La edad a la que aprendemos un segundo idioma sí importa

Imagen: Tomada de Pinterest Está bien documentado que es más sencillo aprender un segundo lenguaje durante la niñez, sin embargo la edad y las habilidades que se tienen cuando esto sucede repercute en la estructura cerebral. Un estudio realizado en conjunto por el Montreal Neurological Institute de la Universidad McGill y la Universidad de Oxford demostró que sin importar si aprendemos uno o dos lenguajes desde que nacemos, el patrón de desarrollo del cerebro es similar. La diferencia viene cuando se aprende un segundo lenguaje una vez que se domina el primero (nativo), ya que esto modifica la estructura cerebral, específicamente en la parte inferior de la corteza frontal.

Utilizando un software diseñado por ellos, los investigadores examinaron imágenes por resonancia magnética de 88 personas que viven en Montreal, 66 bilingües y 22 monolingües. Algunas de las personas que hablaban dos idiomas, los habían aprendido de manera simultánea de los 0 a 3 años, mientras que otros aprendieron el segundo idioma después de tener un buen manejo de la lengua materna, esto es durante la niñez temprana (4-7 años) o tardía (8-13 años). Los investigadores observaron que las personas con un segundo lenguaje aprendido con posterioridad presentaban un engrosamiento de la parte izquierda inferior de la corteza frontal mientras que la derecha inferior de la misma corteza se volvió más delgada. La corteza es una masa conformada por múltiples capas que juega un papel central en las funciones cognitivas como el pensamiento, el lenguaje, la consciencia y la memoria.

El estudio sugiere que la adquisición de un segundo lenguaje en la infancia tardía estimula el crecimiento neuronal y la formación de nuevas conexiones entre éstas de una forma similar a como se ha visto en las personas que tienen la habilidad de hacer malabares, por ejemplo. Por tanto, los autores especulan que la dificultad que algunas personas enfrentan para aprender un nuevo idioma a lo largo de su vida, puede ser explicado a un nivel estructural.

Esto demuestra que los años que se tengan al momento de la adquisición del idioma es crucial para que se establezca una estructura cerebral para aprender más idiomas posteriormente. Además, la adquisición simultánea de dos idiomas no tiene efectos adicionales en el desarrollo del cerebro.

 

Fuentes: Artículo original en la revista Brain and Language | Nota de la Universidad de McGill (Canadá) | Nota en ScienceDaily

La impredecibilidad de los terremotos

Gráfica generada por Erik Klemetti, geólogo de la Universidad de Denison, con base en datos de la “US Geological Surveys” para un artículo de revisión bibliográfica acerca da la predicción de 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.

Los 23 pares de cromosomas de una célula de humano organizados en un esquema llamado cariograma. 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

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

Feria abandonada de Prípiat invadida por la naturaleza. (Foto: energía-nuclear.net)

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.

Se buscan árboles a la altura de este búho

(Foto: Wikimedia Commons) El búho más grande de todos necesita los bosques más majestuosos de todos. Y el que no esté de acuerdo, que vaya a los centenarios bosques de galería de la Rusia Oriental. Siguiendo los senderos montañosos, encontrará animales que parecen sacados de cuentos para niños: osos negros, tigres de Amur, ciervos de Manchuria, patos mandarines y, los que ahora llaman nuestra atención, búhos pescadores de Blakiston. Con sus dos metros de envergadura, los Bubo Blakistoni se transforman señoriales siluetas cuando bajan a pescar a los ríos en la noche. Su comida favorita es el salmón, que chapotea en los arroyos que serpentean entre los bosques.

¿En qué rama te pararías si fueras un búho de 3 kilos y medio? Más importante aún, ¿en qué tronco hueco harías tu nido? A un equipo de investigadores de la Universidad de Minnesota y de la Academia Rusa de Ciencias que les gusta hacerse estas preguntas y ponerse en el lugar del búho viajaron hasta la provincia del Krai de Primorye, en la costa oriental de Rusia. Esta región estaba tapizada por bosques, que comprendían hasta 80% de su superficie. Como es de imaginarse, su principal problema de conservación fue la tala ilegal. La WWF reportó que 450,000 metros cúbicos de madera salieron de sus bosques ilegalmente sólo en 2011. Con ese grado de explotación, la provincia está a punto de quedarse sin bosques para aprovechamiento comercial. Y los búhos pescadores, sin sitios para anidar.

