Hace 2.500 años los humanos ya consumían marihuana

Descubren en un antiguo cementerio chino restos de cannabis, que probablemente consumían de forma ritual para comunicarse con los muertos.

Sabemos que los humanos llevan consumiendo cannabis -por distintos motivos- durante miles de años, pero su historia como droga ha sido un poco más difícil de precisar. Ahora tenemos un nuevo punto de referencia: un nuevo estudio pone sobre la mesa que hace unos 2.500 años, los humanos de Asia Central fumaban cannabis psicoactivo en los funerales.

Específicamente, los arqueólogos han encontrado rastros de cannabinol, un metabolito oxidativo del tetrahidrocannabinol (o THC) en los incensarios recuperados del antiguo cementerio de Jirzankal en la meseta de Pamir.

Aunque existe evidencia de que el cultivo de cannabis se remonta al año 4.000 a.C., su uso principal parecía ceñirse al cultivo de las semillas aceitosas y su fibra, utilizando plantas con concentraciones muy bajas de THC (es decir, que no “colocaba”). Este descubrimiento, es la primera evidencia clara del uso de cannabis por sus propiedades psicoactivas.

Rituales funerarios

Las excavaciones comenzaron en 2013, y entre los artefactos retirados había 10 fragmentos de brasero de madera, que contenían piedras con signos claros de quemaduras. Los expertos sospecharon que estas marcas tenían un propósito ritual, y extrajeron residuos de la madera y las piedras para ver si podían determinar la composición química de lo que en su día habían depositado dentro.

Usando una técnica de identificación llamada cromatografía de gases-espectrometría de masas, el equipo comenzó a analizar el material orgánico de uno de los tazones. En la primera prueba, los biomarcadores para el cannabis aparecieron en la capa carbonizada interna. Para asegurarse de lo que estaban viendo, analizaron las antiguas muestras de cannabis del cementerio Jiayi en Turpan, que se remontan a 790-520 a.C., para obtener una señal de referencia química. Luego procedieron a analizar el resto de las muestras.

"Para nuestra emoción, identificamos los biomarcadores del cannabis y los productos químicos locales relacionados con las propiedades psicoactivas de una planta", dijo el arqueólogo Yimin Yang de la Academia de Ciencias de la Universidad China en una rueda de prensa. "Esta es una de las primeras pruebas químicas del consumo de cannabis".Casi todos los residuos quemados de las piedras y el interior de los recipientes contenían trazas de cannabinol, lo que sugiere que las plantas de cannabis se quemaron deliberadamente al colocar piedras ardientes encima de ellas en los braseros. Pero había algo más. Los datos indicaron una mayor concentración de THC que la que se encuentra generalmente en las plantas silvestres.

La implicación de este hallazgo es que las gentes de Jirzankal buscaron o cultivaron plantas de cannabis con mayor contenido de THC. Es imposible saber cuál exactamente, pero parece probable que fuese algo deliberado.

Según los investigadores, esto sugiere que, cuando se combina con el cannabis Turpan, que también contenía THC, el uso de la planta por sus propiedades psicoactivas podría haberse originado en Asia Central, donde el cannabis evolucionó por primera vez.

Luego no habría tardado mucho en extenderse por todo el hemisferio norte a través de las rutas de intercambio de la antigua Ruta de la Seda.

"Creo que este es un maravilloso ejemplo de cuán estrechamente entrelazados están los humanos y lo han estado con el mundo que los rodea", dijo el arqueobotanista Robert Spengler del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana que participó en el estudio.

"Impusieron presiones evolutivas sobre las plantas a su alrededor, y en algunos casos esto lleva a la domesticación. Los seres humanos siempre han buscado plantas con metabolitos secundarios que tengan cierto efecto en el cuerpo humano. Los humanos premodernos tenían una comprensión íntima de las plantas a su alrededor. Los resultados del estudio, en muchos aspectos, no deberían sorprender a nadie", aclara.

Mario González Sánchez

Web: Muy Interesante

Qué es exactamente bífidus y para qué sirve

Se tratan de unas bacterias beneficiosas que incluso, llega a combatir a otras bacterias potencialmente nocivas.
Desde la aparición de los primeros yogures con bífidus hemos asociado este término con el bienestar digestivo pero, ¿sabemos exactamente qué es bífidus y cómo actúa en nuestro organismo? Para entenderlo tenemos que empezar hablando de la microbiota, comúnmente conocida como “flora intestinal”. Se trata de un conjunto de bacterias que habita en nuestro intestino y que en su mayoría aportan diversidad y equilibrio. Cuidar la microbiota a través de la alimentación debería ser una prioridad, aunque por desgracia solo nos acordamos de ella cuando empiezan a aparecer los primeros síntomas de malestar.

La microbiota se empieza a formar en el momento del parto, y muchas de esas bacterias se adquieren a través de la lactancia materna. En este periodo las bacterias predominantes son nuestras amigas las bifidobacterias, más conocidas, para el consumidor, como bífidus. A medida que crecemos la microbiota se va modificando, se calcula que se puede llegar a tener unas 1000 especies diferentes, la mayoría beneficiosas aunque también existen bacterias nocivas.

Las bifidobacterias son unas bacterias beneficiosas para nuestra salud que incluso llega a combatir a otras bacterias potencialmente nocivas. La ingesta de probiótico no solo nos ayuda a mantener la salud de nuestra microbiota intestinal, sino que también pueden mejorar la absorción de nutrientes, entre otras cosas.

¿Qué productos contienen bífidus?

Generalmente asociamos el consumo de bífidus con los lácteos, ya que en el caso del yogur, las bacterias se utilizan para que se produzca la fermentación. Los encurtidos, el chucrut de col alemán, o el miso japonés también son alimentos en los que se ha producido una fermentación. Actualmente podemos encontrar una gran cantidad de productos en el mercado con estas características; en su mayoría yogures, quesos, batidos o diferentes preparados lácteos.

Central Lechera Asturiana ha lanzado recientemente una bebida láctea con Bifidobacterium lactis BPL1 que contiene exclusivamente ingredientes 100% naturales: leche semidesnatada y Bifidobacterium lactis BPL1. Dos ingredientes que combinan los beneficios de los lácteos con las ventajas de las bifidobacterias, para ayudar al equilibrio intestinal. Y, por supuesto, no contiene E-s artificiales.

Cada vaso de esta bebida contiene aproximadamente mil millones de Bifidobacterium lactis BPL1. Como se ha citado anteriormente, estas bifidobacterias ayudan a mantener el equilibrio de nuestra microbiota y al correcto funcionamiento del organismo.

Encontrarás este producto en la sección de refrigerados ya que debe conservarse en frío (entre 1 y 8ºC) para que mantenga todas sus cualidades nutricionales. Se puede consumir caliente siempre y cuando no superemos los 70ºC. Para conseguir esta temperatura basta con utilizar el microondas durante 1 minuto a potencia 800W. De esta forma podrás disfrutar de esta bebida caliente con cacao, café o con tus cereales y seguir disfrutando de todos sus beneficios. ¿Convencido ya de incorporar bífidus a tu dieta?

Mario González Sánchez

Web: Muy Interesante

Así mueren las galaxias

Este descubrimiento podría reescribir la historia de cómo colapsan las galaxias en el cosmos.

El comienzo del fin de nuestra galaxia está a unos pocos miles de millones de años. En este momento, el brillante disco de la Vía Láctea se proyectará para estrellarse contra su vecino más cercano, una galaxia espiral llamada Andrómeda. La fuerza de la colisión fusionará los agujeros negros en los centros de las galaxias, produciendo un remolino luminoso de ultra-gas de rápido movimiento conocido como cuásar.

Lejos del centro galáctico, en un planeta remoto llamado Tierra, el cuásar aparecerá inicialmente como un halo azul brillante en el cielo, tan brillante que brillará más que las estrellas. Pero los cuásares son propensos a los destellos cataclísmicos, que barren el gas y el polvo, los materiales de los que están hechos los soles, los mundos y la vida. Eventualmente, la galaxia se vaciará de todo su material para hacer nuevas estrellas.

