cretácico superior, entre hace 80 y 65 millones de años), en Montana, Estados Unidos, los investigadores pensaron que se trataba de una malformación ósea. Una vez limpio, observaron que parecía un diente dentro de la vértebra, hecho que se confirmó una vez escaneada.

De acuerdo con los autores, el diente en la vértebra sanada es evidencia definitiva de conducta de cacería por parte de los T. rex. De hecho, el que el ataque se haya dado en la cola se suma a la idea de que el hadrosáurido iba en la dirección correcta: la de huir. Sin embargo, esto no significa que los T. rex hayan sido cazadores de tiempo completo. Jack Horner, paleontólogo del Museo de las Rocas, en Bozeman, Montana, y asesor científico para las películas de Jurassic Park, menciona que nuestro querido depredador pudo haber sido un oportunista como las hienas modernas, que a veces cazaba y a veces carroñeaba.

Si se quedaron preocupados por el depredador en cuestión, no hay razón: el diente que perdió, seguramente fue remplazado por otro.

Artículo original en PNAS  | Nota en Nature | Nota de la Universidad de Kansas