Los investigadores, liderados por Jonathan C. Slaght, encontraron que se necesitan bosques ribereños (o de galería) con árboles muy antiguos para que las poblaciones de estos búhos pescadores puedan reproducirse. Los robles y los olmos les gustan más que ningunos otros. Además de los huecos idóneos para hacer un nido suficientemente grande, los árboles proveen a los búhos de suficiente comida, según encontraron los científicos. Esto sucede porque los pedazos de madera que caen a los ríos lo empantanan, bloquean la corriente y forman meandros con el ambiente propicio para el desarrollo de salmones y peces similares, el platillo favorito de las majestuosas aves.

Puesto que la presencia de los búhos pescadores de Blakiston habla de un bosque en buen estado, se han convertido en especies indicadoras de los bosques de galería rusos. Las especies indicadoras son, efectivamente, las señas que los científicos buscan cuando quieren saber la salud de un ambiente. Esta especie está en peligro de extinción (sólo quedan unas 60 parejas reproductivas en Japón y varios cientos en Rusia y China), y un buen manejo de conservación de su hábitat podría hacer la diferencia.

 

Fuentes: Nota en ScienceDaily | Articulo original en la publicacion Oryx | Para ver al búho pescar, ver este video | Para unirse al club de fans de los búhos pescadores

Bebidas carbonatadas ligadas a problemas de comportamiento en niños

(Foto: CNN) Las bebidas carbonatadas se han ligado a ciertos comportamientos en los adolescentes como: la agresión, la depresión y pensamientos suicidas. Sin embargo, estas relaciones solo se limitan a adolescentes, sin evaluar si afecta o no a niños, los cuales, en algunas ocasiones comienzan a consumir este tipo de bebidas a muy temprana edad.

En este contexto, la investigadora Shakira Suglia y colegas de distintas universidades como la escuela por correo de salud pública de la Universidad de Columbia, la Universidad de Vermont y la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Harvard, evaluaron aproximadamente a 3,000 niños de 5 años de edad, inscritos en el estudio de “Familias frágiles y bienestar del niño”, que es una cohorte prospectiva de nacimiento que sigue a pares de madre-hijo de 20 grandes ciudades de Estados Unidos. Las madres reportaron el consumo, por parte de su hijo, de bebidas carbonatadas junto con una lista basada en el comportamiento de su hijo en los dos meses anteriores.

El estudio arrojo que, al menos en Estados Unidos, segundo lugar en consumo de bebidas carbonatadas (118 L habitante/anual), después de México (163 L habitante/anual), que el 43% de los niños consumen al menos 1 bebida por día, y 4% consumen 4 o más. Además, aun tomando en cuenta factores sociodemográficos, como los son; depresión materna, violencia de pareja o encarcelamiento paternal. Problemas como la agresión, el retiro, y problemas de atención, fueron asociados con el consumo de estas bebidas. Aquellos niños que consumían 4 o más bebidas al día, tenían más del doble de probabilidades de destruir las cosas que le pertenecían a otros, meterse en peleas y atacar físicamente a personas. También se reportó que comparados con niños no consumidores, aumentaban sus problemas de atención y retraimiento.

El estudio no puede identificar la naturaleza exacta de la asociación entre las bebidas carbonatadas con los problemas de comportamiento, limitar o eliminar en los niños el consumo de estas bebidas, puede reducir problemas de comportamiento. Como complemento, les dejamos otra historia cienciacional, en donde explicamos que consumir grandes cantidades de estas bebidas, puede tener el mismo daño dental que consumir metanfetaminas o cocaína.

 

Fuentes: Nota en CNN | Articulo en ElSevier | Articulo en Journal of Pediatrics

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).

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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?

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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).

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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.

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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

Manzanas Red delicious y las Fuji (derecha), bajo un cartel que dice “Manzanas extra grandes, extra lujosas” (Wikipedia) 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

Un agujero negro supermasivo y una estrella pulsante supermagnética.