Así es como mueren todas las galaxias, al menos según la teoría. Hasta ahora, nadie había capturado una galaxia en su fase de transición, después de la formación de un cuásar, pero antes de que haya perdido todos sus bloques de construcción estelar.

Ahora, en el marco de la reunión anual de la American Astronomical Society en St. Louis, Missouri, Allison Kirkpatrick, profesora asistente de física y astronomía en la Universidad de Kansas, ha anunciado el descubrimiento de los "cuásares fríos", galaxias con una gran cantidad de gas frío que aún pueden producir nuevas estrellas a pesar de tener un cuásar en el centro, un descubrimiento revolucionario que anula las suposiciones sobre la maduración de las galaxias y puede representar una fase del ciclo de vida de cada galaxia que hasta ahora no se conocía.

Cuásares fríos

Se trata de un tipo de galaxia increíblemente rara, que cambia radicalmente nuestra comprensión de cómo mueren las galaxias. Estos "cuásares fríos" serían galaxias increíblemente brillantes y moribundas en los confines más lejanos del cosmos.

Los cuásares son básicamente agujeros negros súper masivos rodeados de enormes cantidades de gas y polvo, lo que los hace súper brillantes, mucho más brillantes que una galaxia típica. Se pueden crear cuando dos galaxias se fusionan y sus agujeros negros chocan. Por ejemplo, nuestra galaxia, la Vía Láctea, está en curso de colisión con la vecina galaxia de Andrómeda. Este evento, que ocurrirá dentro de miles de millones de años, marcará el final de las dos galaxias y la creación de un cuásar.

El gas y el polvo comenzarán a caer en el centro del cuásar y serán expulsados al espacio. Los astrónomos han especulado que este punto es básicamente el final de la vida de una galaxia, cuando ha perdido la capacidad de formar nuevas estrellas y se vuelve "pasiva", pero Kirkpatrick y su equipo descubrieron que una pequeña fracción de estos cuásares fríos seguían formando nuevas estrellas. Los investigadores examinaron el cielo con telescopios de rayos X e infrarrojos y encontraron 22 cuásares a una distancia de 6 a 12.000 millones de años luz de distancia que muestran firmas inusuales. Parecían estar en las etapas finales de su vida cuando se los veía ópticamente; sin embargo, aún emitían una firma brillante de infrarrojo lejano con mucho polvo y gas frío.

Durante la conferencia de prensa, Kirkpatrick postuló que si pudiéramos acercarnos y ver uno de estos cuásares, sería como un dónut. En el centro de la galaxia veríamos una zona muerta, donde el cuásar ha expulsado la mayor parte del gas y el polvo. Alrededor del exterior, encontraríamos una región de formación estelar aún abundante con el gas y el polvo.

"Estas galaxias son raras porque están en una fase de transición", dijo Kirkpatrick en un comunicado de prensa. "Las hemos atrapado justo antes de que la formación de estrellas en la galaxia se apague, y este período de transición debería ser muy corto".

Los vientos increíblemente fuertes se moverían a través de la galaxia, por lo que este período solo duraría unos 10 millones de años, un abrir y cerrar de ojos en las líneas de tiempo del universo. Por lo tanto, estos cuásares fríos son increíblemente raros, y detectar uno es un paso importante para descubrir cómo las galaxias maduran, viven y finalmente mueren.

¿Es este el destino final de nuestra propia galaxia?

Kirkpatrick cree que sí. Sin embargo, faltan entre 3 y 4.000 millones de años para que eso suceda y tendremos otros problemas para entonces, como un sol en expansión listo para tragarse toda la Tierra.

El siguiente paso del equipo de científicos será intentar medir la velocidad a la que el gas y el polvo son expulsados de la galaxia, lo que permitirá a Kirkpatrick calcular cuánto tiempo pasan las galaxias en la fase de "cuásar frío". La astrofísica continuará buscando más objetos de este tipo, que ofrecen un vistazo a una fase poco comprendida de las historias galácticas.

"La astronomía es una ciencia única porque es pasiva. No podemos ver ningún proceso en tiempo real, por lo que estamos limitados por las instantáneas de diferentes galaxias que intentamos vincular. Cuanto más podamos completar esa imagen con instantáneas, mejor podremos contar esta historia. Y creo que encontré una nueva instantánea", concluye la experta.

Mario González Sánchez 4ºA

Web: Muy interesante

El rompecabezas de la energía oscura (Alejandro)

¿Por qué se acelera la expansión del universo? Tras dos décadas de estudio, la respuesta sigue siendo igual de enigmática, pero las preguntas están cada vez más claras.

EN SÍNTESIS
En 1998, los astrónomos descubrieron que la expansión del universo se estaba acelerando. El misterioso agente responsable de dicho fenómeno se conoce con el nombre de «energía oscura».

La energía oscura conduce a varios interrogantes de primer orden. ¿Por qué su intensidad resulta tan inexplicablemente pequeña? ¿Apunta el fenómeno a la existencia de un multiverso?

Gracias a varios experimentos en marcha y a otros que comenzarán a operar en breve, los físicos albergan la esperanza de obtener las primeras respuestas durante la próxima década.

El universo aumenta de tamaño cada segundo que pasa. Las galaxias se apartan unas de otras, los cúmulos de galaxias se alejan de los demás cúmulos, y el espacio que media entre todos los objetos crece sin cesar. Este fenómeno se conoce desde los años veinte del siglo pasado, cuando las observaciones de Edwin Hubble y otros astrónomos pusieron de manifiesto que el universo se expande. Pero, desde hace dos décadas, sabemos que ese proceso se está acelerando: el universo se hincha a una velocidad cada vez mayor; es decir, las galaxias se alejan unas de otras más rápido en este instante que hace un momento.

Esa fue la sorprendente conclusión a la que uno de nosotros (Riess), al mando de un equipo coliderado por Brian Schmidt, de la Universidad Nacional de Australia, llegó en 1998 a partir de observaciones de supernovas lejanas. El hallazgo concordaba con los resultados de otra colaboración, encabezada por el investigador de la Universidad de California en Berkeley Saul Perlmutter, basados en un método similar y obtenidos el mismo año. La conclusión era inevitable: por alguna razón, la expansión del universo procede cada vez más deprisa. Pero ¿por qué?

Se suele utilizar el término «energía oscura» para denominar el agente responsable de la fuerza repulsiva que, aparentemente, está desgarrando el universo. Pero, tras estudiar el problema durante veinte años, la naturaleza física de la energía oscura continúa envuelta en el mismo halo de misterio que al principio. De hecho, las últimas observaciones solo parecen complicar más la situación, al mostrar cierta tensión con la teoría más aceptada.

Hoy seguimos sin conocer la respuesta a varias preguntas de primer orden. ¿Qué es la energía oscura? ¿Por qué parece ser muchísimo más débil de lo que cabría esperar según las teorías más simples (pero, al mismo tiempo, lo suficientemente intensa para detectarla)? ¿Cómo afectará al destino del cosmos? Y, por último, ¿indican sus extrañas propiedades que nuestro universo adquirió sus características de manera aleatoria? ¿Que, en realidad, el cosmos que conocemos no es más que uno entre un conjunto innumerable de ellos, cada uno con diferentes propiedades y con distintos valores de la intensidad de la energía oscura? En definitiva, ¿es nuestro universo parte de un gigantesco multiverso?

En los próximos años, varios proyectos observacionales intentarán identificar la naturaleza de la energía oscura. Las expectativas de que varios de ellos logren avances significativos a corto plazo son bastante optimistas. Puede que durante la próxima década comencemos a dar respuesta a las preguntas anteriores; de lo contrario, tal vez tengamos que resignarnos a vivir con algunas de ellas durante un tiempo indefinido.