El centro de la galaxia bulle de interés: un agujero negro supermasivo y una estrella pulsante supermagnética ¿Quién no ha querido ver lo que pasa cuando algo entra a un agujero negro? Suerte que en el mismísimo centro de nuestra galaxia hay un agujero negro llamado SgrA* que, además de ser tan grande para que los astrónomos lo hayan catalogado como “supermasivo” (la friolera de 4 millones de veces la masa de nuestro sol), está rodeado de una nube de gas y polvo. Cuando esa nube comience a caer dentro del agujero negro, lo cual se calcula que pasara en septiembre de este año, los astrónomos esperan un auténtico espectáculo de “fuegos artificiales” galácticos. Es por eso que varios telescopios, incluyendo el telescopio Swift de la NASA, tienen el ojo atento al centro de la Vía Láctea.

Este mismo telescopio descubrió en abril de este año un destello proveniente del centro de la galaxia. ¿Se había adelantado el descomunal agujero negro a engullir su cena? Muchos científicos sospecharon que había algo más en juego. Fiona Harrison, la encargada del telescopio espectroscópico de gama nuclear, o NuSTAR, de la NASA, detectó en ese mismo mes que el destello de rayos X parpadeaba con un lapso de 3.76 segundos. Otros telescopios pronto confirmaron la naturaleza del objeto: se trataba de una rara forma de estrella de neutrones llamada magnetar.

Los magnetares, de los cuales sólo se conocen 26 en el universo, son un tipo de púlsares, estrellas de neutrones que emiten radiación electromagnética a intervalos tan regulares que desafian la precisión de los mejores relojes atómicos. El rayo de radiación de estos objetos sale disparado desde su eje magnético, que es diferente al de su eje de rotación. Son algo así como un faro estelar. Mientras que la mayoría de los púlsares se alimenta de su energía rotatoria, los magnetares la obtienen de sus descomunales campos magnéticos, 100 millones de veces más fuertes que cualquier imán producido por el hombre.

La nube de gas y polvo que SgrA* está a punto de tragar, sumada a la presencia del magnetar que lo orbita a sólo 0.38 años luz de distancia, convierte al centro de nuestra galaxia en un punto de interés astronómico como no ha habido en años.“Creo que nunca ha habido un campo tan grande de telescopios viendo el centro de la galaxia”, dice Stefan Gillessen, astrónomo del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, en Alemania.

Como bonus extra, el magnetar podría corroborar las predicciones relativistas de Einstein. De acuerdo con la teoría del físico, la regularidad con la que el magnetar emite su radiación debería acelerarse y alentarse conforme varíe su posición respecto al campo gravitatorio masivo de SgrA*. Así, por esta y otras razones, los ojos de los astrónomos se mantendrán en esta zona.

Nota fuente en Nature | Nota en Science Daily | Todos los magnetares conocidos

Te regalo mi corazón, ratón mío.

Corazón de principios del siglo 18 y sus nervios, dibujados por Niccolo Ricciolini (Tumblr). 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

Foto de izq. a der.: Flores de Orchys apifera, que engaña a las abejas para que copulen con sus flores (Matteo Paolo Tauriello; Flickr); las flores oscuras de Orchys insectifera, que engaña a una especie de avispa ( Wikimedia Commons); flores con forma de patos, son de Caleana major, y excitan a las avispas conocidas como moscas de sierra (Bill Higham; Flickr).  

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.

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

Léeme con todo tu cerebro

Imagen tomada de Pinterest Miguel de Cervantes Saavedra decía que "el que lee mucho y anda mucho, ve mucho y sabe mucho." Y es que a quien lee se le nota por todos lados; y a quien no, también. Esta vez, basándose en escaneos del cerebro y pruebas de lectura, un estudio identificó que es gracias al trabajo conjunto y coordinado de diferentes partes de este órgano que podemos leer.

Qinghua He, del Instituto del Cerebro y la Creatividad de la Universidad del Sur de California, Estados Unidos, y su colegas observaron la relación que existe entre la habilidad que los humanos tenemos para leer y la estructura del cerebro. Para esto, pidieron a 426 universitarios diestros (los zurdos utilizan el hemisferio contrario para leer) que desempeñaran siete pruebas diferentes para estudiar tres aspectos en su habilidad de lectura: la capacidad de los participantes para pronunciar palabras impresas, qué tan bien podían hacer conexión entre una palabra nueva y su sonido, y qué tan rápido podían leer en voz alta. Cada uno de estos tres aspectos fue relacionado con el volumen de la materia gris en diferentes partes del cerebro, es decir, la cantidad de neuronas.

Las imágenes por resonancia magnética mostraron que la capacidad para pronunciar palabras impresas está fuertemente conectado con el volumen de materia gris en el lóbulo parietal superior izquierdo, zona relacionada con el procesamiento del lenguaje; la asociación palabra nueva-sonido está conectada con el hipocampo y el cerebelo; la habilidad para leer rápido en voz alta está relacionada con las cortezas occipital, temporal, parietal y frontal.

Los resultados sugieren que la capacidad de leer es fruto de la suma de capacidades únicas, como son habilidades cognitivas generales, inteligencia y velocidad de procesamiento. Además, proporcionan nuevas perspectivas sobre la arquitectura cognitiva y neuronal de la lectura, así como la posibilidad para que las personas que tienen dificultad con la lectura ejerciten partes específicas de su cerebro a partir de terapias dirigidas.

Aunque no hay duda de que la lectura es un proceso que se tiene que construir, los sistemas neuronales para hacerlo existen. El siguiente paso en la investigación será la combinación de estos resultados con el estudio de otros factores, como es la materia blanca así como pruebas de lectura más precisas para identificar la habilidad de lectura de los participantes.

 

Fuentes: Artículo original en Journal of Neuroscience | Nota en Eurekalert!

Observan las escenas más espectaculares y su vista se deteriora

Imagen tomada del sitio Redorbit.com Cuando los astronautas están en el espacio, sus cuerpos cambian: pierden masa muscular y ósea, producen menos células rojas y su corazón se puede atrofiar. Los especialistas en medicina aeroespacial saben de esta situación, por lo que recomiendan contrarrestarlos con ejercicio y una dieta específica. Sin embargo, hay algo que no sabían: la visión también sufre cambios.

El astronauta Michael Barratt, médico aeroespacial, pasó 200 días en la Estación Espacial Internacional y cuando regresó a la Tierra, notó que su visión se había deteriorado. Al consultar los registros médicos de otras misiones, detectó que muchos astronautas reportaron problemas similares, pero a nadie se le había ocurrido que podría haber una causa común.

Por las observaciones de Barratt e imágenes por resonancia magnética, se piensa que la pérdida de la visión que experimentan los cosmonautas es consecuencia de pasar tiempo en el espacio exterior: como sus fluidos corporales no son jalados hacia abajo, la presión en su cráneo aumenta, lo que lleva a que los nervios ópticos se hinchen, los ojos se aplanen levemente y la visión se vuelva borrosa.

Hay dos cosas que no están claras acerca del síndrome ocular del viaje espacial: por qué afecta a más hombres que mujeres, y si esto podría ser un daño permanente cuando los cosmonautas regresan a la Tierra. Aunque seamos honestos: si tuviéramos la oportunidad de pasar unos días en el espacio y maravillarnos con el fabuloso espectáculo ¿cuántos no daríamos nuestra vista a cambio?

Fuentes:  Nota de Science | Artículo que muestra la identificación de anormalidades intraorbitales e intracraneales en astronautas que viajaron al espacio.

Londres tropical ¿y ahora qué más?

Tiene alrededor de dos meses que fue el 21vo Simposio de Biodiversidad Tropical, en Londres. Su objetivo fue presentar y discutir nuevos métodos interdisciplinarios y genómicos para acelerar el estudio de la biodiversidad y la función de ecosistemas tropicales. El que un simposio sobre biodiversidad tropical ocurra en una ciudad famosa por su clima triste y en un país cuya riqueza biológica entera es equiparable a la que puede existir en un solo árbol del Amazonas pareciera ridículo, y lo es. Pero el simposio ocurrió aquí no como tributo a la ironía, sino porque fue organizado por el Natural History Museum (Museo de Historia Natural) de Inglaterra y sus ponentes fueron sobretodo investigadores basados en Europa y Estados Unidos.

La casi ausencia de investigadores de países tropicales en el simposio invita a reflexionar, pero dejo esa discusión para otra ocasión. Lo que sí voy a subrayar es que fue el Natural History Museum quién organizó esta reunión, y que The Smithsonian Institution (El Instituto Smithsonian)  de Estados Unidos, tuvo una presencia fuerte. Estos museos, como todo museo de historia natural que se respete, son también (y principalmente) centros de investigación sobre el mundo vivo. Albergan ejemplares de plantas y animales cuyas colectas se remontan a días previos a Darwin, y que vivieron el esplendor de las excursiones naturales a los que fueran (algunos siguen siendo) los territorios inexplorados del mundo. Guardan el trabajo de nombres que suenan a leyenda, como Joseph Banks, el naturalista a bordo del primer gran viaje del Capitán Cook; Mary Anning, quien descubrió los primeros fósiles de Ichthyosaurus y Plesiosaurus, cuando había poca evidencia para contradecir la versión Bíblica de la creación; y los propios Charles Darwin y Alfred R. Wallace, los  co-descubridores de la teoría de la evolución por selección natural.