Alejandro Herrero 4ºA
IYC

Las teorías de la gravedad tras la tormenta cósmica (Alejandro)

La detección simultánea de la luz y las ondas gravitacionales procedentes de una colisión de estrellas de neutrones ha permitido descartar múltiples modelos teóricos que aspiraban a explicar la energía oscura.
El 17 de agosto de 2017 tuvo lugar un acontecimiento histórico. Por primera vez, varios observatorios de todo el mundo detectaron de manera simultánea las ondas gravitacionales y la radiación electromagnética provenientes de un mismo fenómeno astrofísico. El suceso en cuestión fue una colisión de estrellas de neutrones ocurrida en una galaxia lejana, a unos 130 millones de años luz de la Tierra. A pesar de la gran distancia recorrida, ambas señales, la gravitatoria y la electromagnética, llegaron a nuestro planeta casi al mismo tiempo, con poco menos de dos segundos de diferencia.

Aquello confirmaba con una precisión asombrosa una predicción clave de la teoría de la relatividad general de Einstein: que las ondas gravitacionales viajan a la misma velocidad que la luz. Por simple que parezca, este resultado permite abordar desde una nueva perspectiva uno de los mayores problemas a los que se enfrenta la cosmología moderna: desentrañar la naturaleza de la energía oscura, el misterioso agente responsable de la expansión acelerada del universo.

En los últimos años, los intentos por explicar la energía oscura han llevado a la formulación de varias teorías de la gravedad alternativas a la de Einstein. En muchas de ellas, la luz y la radiación gravitatoria no se propagan a la misma velocidad, por lo que el evento registrado en 2017 nos ha permitido descartarlas. En un trabajo publicado a finales del año pasado en Physical Review Letters, José María Ezquiaga, del Instituto de Física Teórica de Madrid, y el autor de este artículo analizamos con detalle qué clase de modelos quedaban invalidados tras el fenómeno observado en agosto de 2017. Como veremos, el conjunto de teorías que podrían dar cuenta de la energía oscura se ve drásticamente reducido, lo que indica la necesidad de nuevas ideas.



Rayos y truenos cósmicos
La gravedad es algo tan cotidiano que resulta fácil olvidarla. No fue hasta 1686 cuando Newton entendió que la fuerza que nos mantiene unidos al suelo es también la responsable del movimiento de los planetas. La teoría de Newton permite predecir eclipses, calcular la trayectoria de proyectiles o enviar robots a Marte. Pero, a pesar de sus éxitos, en 1915 Einstein presentó una teoría de la gravedad que extendía la de Newton. Una de las consecuencias más importantes de la teoría de Einstein es que el universo no es estático, sino que se expande con el paso del tiempo.



Alejandro Herrero 4ºA
IYC

Nueva luz sobre el cosmos oscuro (Alejandro)

Los primeros resultados del Sondeo de la Energía Oscura ofrecen una imagen del cosmos que, por primera vez, rivaliza en precisión con la obtenida a partir del fondo cósmico de microondas.

EN SÍNTESIS
Uno de los mayores retos a los que se enfrenta la cosmología moderna es descifrar la naturaleza de la materia y la energía oscuras. Ambas dan cuenta del 95 por ciento del contenido total de materia y energía del cosmos.

Hasta ahora, los datos más precisos sobre los componentes oscuros del universo se habían obtenido a partir del estudio del fondo cósmico de microondas, la radiación que fue emitida poco después de la gran explosión.

Un gran proyecto internacional, el Sondeo de la Energía Oscura (DES), ha obtenido resultados de una precisión similar a partir de un método completamente distinto: la confección de un gran mapa de millones de galaxias.

La comparación entre ambas técnicas supone un exigente test para la teoría que describe la evolución del universo desde sus orígenes hasta hoy. Por el momento el acuerdo es notable, si bien subsisten pequeñas diferencias.

El descubrimiento, hace aproximadamente veinte años, de que el universo actual se expande a una velocidad cada vez mayor cambió por completo nuestra imagen del cosmos. Aquel hallazgo implicaba que cerca del 70 por ciento de su contenido energético total se debía a un tipo de energía hasta entonces desconocida: la energía oscura. Esta contribución es de una naturaleza cualitativamente nueva, puesto que se caracteriza por ejercer una presión negativa y, como consecuencia, acelera la expansión cósmica en lugar de frenarla.

Por otro lado, sabemos también que en torno al 25 por ciento de toda la masa y energía del universo corresponde a una forma de materia también misteriosa, la materia oscura. Aunque jamás se ha observado en los laboratorios, su existencia resulta evidente por la atracción gravitatoria que ejerce sobre las estructuras visibles del cosmos, como las galaxias y los cúmulos de galaxias. En otras palabras: solo el 5 por ciento del universo se compone de materia ordinaria, aquella de la que estamos hechos tanto nosotros como todos los cuerpos celestes que conocemos. El resto es desconocido.

Ante tan impactante conclusión, varios proyectos de observación cosmológica están intentando desentrañar la naturaleza de las enigmáticas componentes oscuras del universo. Uno de ellos es el Sondeo de la Energía Oscura (DES, por sus siglas en inglés), una gran colaboración internacional concebida para cartografiar con un detalle sin precedentes la estructura del universo a gran escala. Sus primeros resultados han sido publicados hace poco y auguran el inicio de una nueva era en cosmología. Por un lado, han permitido medir la composición del sector oscuro con una precisión que, por primera vez, rivaliza con la obtenida a partir del fondo cósmico de microondas, el brillo residual de la gran explosión. Por otro, el buen acuerdo entre ambas técnicas, independientes y muy distintas entre sí, supone un fuerte espaldarazo para el modelo cosmológico estándar, aunque no cabe descartar la aparición de sorpresas durante los próximos años.

Mapa de galaxias

Hasta hoy, los resultados más precisos sobre la estructura a gran escala del universo se habían obtenido gracias al satélite Planck, de la Agencia Espacial Europea. Este instrumento fue lanzado al espacio en 2009 para estudiar con exquisito detalle las propiedades del fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés). Esta luz fue emitida cuando se formaron los primeros átomos neutros, en una época en la que el cosmos apenas contaba 380.000 años (un 0,003 por ciento de su edad actual, la cual se estima en unos 13.800 millones de años), por lo que su análisis equivale a estudiar el universo tal y como era en sus orígenes. A partir de estos datos, y extrapolándolos hasta el presente, la colaboración Planck publicó en 2015 los resultados más precisos jamás obtenidos sobre la composición del cosmos actual.

El proyecto DES comenzó a tomar datos en 2013. Su objetivo es muy distinto, puesto que lo que se propone es obtener un mapa detallado de millones de galaxias. En concreto, DES cartografiará un octavo del cielo con una profundidad sin precedentes para un área tan grande, lo que lo convierte en una de las mayores prospecciones del firmamento jamás realizada.

Las observaciones se efectúan desde el telescopio Víctor M. Blanco, en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo, en Chile. Montada en el foco primario de este telescopio se encuentra la Cámara de la Energía Oscura (DECam), construida por la colaboración DES. Se trata de un instrumento de 570 megapíxeles especialmente diseñado para estudiar las características de la energía oscura y que, junto al telescopio, cuyo espejo principal tiene un diámetro de 4 metros, constituye uno de los sistemas de observación astronómica más potentes que existen en la actualidad, capaz de fotografiar millones de objetos celestes cada noche. La colaboración DES está integrada por casi 400 científicos de siete países y cuenta con una importante participación española a través de cuatro instituciones: el CIEMAT, en Madrid; el Instituto de Ciencias del Espacio, en Barcelona; el Instituto de Física de Altas Energías, también en Barcelona, y la Universidad Autónoma de Madrid.

Alejandro Herrero 4ºA

IYC

El exoplaneta vecino (Alejandro)

¿Qué puede enseñarnos Venus sobre los planetas situados más allá del sistema solar?