  Mariposas colectadas por Wallace en el siglo XIX. Imagen del acervo digital de Wallace del Natural History Museum. © The Natural History Museum, London

 

Así, el museo que el público ve son unos cuantos ejemplares de particular atractivo más mucho relleno didáctico. Los verdaderos tesoros de los museos de historia natural están cerrados al público: anaqueles con cajones que llenan cuartos de pared a pared y de piso a techo.

 

Anaqueles en la colección de insectos del Natural History Museum en Londres

 

La colección de escarabajos del museo que visité en Inglaterra es de unos 10 millones de ejemplares. Ocupan 22 mil anaqueles como el de la foto, cada uno con decenas de cajones entomológicos con sus respectivos especímenes etiquetados y montados con todo cuidado.

 

Uno de los cajones entomológicos con ejemplares históricos. Quién los enseña es Conrad Gillet, estudiante de doctorado del museo, amigo y entomólogo brillante, de esos que le dedican su vida a los escarabajos con más pasión de la que la gente le dedica a vivir.

 

El museo en total tiene más de 70 millones de especímenes que van de microorganismos a esqueletos de mamuts. La mayoría de los ejemplares provienen de países tropicales, muchos de México.

 

Dynastes hyllus de México. Estos escarabajos alcanzan los 3.5 -7.5 cm de largo. Viven en bosques mesófilos, que son de los ecosistemas más amenazados del país, sólo quedan fragmentos pequeños en Veracruz, Puebla, Oaxaca y Chiapas.  

Hacemos drama por el penacho de Moctezuma, pero la verdadera tragedia es que los ejemplares tipo (es decir el primero con el que se describe una especie) de un sinnúmero de especies mexicanas de plantas y animales están en algún herbario o colección fuera de México. Por ejemplo el herbario el Real Jardín Botánico de Madrid guarda los especímenes que  José Mariano Mociño y Martín de Sessé colectaron durante la Real Expedición Botánica a la Nueva España entre 1787 y 1803. Su base de datos actual cuenta con 14,515 registros que corresponden a 1,879 géneros y 7,635 especies pertenecientes a México, Cuba, Perú y Estados Unidos.

Visto con ojos resignados, la verdad es que cuando la mayor parte de estas colecciones se crearon no éramos país siquiera. Con ojos menos condescendientes se siente como parte de los tantos atropellos del colonialismo. En una palabra: historia. De esa que hay que saber pero, creo yo, también poder aterrizar en su contexto para caminar el presente. Hoy los museos están abiertos a investigadores de todo el mundo y las redes de colaboración son, burocracia de por medio, funcionales. Además México tiene sus propias colecciones con investigación de primer nivel. Por ejemplo el Herbario Nacional de México resguarda más de un millón de ejemplares, es el más grande de Latinoamérica, uno de los 10 más activos del mundo y con ejemplares más recientes pero también de valor histórico.  Al mismo tiempo, la CONABIO tiene un programa de repatriación de datos curatoriales de colecciones en el extranjero, que puede consultarse a través del Herbario Virtual.

 

Imagen del Herbario Virtual de la CONABIO del holotipo de la orquídea Epidendrum magnificum colectado en 1899 .

 

Lo importantes es que estas colecciones existen y que, en gran medida gracias a ellas, comenzamos a entender la biodiversidad del planeta bajo la mirada de la ciencia. Darwin y Wallace fueron parte de la tradición de enviar naturalistas a describir y colectar el mundo vivo, y el resultado de sus viajes fue la teoría de la evolución. Hoy son los museos y su vínculo con las universidades quienes continúan con la investigación. Ya no se trata sólo de colectar y describir la basta variedad de la vida en la tierra, sino ahora los biólogos viven con el homérico objetivo de entender los procesos ecológicos y evolutivos que generan y mantienen la diversidad de la vida (y la vida misma) en la Tierra.

La biodiversidad no son los ejemplares secos y montados en algún cajón del mundo, sino los seres vivos que pululan ecosistemas de los que sabemos miserias. Pero los museos de historia natural aún son útiles. Primero como cuartel central para los investigadores y luego como acervo histórico y referencia. Sus bases de datos (que se encuentran unidas en una red) permiten obtener una rica información de lo que hay (o hubo) en diversos lugares de la Tierra sin tener que emprender de nuevo cada una de las expediciones. Y también permiten dirigirlas al lugar geográfico correcto según los organismos que se desee estudiar con las herramientas de la biología moderna: métodos de muestreo refinados y estadísticamente útiles; el ADN y las puertas que abre al entendimiento de la evolución; y el fundamento teórico de los procesos ecológicos y evolutivos.

Mucha de esta investigación moderna se enfoca en los ecosistemas de Latinoamérica, África meridional y el sureste asiático no como una especie de sondeo de la riqueza natural de las colonias (como lo fue al menos en parte la justificación de las expediciones de antaño), sino con un genuino interés en entender la evolución y ecología de la vida en los sitios que ésta es más abundante, diversa, desconocida y amenazada: los ecosistemas tropicales. Por eso, varios párrafos después, es que instituciones como el Natural History Museum y The Smithsonian Institution, organizaron el simposio.

No es de sorprenderse entonces que muchas de las presentaciones se enfocaron en cómo hacer uso de las muestras de los museos con los métodos de secuenciación de nueva generación, que permiten secuenciar genomas completos (o casi completos) de forma relativamente barata. El problema principal es que estos métodos requieren ADN de buena calidad, pero el de los ejemplares de museos está deteriorado. En la furia por proteger a los especímenes del ataque de hongos y de otros organismos, en tiempos históricos los ejemplares de museos fueron bañados con químicos que funcionaron muy bien para detener infestaciones de hongos e insectos por la misma razón que luego se etiquetaron como altamente cancerígenos: destruyen el ADN. Muchos de los tesoros más antiguos de los museos son cascaritas de útiles características anatómicas, pero casi nada más.

Así pues, muchos estudios se están dando a la tarea de volver a colectar lo ya colectado, esta vez incluyendo una muestra de ADN. Por supuesto que sería ridículo, imposible e innecesario volver a colectar un edificio de muestras. Pero no es descabellado tener un representante por Género o si quiera por Familia. Estudiar estos genomas traería grandes aportaciones al entendimiento del árbol de la vida. Es aquí cuando museos de países como el nuestro podrían posicionarse a la par que sus símiles de países desarrollados. México podría sostener una de las colecciones más importantes del siglo XXI, de las que se requieren para tener un mejor entendimiento de la evolución de la biodiversidad y que quizá guarden hallazgos insólitos. Comento la idea de tener un banco de ADN o de tejido de calidad para estudios genómicos no como la gran revelación, sino como algo que ya está pasando. Tenemos la comunidad científica, la legislación y las principales colecciones de México empiezan a incluir muestras de ADN. Pero desconozco si hay un llamado formal para crear un banco de tejido de forma más sistemática. Además, no sólo son investigadores nacionales quienes piensan en esta línea. Gente como Johnathan Coddington, quien en el simposio habló de cómo pasar de los inventarios de museos a la genómica, considera que ésta es la posición que los museos de países tropicales deberían tomar.

Dónde y quiénes investigamos la biodiversidad es relevante por motivos éticos, políticos y relevantes a su conservación. Pero la esencia es entender el mundo vivo, desentramar la complejidad de los procesos evolutivos y ecológicos que generan y mantienen la biodiversidad, ese fenómeno común a todo nuestro planeta, sin importar nuestros artificiales límites geopolíticos. Por eso en el simposio se discutieron también otros métodos útiles para el estudio de la biodiversidad que poco tienen que ver con los museos. Por ejemplo: el uso de imágenes LIDAR para evaluar la estructura del bosque; la secuenciación de ADN obtenido directamente de muestras de suelo o de excrementos animales; el combinar información espacial junto con información filogenética; y varios más.