EN SÍNTESIS
La Tierra y Venus comenzaron siendo muy similares. Sin embargo, en cierto momento sus historias comenzaron a divergir. La Tierra conservó los océanos y la atmósfera.

En cambio, la superficie de Venus se volvió inhabitable. Pese a ello, nuestro planeta vecino presenta un vulcanismo activo y signos de una incipiente tectónica de placas.

Entender por qué Venus evolucionó de ese modo podría esclarecer las posibilidades de albergar vida de los numerosos exoplanetas que se parecen a él. Es necesaria una nueva misión a Venus.

En 1982, la cancelación de la última gran misión de la NASA, VOIR (Radar de Imágenes en Órbita alrededor de Venus), acaparaba las conversaciones en el Departamento de Ciencias Planetarias del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Por entonces, una de las autoras de este artículo (Dyar) hacía allí el doctorado. Los doctorandos lloraban por los pasillos y el personal docente negaba con la cabeza. El Gobierno de Ronald Reagan, recientemente elegido presidente de EE.UU., había aprobado drásticos recortes en exploración espacial, y VOIR se hallaba entre las víctimas.

Sin embargo, los científicos no tardaron en diseñar una nave espacial mucho más barata a partir de material sobrante y, milagrosamente, lograron salvar la misión. En 1989, la sonda Magallanes partió hacia Venus, y en 1990 entró en órbita. Durante los cinco años siguientes proporcionó imágenes de radar, datos gravimétricos y un mapa topográfico a escala casi global del segundo planeta más cercano al Sol. Aquella era la última de una larga serie de misiones soviéticas y estadounidenses a nuestro planeta vecino. Pero, cuando Magallanes se precipitó sobre la superficie de Venus en 1994, la contribución de la NASA a la exploración de este planeta llegó también a su fin. Desde entonces, los científicos han propuesto más de 25 misiones para regresar allí; pero, aunque algunas han recibido buenas puntuaciones en el proceso de evaluación, ninguna ha sido aprobada. Nuestro conocimiento de la geología de Venus sigue basándose en los datos reunidos hace décadas por la sonda Magallanes.

Pero un planetólogo nunca se rinde y, pese a todo, hemos seguido profundizando en los secretos del planeta. Tras Magallanes, las agencias espaciales europea y japonesa han enviado exitosas misiones a Venus que han permitido grandes progresos en la comprensión de su atmósfera. Mientras, los científicos han reescrito los libros de texto sobre nuestro planeta hermano a partir de nuevos análisis de los datos de Magallanes. Hoy pensamos que los volcanes proliferan en Venus, e incluso hemos hallado indicios de una incipiente tectónica de placas, un proceso que los científicos consideran fundamental para la habitabilidad de un planeta. Nuevos modelos teóricos indican también que Venus podría haber albergado agua líquida en la superficie hasta hace relativamente poco y, por tanto, haber presentado condiciones adecuadas para la vida durante mucho más tiempo del que pensábamos.

Todo ello coincide con otro asombroso avance astronómico: el descubrimiento de miles de exoplanetas en torno a otras estrellas, muchos de ellos muy similares a Venus en cuanto a su tamaño y distancia orbital. Todo lo que aprendamos sobre nuestro planeta vecino podría ayudarnos a entender mejor esos mundos remotos e inaccesibles. En concreto, si lográramos averiguar si Venus presentó alguna vez las condiciones necesarias para albergar vida y cuándo lo hizo, conoceríamos mejor las probabilidades de encontrar seres vivos en la miríada de cuerpos semejantes a Venus que existen en la Vía Láctea.



Alejandro Herrero 4ºA
IYC

El interior de las estrellas de neutrones (Alejandro)

En el seno de estos astros, las fuerzas nucleares y la gravedad operan en los límites de la física conocida. Varias observaciones recientes han abierto un nuevo camino para descifrar sus enigmas.

EN SÍNTESIS
Las estrellas de neutrones son remanentes de explosiones de supernova. Con una masa similar a la del Sol y un radio de pocos kilómetros, constituyen la forma de materia más densa del universo conocido.

En su interior, la gravedad comprime los protones y los electrones hasta formar neutrones. Pero se ignora qué estado adoptan estos: ¿se organizan en un superfluido, carente de viscosidad, o se disgregan en sus quarks constituyentes?

La reciente detección de las ondas gravitacionales generadas por el choque de dos estrellas de neutrones y otros experimentos prometen allanar el camino para entender mejor estos enigmáticos objetos.

Cuando una estrella veinte veces mayor que el Sol llega al final de su vida, se convierte, en palabras del astrofísico Zaven Arzoumanian, «en el objeto más extravagante del que nunca haya oído hablar la mayoría de la gente»: un astro del tamaño de una ciudad y con una densidad inverosímil conocido como estrella de neutrones. Un pedazo del tamaño de una pelota de ping-pongpesaría más de mil millones de toneladas. En el interior de la estrella, la enorme gravedad provoca que los protones se fundan con los electrones. Ello da lugar a un objeto compuesto en su mayor parte por neutrones, de ahí su nombre. Pero el asunto no está ni mucho menos zanjado: nadie ha visto de cerca una de estas estrellas, y ningún laboratorio terrestre puede crear nada remotamente cercano a tales densidades, por lo que su estructura interna sigue siendo uno de los mayores misterios de la astronomía. «Se trata de materia que ha alcanzado la mayor densidad estable que permite la naturaleza, en una configuración que no entendemos», continúa Arzoumanian, quien trabaja en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA. También se trata de la forma de materia con mayor atracción gravitatoria: si añadiésemos algo más de masa, el conjunto se convertiría en un agujero negro, cuyo interior no está hecho de materia, sino de puro espacio curvo. «Lo que tratamos de averiguar es qué sucede en ese límite», explica Arzoumanian.

Al respecto hay diferentes teorías. Algunas postulan que estos objetos constan de neutrones normales y quizá de algún que otro protón. Otras proponen alternativas mucho más extrañas. Quizá los neutrones se descompongan en sus partículas constituyentes, quarks y gluones, y estas naden libremente en un mar superfluido. O tal vez estas estrellas se compongan de materia aún más exótica, como hiperones, partículas que no constan de los quarks habituales arriba y abajo, sino de sus primos más pesados, los quarks extraños.

No hay una manera sencilla de dilucidar cuál de estas teorías es la correcta, pero en los últimos años se han hecho progresos. En agosto de 2017 se presentó una gran oportunidad: dos experimentos detectaron las ondas gravitacionales (perturbaciones del espaciotiempo producidas por la aceleración de objetos de gran masa) procedentes de lo que parecía ser una colisión de dos estrellas de neutrones. Esas ondas transportaban información sobre la masa y el tamaño de los objetos que chocaron. Gracias a ello, los astrónomos pudieron imponer nuevos límites a sus propiedades y a su posible composición.

Otras pistas proceden del Explorador de la Composición Interior de las Estrellas de Neutrones (NICER), un experimento que desde junio de 2017 opera en la Estación Espacial Internacional. NICER observa púlsares: estrellas de neutrones muy magnetizadas que rotan a gran velocidad y que emiten haces de radiación que barren el cielo. Debido a ello, desde la Tierra se ven como faros que se encienden y se apagan a un ritmo de cientos de veces por segundo. Gracias a estos y otros experimentos, los investigadores están hoy más cerca de averiguar qué esconde el interior de las estrellas de neutrones. Si lo logran, no solo habrán entendido un tipo de astro muy singular, sino también los límites fundamentales de la materia y de la gravedad.



Alejandro Herrero 4ºA
IYC

Ecos desde el horizonte (Alejandro)

La astronomía de ondas gravitacionales podrá responder pronto a una pregunta fundamental: ¿son los agujeros negros el tipo de objetos que predice la relatividad general?

EN SÍNTESIS
Desde 2015, los experimentos LIGO, en Estados Unidos, y Virgo, en Italia, han venido detectando las ondas gravitacionales procedentes de lo que parecen ser colisiones de agujeros negros en galaxias distantes.