La idea era presentar la gama de técnicas disponibles para discutir así nuevas posibilidades y ángulos, plantear preguntas claves e inquirir a los ecosistemas tropicales con la biología del siglo XXI. Pero esto último no pasó, al menos no cómo yo lo esperaba. Como esa sensación que a veces da el cine, cuando un gran tema, un reparto galardonado y una producción de millones no logran condensarse en una obra que nos arranque aplausos como una reacción fisiológica. Las grandes hipótesis son escasas, aún más que los grandes guiones. Hay que especializar y extender al límite tecnológico las herramientas, pero también dedicar nuestras mentes y reuniones a las preguntas. La posibilidad de estudiar la biodiversidad desde genes hasta ecosistemas ya es posible ¿Qué queremos saber?

 

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.

Pincha la gota, limpia el océano

Imagen tomada del sitio de la nota fuente en Science Uno de las mayores complicaciones de los derrames de petróleo en el mar es que el agua salada causa que el petróleo se fragmente en gotas pequeñitas, sumamente difíciles de extraer. Recoger gota por gota no parece ser una solución viable. Para solucionar este problema, investigadores de diferentes universidades chinas han ideado una tecnología inspirada en lasespinas de los cactus.

La heroína de esta película es la tensión superficial. Cuando hay suficiente humedad en el aire, se condensan gotitas de agua en las afiladas puntas de los cactus. Por la forma cónica de la espina, la gota se hace ovalada, pero naturalmente tiende regresa a su forma redonda. Este forcejeo interno va arrastrando a la gota hacia la base de la espina del cactus. El equipo de científicos, liderado por Lei Jiang, de la Universidad de Beihang, tomó el diseño de las espinas de los cactus para agujas de cobre que pueden recoger el petróleo del agua de mar.

Puesto que el volumen de las gotas que se pretenden extraer es micrométrico (un millón de veces más pequeñas que un metro), las espinas sólo tienen medio milímetro de largo. El equipo las fijó a un dispositivo hecho de un material que absorbe el petróleo, pero no el agua. Las pruebas de los investigadores indican que su tecnología puede recoger hasta 99% del petróleo en una muestra de agua marina.

Éste es un ejemplo más de tecnología inspirada en los seres vivos (práctica conocida como biomimesis) quienes ya han resuelto muchos problemas que nosotros ni siquiera nos hemos planteado aún.

Fuente: Artículo original, publicado en Nature Communications

Cometas descansan en el cinturón de asteroides a la espera de su rayito de Sol.

Interpretación gráfica del viejo (arriba), nuevo (medio) paradigma y abajo vemos como era hace muchos millones de años con base en el nuevo paradigma por Ignacio Ferrin de la Universidad de Antioquia. Un grupo de astrónomos colombianos, provenientes de la Universidad de Anitoquia, Colombia, ha encontrado en el cinturón principal de asteroides (una zona en nuestro Sistema Solar que abarca desde la órbita de Marte hasta la de Júpiter), que algunas de estas rocas no son asteroides, sino cometas dormidos capaces de regresar a su forma activa con un pequeño aumento porcentual de la energía que reciben del sol. Algo así como cierta princesa de Disney, pero en el espacio, con rocas y rayos del Sol.

En el Sistema Solar, los cometas están entre los objetos más pequeños. Normalmente su tamaño es de pocos kilómetros y están compuestos de una mezcla de rocas y hielos, lo que provoca que al momento de aproximarse a nuestra estrella (cosa poco común debido a sus órbitas elípticas grandes), algunos de estos hielos se conviertan en gases, dándoles la cola de gas con la cual normalmente los recordamos.

Lo que llamó la atención del equipo de investigadores compuesto por Ignacio Ferrin, Jorge Zuluaga y Pablo Cuartas, fue que en la última década, se habían descubierto 12 cometas activos en la región principal del cinturón asteroides, zona que se pensaba estar compuesta por asteroides sin algún tipo de actividad. Ferrin comentó: “imagínense todos estos asteroides yendo alrededor del sol por eones (eón: período de tiempo en los que se desarrolla el universo), sin ningún tipo de actividad. Hemos encontrado que algunos de estos no son rocas muertas después de todo, sino cometas inactivos que podrían regresar a la “vida” si la energía que ellos reciben del Sol se incrementa por un pequeño tanto por ciento”. Debido a esto el equipo los llamó “Lazarus Comets”.

Por sorprendente que parezca, esto podría pasar con bastante facilidad, ya que muchos de estos objetos en el cinturón, son empujados por la gravedad de Júpiter. Lo que podría provocar un cambio en la órbita de los objetos y llevarlos a la distancia mínima necesaria del Sol (perihelio) y ¡BAM! De vuelta a la vida errante.