Sin embargo, varios estudios recientes han argumentado que dichas señales podrían provenir de objetos muy distintos de los agujeros negros. Las posibles diferencias aparecerían en forma de ciertos «ecos» en la parte final de las ondas detectadas.

Tales astros podrían ser estrellas de bosones, estrellas de gravedad o agujeros de gusano, entre otras alternativas. De confirmarse, el descubrimiento supondría una revolución de dimensiones copernicanas en la comprensión de la gravedad.

Es posible que la primera descripción de un agujero negro se deba al geólogo inglés John Michell, quien en 1783 imaginó una «estrella oscura» tan masiva y compacta que ni siquiera la luz podría escapar de su campo gravitatorio. Aunque esta versión primitiva de un agujero negro se basaba en un entendimiento incompleto de la gravedad y de la luz, con el paso del tiempo la intuición de Michell acabaría demostrándose correcta.

Casi un siglo y medio después, en 1915, Albert Einstein propuso la teoría de la relatividad general, la cual explicaba la gravedad como una manifestación de la curvatura del espaciotiempo. Y tan solo unos meses más tarde, en 1916, Karl Schwarzschild, mientras combatía en el frente de la Primera Guerra Mundial, resolvió las ecuaciones de Einstein y encontró la primera solución que describía el campo gravitatorio de un agujero negro tal y como lo entendemos hoy. Sin embargo, no fue hasta los años sesenta cuando los trabajos de Roger Penrose, Stephen Hawking y John Wheeler, entre otros, esclarecieron la verdadera naturaleza de la solución de Schwarzschild. Desde entonces, la posible existencia y las extrañas propiedades de los agujeros negros han fascinado y traído de cabeza a generaciones de físicos, al tiempo que han alcanzado un estatus casi místico en la cultura popular.

En las últimas décadas hemos acumulado importantes indicios experimentales que parecen confirmar la existencia de los agujeros negros. Hasta ahora, sin embargo, tales indicios han sido indirectos, ya que no se basaban en observaciones del agujero negro en sí, sino de su entorno más cercano. Al respecto cabe destacar las impresionantes imágenes de la «sombra» de un agujero negro supermasivo publicadas el pasado mes de abril por la colaboración Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés). No obstante, y a pesar de lo espectacular de este resultado, tales observaciones no cuentan con la resolución suficiente para estudiar con detalle el elemento que realmente define a un agujero negro: su horizonte de sucesos, la frontera más allá de la cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar.

Esa situación está a punto cambiar. Ello es posible gracias al nacimiento de una nueva era en la física experimental: la de la astronomía de ondas gravitacionales. Estas ondas son perturbaciones en la geometría del espaciotiempo que se propagan a la velocidad de la luz. Se producen en enormes cantidades en grandes cataclismos astrofísicos, como las explosiones de supernova o las colisiones de objetos de gran masa. Aunque constituyen una de las predicciones clave de la teoría de la relatividad general, su detección experimental tardó un siglo en llegar. La primera observación directa de ondas gravitacionales tuvo lugar en 2015 en el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO, por sus siglas en inglés), en Estados Unidos. Según todos los análisis, las ondas detectadas entonces fueron generadas durante el choque y posterior fusión de dos agujeros negros de masa estelar en una galaxia distante. Desde 2015 hasta ahora, aquel descubrimiento se ha visto complementado por más de una decena de observaciones similares, a las que además se han sumado los resultados del experimento gemelo Virgo, en Italia.

¿Por qué hablamos de una «nueva era» en astronomía? En cierto sentido, la mejor manera que tenemos los físicos de explorar las leyes fundamentales de la naturaleza consiste en hacer chocar objetos a energías muy elevadas y analizar qué ocurre. Así sucede en los aceleradores de partículas, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, donde se hacen colisionar protones a velocidades muy próximas a la de la luz. Al estudiar las propiedades de las partículas y la radiación emitidas en esos choques, podemos poner a prueba las leyes que describen los constituyentes elementales de la materia. Algo muy parecido sucede con las colisiones de agujeros negros. Por supuesto, tales cataclismos no se producen en laboratorios terrestres, pero sí ocurren de forma natural a lo largo y ancho del universo. Y, al igual que en los aceleradores de partículas, la posibilidad de analizar la radiación gravitatoria procedente de esos choques nos permite estudiar con detalle las propiedades de los objetos que colisionaron.



Alejandro Herrero 4ºA
IYC

Exopolisacáridos microbianos (Alejandro)

En los ambientes hipersalinos vive una diversidad de bacterias que producen sustancias de interés comercial.
Numerosos hongos y bacterias presentan en su cubierta externa unas sustancias, los exopolisacáridos, que ejercen funciones biológicas esenciales. Además de facilitar la adhesión a otros organismos y a superficies inertes, ofrecen protección frente a las amenazas externas, como el ataque de virus, protistas y células inmunitarias, la acción de compuestos tóxicos y las condiciones ambientales extremas.

En la naturaleza los exopolisacáridos facilitan el desarrollo de asociaciones microbianas en forma de biopelículas. El sarro de los dientes, así como las incrustaciones que se acumulan en la superficie de los barcos, en las tuberías o en las prótesis, son ejemplos de biopelículas que causan numerosos problemas económicos y sanitarios.

Pero, a pesar de esos efectos perjudiciales, los exopolisacáridos presentan diversas aplicaciones biotecnológicas de gran interés. Su composición química y sus características físicas les otorgan propiedades viscosizantes, gelificantes o emulgentes. Destacan el xantano y el gelano, aprobados como aditivos alimentarios (E-415 y E-418, respectivamente) y empleados para la preparación de helados, salsas, mermeladas y jaleas. Ambos se utilizan también en la industria farmacéutica, textil, petrolera y agrícola.

Las bacterias halófilas que viven en el mar y en ambientes hipersalinos son una fuente poco conocida de exopolisacáridos. Nuestro grupo ha descrito varios de ellos. El maurano, sintetizado por Halomonas maura, tiene propiedades viscosizantes semejantes a las del xantano; los exopolisacáridos de Halomonas eurihalina son capaces de gelificar a pH ácido; los de Halomonas ventosae son emulgentes; y el de la cepa HK30 de Halomonas stenophila presenta una elevada actividad floculante. Todos son apropiados para ser utilizados en las industrias alimentaria y petrolera. También destacan los de Salipiger mucescens y Alteromonas stellipollaris por su elevado contenido en fucosa, un monosacárido de gran interés en la industria cosmética y como probiótico; y el de la cepa B100 de Halomonas stenophila, que induce selectivamente la apoptosis (muerte celular) de linfocitos T en la leucemia humana.

Sin duda, el mar y los hábitats hipersalinos son una fuente de productos de gran valor biotecnológico, y todavía quedan muchos que aún están por descubrir.


Alejandro Herrero 4ºA
IYC

¿Con quién compartimos el planeta? (Alejandro)

Las últimas técnicas genéticas ponen en jaque la visión clásica de la biodiversidad de la Tierra.

EN SÍNTESIS
Nuestra imagen de la biodiversidad del planeta ha cambiado drásticamente desde los primeros intentos de clasificar todas las especies existentes.

El descubrimiento de los microorganismos gracias a la microscopía transformaría nuestra idea sobre la biodiversidad. Pero el gran paso adelante se dio con el hallazgo del ADN y el desarrollo de las técnicas de secuenciación genética, las cuales revelaron una inesperada variedad de microorganismos protistas en todos los ambientes de la Tierra.

Admitir esta nueva realidad tiene importantes implicaciones más allá del conocimiento de la biodiversidad, porque los protistas pueden ofrecernos soluciones a numerosos problemas ambientales y de sostenibilidad.

«Existen certezas conocidas; es lo que sabemos que sabemos. Existen incertidumbres conocidas, es decir, lo que sabemos que no sabemos. Pero también hay incertidumbres desconocidas, lo que ni siquiera sabemos que no sabemos.»
—Donald Rumsfeld

La Tierra es hogar de una increíble diversidad. De gigantescas secuoyas a invisibles microbios. De frondosas selvas a desiertos aparentemente baldíos. Esta enorme variedad siempre ha fascinado a los humanos, quienes han intentado responder a la pregunta: ¿con quién compartimos el planeta?

El retorcido juego de palabras con el que Donald Rumsfeld, exsecretario de Defensa de EE.UU., respondió a la pregunta de si tenía la certeza de que Irak estuviese preparando armas nucleares resulta curiosamente adecuado para enmarcar el relato de este artículo. No nos centraremos aquí en la diversidad ya conocida, sino más bien en unos organismos que ni siquiera sabíamos que desconocíamos, unos seres que literalmente eludieron la mirada de los científicos hasta que la tecnología permitió su descubrimiento.

Pero la relevancia de estos organismos no radica solo en el hallazgo de su existencia. Su inesperada diversidad ha puesto en jaque nuestra visión del planeta al sacar a relucir nuestra propia ignorancia.

Lo que conocemos
El estudio de la biodiversidad permite dar sentido al aparente caos de organismos que viven en nuestro planeta y crear un marco conceptual con el que poder abordar preguntas para entender la vida que nos rodea. Si bien el conocimiento sobre la biodiversidad se ha alimentado, a lo largo de la historia, de todo tipo de fuentes (procedentes de médicos, exploradores, culturas regionales, etcétera), la sistematización de su estudio se dio en el siglo XVIII, siendo Carlos Linneo uno de sus más conocidos exponentes. Dicha sistematización facilitó la comprensión del parentesco entre especies y su evolución, y permitió dibujar las primeras pinceladas del cuadro que debería representar la biodiversidad del planeta.

Por razones lógicas, los primeros esfuerzos en completar el catálogo de especies se centraron en aquellas formas de vida más aparentes: los animales, las plantas y los hongos. Estos tres grandes reinos acapararon nuestra atención hasta que se descubrió un mundo desconocido, antes solo intuido por algunos.



Alejandro Herrero 4ºA
IYC

La pereza como rasgo evolutivo (Alejandro)

La parsimonia y la capacidad para variar la temperatura corporal convierten a los perezosos en campeones de la lentitud.
Tras siete años de estudio del perezoso tridáctilo, un grupo de científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison lo ha hecho oficial: se trata del mamífero más lento del planeta, también desde el punto de vista metabólico. «Esperábamos un índice metabólico bajo, pero lo que hemos encontrado es un consumo de energía tremendamente bajo», explica el ecólogo Jonathan Pauli. Para llegar a esta conclusión, Pauli y M. Zachariah Peery midieron el índice metabólico de 10 perezosos tridáctilos y 12 bidáctilos de Costa Rica y compararon los resultados con estudios similares de otras 19 especies de mamíferos folívoros. Con un índice metabólico de 162 kilojulios por día y kilogramo de peso, el perezoso tridáctilo necesita menos energía que el koala, cuyo consumo asciende a 410 kilojulios diarios por kilogramo. Los perezosos bidáctilos, por su parte, muestran un gasto energético de 234. Con 185 kilojulios, el panda gigante es el único que hace sombra al mamífero más lento del planeta.

Según el estudio, publicado en agosto en American Naturalist, el perezoso exhibe toda una serie de adaptaciones anatómicas, fisiológicas y conductuales que le permiten llevar una vida de mínimo esfuerzo en las selvas de América Central y del Sur. Por ejemplo, vive y se mueve en áreas reducidas, y dedica casi todo el tiempo a comer, descansar y dormir. También posee la rara capacidad de ajustar su termostato interno: «Son ligeramente heterotermos, por lo que pueden variar su temperatura unos 5 grados Celsius para aparejarla con la del ambiente. Eso les permite ahorrar mucha energía», explica Pauli. ¿Quién dijo que la pereza era un pecado capital?



Alejandro Herrero 4ºA
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Hedor de muerte (Alejandro)

Ciertos olores empujan a las abejas melíferas a retirar sus bajas.

Hace doce años, los apicultores comenzaron a denunciar que sus enjambres de abejas (Apis mellifera) estaban muriendo a un ritmo alarmante. Desde entonces se han descubierto varias razones, pero «las enfermedades son, con creces, la principal causa de los problemas de salud que afligen a la abeja en este momento», asegura Leonard Foster, catedrático de bioquímica y biología molecular en la Universidad de la Columbia Británica. Estos insectos himenópteros sufren los estragos de males como la varroasis, causada por ácaros parásitos, o la loque americana, provocada por bacterias. Ahora, un nuevo estudio revela que el olor de las abejas muertas podría servir para reconocer y criar colonias más sanas.

Se sabe desde hace tiempo que las abejas retiran las crías (larvas) muertas o enfermas con el fin de contener la propagación de los patógenos por el enjambre. La investigadora apícola de la misma universidad y directora del estudio Alison McAfee, junto con Foster y otros colaboradores, pretendía averiguar por qué algunos enjambres son más meticulosos con esa depuración que otros. Eligieron dos sustancias producidas de forma natural por las abejas, el ácido oleico y el beta-ocimeno, cuyo olor creían que podría actuar como señal de limpieza. Muchos insectos desprenden ácido oleico al morir y las larvas de abeja segregan beta-ocimeno para avisar de que tienen hambre. Las jóvenes liberan ambos compuestos cuando mueren.

Los investigadores efectuaron una serie de pruebas para determinar si esos olores estaban vinculados con la conducta higiénica. En un experimento, añadieron ácido oleico y beta-ocimeno a larvas vivas que crecían en las celdillas de un panal, con la pretensión de engañar a las obreras y hacerles creer que habían muerto. Las obreras se deshicieron de más ocupantes de las celdillas impregnadas con la mezcla de ambas sustancias que de las expuestas a uno solo de los olores o a una sustancia de control, según describió el equipo el pasado abril en Scientific Reports. Creen que el beta-ocimeno empujó a las obreras a atender a las crías y que el ácido oleico las incitó a retirar las «muertas».

El equipo también halló un vínculo entre los olores y los rasgos genéticos que favorecen el comportamiento higiénico de las abejas. Puesto que algunas parecen responder más intensamente a los olores de «muerte» que les incitan a limpiar, estos hallazgos podrían facilitar la selección de las abejas más predispuestas a mantener la higiene. «El hecho de que posean un mecanismo que detecte esos olores —y que ese mecanismo parezca realmente ligado a su genética— resulta muy interesante», opina Jay Evans, investigador del Ministerio de Agricultura de EE.UU., que no ha participado en el estudio. «Si se confirmara, dispondríamos de un modo de cuantificar ese rasgo, de modo que los apicultores podrían seleccionar una variedad de abejas por su aptitud higiénica.»



Alejandro Herrero 4ºA
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Sedientos de sangre (Alejandro)

Los mosquitos deshidratados pican con mayor frecuencia.

Los mosquitos son los animales más mortíferos del mundo, ya que transmiten enfermedades que matan cada año a centenares de miles de personas. Solo pican las hembras, y lo hacen para obtener proteínas para sus huevos. Pero la sangre también sirve de bebida refrescante en un día caluroso y seco.

En un estudio reciente se ha descubierto que los mosquitos deshidratados son más agresivos, se posan más a menudo sobre los huéspedes y se alimentan con mayor frecuencia que los mosquitos que acceden fácilmente al agua. Y cuando aplacan su sed, también pueden aumentar la propagación de enfermedades, indica Joshua Benoit, biólogo de la Universidad de Cincinnati y autor principal del estudio publicado el pasado mayo en Scientific Reports.