Con base en este nuevo paradigma, podemos pensar en un cinturón principal lleno de miles de cometas activos, que con el tiempo envejecieron y finalmente cesaron la actividad, dejándonos sólo viejos que con un poco de calor se reaniman para recordarnos de su glorioso pasado.

Nota fuente en la Royal Astronomical Society | El artículo es de libre acceso y está publicado en “Monthly notices of the Royal Astronomical Society”

Los chitas no abandonan la caza porque se sobrecalienten

Chita (imagen tomada de Wikipedia) Estos animales, los más rápidos en tierra, se dan por vencidos en el 60% de sus intentos de caza. La idea que dominó por mucho tiempo sugería que esto se debía a que sus cuerpos se sobrecalentaban, ya que cuando se les ponía a correr sobre una cinta, alcanzaban temperaturas de hasta 40.5º C. Esta vez, investigadores de la University of the Witwatersrand, en Sudáfrica, y la University of Western Australia, en Australia, estudiaron chitas en su vida silvestre y no en un laboratorio (o en este caso, un gimnasio).

De manera remota, los investigadores midieron la temperatura del cuerpo de cuatro chitas cada minuto y su actividad locomotora cada cinco cuando se encontraban cazando de manera espontánea. Observaron que los animales abandonaron la caza no porque se sobrecalentaran, pues cuando se rendían, el promedio de temperatura corporal era de 38.4º C. En cambio, la temperatura aumentaba 1.3º C cuando la caza era exitosa, el doble de cuando no lo es; esto es importante pues los investigadores mencionan que el nivel de actividad es similar terminen con o sin alimento.

Los investigadores proponen que el aumento de temperatura es resultado del estrés que genera la cacería, ya que se encuentran en competencia con otros depredadores, como el león o el leopardo. Sin embargo, no es claro por qué este rápido felino tira la toalla en la mayoría de los casos.

Fuentes: Artículo original | Nota en Science.

¿Estás presionado? Este virus también

Imagen que muestra la cápsula del núcleo (hexágono morado), el complejo del poro nuclear (mostrado con una flecha y marcado como NPC) en la membrana del núcleo celular (de rosa, marcado como Nucleus). No se observa el DNA debido a que ya había sido expulsado para cuando se capturó la imagen (Tomada del Abstract del artículo). Los fuegos labiales que le salen a mucha gente de una a tres veces al año es herpes labial, una infección causada por el virus del herpes simple tipo 1 (HSV-1). Una investigación en torno a este virus, liderada por Alex Evilevitch, de la Universidad Carnegie Mellon, en Pittsburg, Estados Unidos, junto con su equipo de trabajo, observó que la presión interna que existe dentro del HSV-1 es utilizada para expulsar su DNA dentro de las células humanas. Este mecanismo no es novedoso para la comunidad científica, pues los virus que infectan bacterias (bacteriófagos) se valen de grandes presiones para “disparar” su material genético dentro de ellas; sin embargo sí es el primer virus en infectar células humanas con este mecanismo observado.

En el artículo, los investigadores describen la ruta de acción del HSV-1: la cápsula del virus penetra la célula en cuestión y al llegar a la membrana nuclear, se adhiere. Posterior a maniobras moleculares para perforar la membrana, el virus expulsa su material genético por la presión que se genera debido a gradientes de concentración de agua y iones entre el interior y exterior de la cápsula permeable. Los resultados sugieren que la expulsión del DNA viral es pasiva al principio, ya que el material genético ocupa el 60% del espacio dentro de la cápsula y la presión no es grande. Una vez que una fracción del DNA sale, la presión cambia y se activan procesos enzimáticos que facilitan la expulsión del material restante.

Una vez entendido el proceso de acción y con ayuda de una solución química, los investigadores lograron suprimir la expulsión de material genético del virus por variaciones en la presión osmótica. Las similitudes de la supresión entre virus humanos y bacteriófaos demuestra la universalidad de la presión dentro de la cápsula viral, que en ambos tipos es de la misma magnitud. Los investigadores mencionan que la evolución ha conservado la expulsión de DNA mediada por presión en bacteriófagos y virus eucariontes debido a que es un mecanismo clave y efectivo de infección viral, mismo que es un nuevo blanco para terapias antivirales.

Fuentes: Artículo original | Nota de Eurekalert!