Como algunos mosquitos depositan los huevos en el agua, los investigadores daban por sentado que las condiciones de humedad elevada favorecían las enfermedades transmitidas por mosquitos. Sin embargo, estudios recientes dejan entrever lo contrario y relacionan la mayor transmisión de enfermedades, como la fiebre del Nilo Occidental, con las sequías. El descubrimiento de Benoit y sus colaboradores ayuda a explicar unos datos que contrastan con la mera intuición.

Su laboratorio se interesó en el impacto de la deshidratación sobre el comportamiento alimentario de los mosquitos, por casualidad: un trabajador se cayó en un depósito en el que había mosquitos privados de agua y notó que lo acosaban con mucho más vigor de lo habitual.

Los investigadores estudiaron tres especies de mosquitos que transmiten la fiebre amarilla, el zika y la fiebre del Nilo Occidental. Expusieron centenares de insectos a diferentes grados de temperatura y humedad en recipientes con o sin acceso al agua y al néctar (su fuente de azúcar preferida). Después examinaron la frecuencia con la que los insectos picaron a un «huésped»: una membrana caliente de plástico recubierta de sudor artificial, que contenía sangre de pollo.

En pocas horas, hasta un 30 por ciento de los mosquitos deshidratados se alimentaron de la sangre del huésped, en comparación con el 5 a 10 por ciento de los que disponían de agua. «Incluso los períodos cortos de deshidratación pueden tener grandes efectos», comenta Benoit.

Los hallazgos pueden ayudar a predecir la tasa de transmisión de enfermedades, opina Chloe Lahondere, entomóloga del Instituto Politécnico de Virginia, que no intervino en el estudio: «Para desarrollar nuevas estrategias contra estos insectos, es fundamental conocer mejor su biología».



Alejandro Herrero 4ºA
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Hacer frente a las olas de calor (Alejandro)

Una especie de eucalipto resiste al calor extremo transpirando más.
Las temperaturas alcanzadas el último verano en algunas partes de Australia fueron lo bastante altas como para derretir el asfalto. Con el calentamiento global en franco avance y las olas de calor y otros fenómenos climáticos en alza, existe el riesgo de que muchas plantas no puedan soportar las nuevas condiciones. Pero al menos una especie de eucalipto resiste el calor tórrido siguiendo transpirando cuando algunos otros procesos esenciales quedan en suspenso, señala un estudio novedoso.

Cuando las plantas convierten la luz solar en nutrientes mediante la fotosíntesis, absorben el dióxido de carbono a través de los estomas (poros) de sus hojas. Estos desprenden asimismo agua por transpiración, proceso que hace circular los nutrientes por todo el vegetal y contribuye a enfriarlo gracias a la evaporación. Ahora bien, es sabido que las temperaturas excepcionalmente altas reducen la fotosíntesis —y la mayoría de los modelos vegetales estudiados indican que también la transpiración—, lo cual expone a los árboles a un peligroso sobrecalentamiento. Dada la dificultad que entraña controlar y modificar las condiciones de los árboles en su entorno natural, se sabe poco sobre el modo en que cada especie afronta esta situación.

El ecólogo John Drake, del Colegio de Ciencias Ambientales e Ingeniería Forestal de la Universidad Estatal de Nueva York, y sus colaboradores cultivaron 12 eucaliptos de Parramatta (Eucalyptus parramattensis) en la localidad australiana de Richmond durante un año. Los hicieron crecer dentro de invernaderos individuales con ambiente controlado y rodeados de bosque: seis a temperatura ambiente y los otros seis a una temperatura tres grados centígrados más alta. Los investigadores extrajeron el agua superficial del suelo de todos los árboles durante un mes con el fin de simular una sequía leve y, acto seguido, provocaron una ola de calor abrasadora por espacio de cuatro días: elevaron la temperatura máxima hasta los 44 oC en la mitad de los invernaderos (tres expuestos hasta entonces a la temperatura ambiente y otros tantos a la temperatura cálida).
La fotosíntesis casi se detuvo en seco en los árboles que soportaron esa ola artificial de calor. Pero para su sorpresa, siguieron transpirando con niveles casi normales, con lo que lograron mantenerse relativamente frescos, tanto ellos como su entorno inmediato. Los árboles que habían crecido en las condiciones cálidas lo soportaron tan bien como los demás, y las tasas fotosintéticas retornaron a la normalidad una vez acabada la ola de calor, según han descrito Drake y sus colaboradores en febrero en Global Change Biology.

Los investigadores creen que los eucaliptos de Parramatta lograron mantener la transpiración, aún sin actividad fotosintética, gracias a su eficacia a la hora de extraer agua de las capas profundas del suelo. Pero si una ola de calor y una sequía severa llegaran a coincidir y el agua freática desapareciera, podrían no tener tanta suerte, advierte Drake.

Otros especialistas califican el hallazgo como alentador. «Sin duda es una buena noticia», opina Trevor Keenan, ecólogo del Laboratorio Nacional Lawrence de Berkeley, que no ha formado parte del estudio. «Sería muy interesante saber cómo se traduce esto en otras especies», añade. Drake espera llevar a cabo experimentos similares con árboles de Norteamérica.



Alejandro Herrero 4ºA
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Flora de alta montaña (Alejandro)

Plantas tenaces adaptadas a la vida en el Everest.

Las laderas superiores del monte Everest no son precisamente un lugar acogedor para la vida vegetal: la radiación ultravioleta incide con fuerza, la temperatura se desploma a diario por debajo del punto de congelación, y el suelo, pedregoso y helado, difícilmente puede ser calificado como fértil. Pero se acaban de descubrir tres nuevas especies capaces de sobrevivir en semejantes condiciones. Entre las plantas de alta montaña conocidas para la ciencia, estos especímenes (herborizados décadas atrás pero no estudiados hasta ahora) nos revelan adaptaciones únicas a la vida en el techo del mundo.

El 25 de mayo de 1952, una expedición suiza recolectó tres plantas en el Everest, a unos 6400metros de altura. (La cumbre, conquistada por primera vez al año siguiente, se alza a 8848 metros.) Los ejemplares desecados acabaron en un herbario de Ginebra, donde permanecieron olvidados hasta 2017, cuando Cédric Dentant, botánico del Parque Nacional de los Écrins, en los Alpes franceses, los redescubrió.

Dentant identificó varios rasgos de estas plantas diminutas (de escasos centímetros) que, con gran probabilidad, explicaban su capacidad para sobrevivir en tan hostil entorno, señalaba el octubre pasado en Alpine Botany. Una poseía tallos que se enterraban y la anclaban en el terreno inestable; otra mostraba una forma almohadillada que limitaba la pérdida de calor y agua; y dos de ellas, según las notas del equipo de alpinismo de 1952, crecían en hendiduras de las rocas iluminadas por el sol, por lo que permanecían más calientes que el gélido entorno.

La ciencia ha estado a punto de perder la ocasión de estudiar estas plantas de alta montaña, apunta Sonja Wipf, ecóloga de vegetación alpina en el Instituto de Nivología y Aludes (SLF, por sus siglas en alemán) del Instituto Federal Suizo de Bosques, Nieve y Paisaje (WSL, por sus siglas en alemán), en Davos. «Y no precisamente porque crezcan en cornisas inaccesibles, sino por haber permanecido “enterradas” en un herbario.»



Alejandro Herrero 4ºA
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La longevidad de las sabinas (Alejandro)

Estos arbustos pueden alcanzar edades muy elevadas, sobre todo en escarpes y cañones rocosos.
Con la creciente emisión de gases de efecto invernadero, el aumento de las temperaturas y otras alteraciones, los humanos estamos sometiendo la biosfera a un cambio global. Para conocer el modo y el ritmo en que se está produciendo este cambio necesitamos registros de las condiciones climáticas y ecológicas del pasado que nos ofrezcan un contexto temporal con el que comparar la situación actual.

Una forma de obtener esta información consiste en estudiar los anillos de crecimiento de los troncos de ciertas plantas leñosas, una ciencia conocida como dendrocronología. Al medir el grosor, la densidad y la composición química de estos anillos podemos deducir la evolución del clima (temperatura y precipitación) del pasado, así como otros datos de interés ecológico, como el acontecimiento de un incendio.

En España, las reconstrucciones dendrocronológicas se limitan a los últimos 1000 años, edad máxima de la mayor parte de los árboles más viejos, que corresponden a pinos laricios de la sierra de Cazorla y pinos negros de los Pirineos. Sin embargo, estos bosques de montaña no son representativos de las condiciones secas y variables del clima mediterráneo.

Nuestro grupo de investigación ha explorado los cañones en la sierra de Guara (Huesca), una de las cadenas más importantes del Prepirineo, y ha descubierto algunos arbustos muy longevos sometidos a condiciones mediterráneas. Se trata de sabinas negrales (Juniperus phoenicea) que viven en grietas de escarpes y presentan troncos muy retorcidos. Desgraciadamente, los anillos de estos arbustos son muy difíciles de estudiar porque a menudo no se distinguen bien o se fusionan entre sí. Por este motivo resulta necesario realizar dataciones basadas en isótopos de carbono-14, en concreto del tejido de la médula, la parte más vieja del individuo. Hemos calculado así que las sabinas de la sierra de Guara podrían alcanzar los 1450 años de edad.

La antigüedad de las sabinas españolas no resulta extraordinaria, ya que existen ejemplares de esta especie de una edad similar en el sur de Francia. Tal longevidad en las plantas leñosas es propia de los escarpes rocosos y se ha asociado a una disminución del metabolismo y del crecimiento vegetal a causa de la escasez extrema de nutrientes y agua disponibles en el sustrato.



Alejandro Herrero 4ºA
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Hongos que habitan líquenes (Alejandro)

A la clásica simbiosis entre un hongo y un alga puede unirse un hongo parásito.

Según la definición tradicional, un liquen es un organismo resultante de la simbiosis entre un hongo y un alga, donde el hongo suministra un húmedo hogar al alga a cambio de nutrientes. Sin embargo, estudios recientes suman nuevos componentes a la simbiosis. Se trata de hongos que habitan en los líquenes, denominados hongos liquenícolas. Su descubrimiento modifica la visión clásica que se tiene de los líquenes y plantea nuevas preguntas: ¿qué función desempeñan estos hongos en la simbiosis? ¿Su presencia es beneficiosa o perjudicial para el liquen?

Lobaria pulmonaria y L. scrobiculata son líquenes que alcanzan gran tamaño y crecen solo sobre árboles de bosques húmedos bien conservados y con un aire muy limpio, típicamente hayedos y robledales; de ahí que su distribución en Europa sea amplia pero su abundancia limitada. Dos hongos liquenícolas del género Plectocarpon habitan con frecuencia en estos líquenes. En ellos forman agallas y se reproducen a través de multitud de pequeñas esporas que se dispersan en el aire. No obstante, se sabe muy poco acerca del ciclo de vida de estos hongos y de su influencia en el funcionamiento del liquen.

En nuestras investigaciones hemos observado que Plectocarpon ejerce un efecto negativo sobre el liquen, lo que indica un comportamiento parásito. En los experimentos que hemos llevado a cabo, los líquenes infectados por Plectocarpon crecen menos y son atacados con más frecuencia por los herbívoros. En la mayoría de los organismos, crecer a buen ritmo es importante para la supervivencia, pues numerosas funciones esenciales, como la reproducción, la acumulación de sustancias de defensa o la capacidad competitiva dependen del tamaño que alcanzan.

De algún modo que aún desconocemos, Plectocarpon interfiere en el metabolismo del liquen, quizá robándole importantes recursos, como el carbono, que suelen ir destinados al crecimiento. Al entorpecer el desarrollo del liquen, Plectocarpon dificulta su capacidad competitiva frente a otros líquenes y organismos que colonizan el tronco. A la vez, aumenta la vulnerabilidad del liquen a la herbivoría al mejorar su calidad nutricional y volverse más apetitoso para los caracoles y las babosas.

A pesar de estos avances, todavía estamos lejos de comprender los mecanismos que subyacen en estas fascinantes interacciones. También desconocemos las relaciones que pueden establecerse entre otros hongos liquenícolas con otros líquenes. Pero en el caso de la interacción entre Plectocarpon y Lobaria, todo hace pensar que tres son multitud.



Alejandro Herrero 4ºA
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Cuando las plantas hacen matemáticas (Alejandro)

Espirales cruzadas, disposiciones regulares de hojas, proporciones áureas... Las plantas producen geometrías complejas que siguen fascinándonos. ¿Cuáles son los mecanismos biológicos que las generan?

EN SÍNTESIS
A medida que crecen, las plantas pueden generar formas geométricas sorprendentemente regulares. Muchas de ellas guardan relación con la sucesión de Fibonacci y con el número áureo.

Existen algunos modelos matemáticos que describen buena parte de ese comportamiento. Sin embargo, hasta hace poco se ignoraban las bases moleculares que lo generan.

Esa situación ha comenzado a cambiar en los últimos años. Varios avances recientes sugieren que el desarrollo de las plantas podría no ser tan determinista como se pensaba.

¿Quién no se ha sentido intrigado­ alguna vez por la belleza de las formas vegetales, por las regularidades y simetrías cuasicristalinas que dan lugar a lo que llamamos «filotaxis»? De las voces griegas filo («hoja») y taxis («orden»), la filotaxis denota la disposición de las hojas —y, por extensión, la de cualquier otro elemento vegetal— a lo largo de los tallos de una planta. Estas fascinantes estructuras han sido una fuente inagotable de inspiración en arte, desde las obras islámicas hasta las modernistas. Sin embargo, su interés no acaba ahí. Estas formas que nos brinda la biología exhiben sorprendentes propiedades matemáticas que solo hace poco hemos comenzado a descifrar.

Más allá de sus implicaciones en términos evolutivos, los mecanismos que aseguran la autoorganización de esas geometrías complejas han mantenido perplejos a los científicos durante largo tiempo. ¿Cómo emergen estas formas regulares desde el nivel molecular hasta la planta en su totalidad? ¿Cómo «calculan» las plantas? Durante más de doscientos años, los investigadores han empleado matemáticas, física, computación y biología para responder a esta cuestión. Sin embargo, ha sido solo en los últimos veinte años cuando han comenzado a obtenerse progresos significativos. Varios equipos interdisciplinares, incluido el nuestro, han formulado modelos que combinan los últimos avances en biología molecular con herramientas computacionales para diseccionar el funcionamiento de este sistema complejo.

Para iniciar esta historia, fijémonos en las pequeñas estructuras vegetales que, desde el tallo, son responsables de la filotaxis: los meristemos. Estos tejidos vegetales contienen células madre capaces de producir nuevos órganos de manera incesante. En este pequeño espacio, menor que la cabeza de un alfiler en muchas plantas, cada nuevo órgano se forma en el momento y lugar precisos. El crecimiento continuo del tallo y de los órganos dilata después esta disposición microscópica y genera los patrones filotáxicos que observamos a simple vista. Esta fase de alargamiento secundario de los órganos no suele producir ningún cambio reseñable en su colocación relativa. Por tanto, la filotaxis aparece muy pronto, en el mismo momento en que surgen los órganos en el meristemo. Pero ¿qué determina, en el interior de este tejido que apenas contiene cientos de células, el pequeño grupo de ellas que engendrarán el futuro órgano?

Espirales áureas
Comencemos por fijarnos en la organización de los distintos patrones filotáxicos. El análisis de estas formas geométricas ha revelado propiedades sorprendentes. Los distintos tipos de filotaxis pueden clasificarse atendiendo a dos criterios: el número de elementos insertados en un nudo (es decir, en el mismo lugar del tallo) y el ángulo que subtienden dos elementos sucesivos. Ello permite definir varios tipos de filotaxis, como alterna, espiral, opuesta, combinada o verticilada.

Los estudios botánicos, aunque no precisamente exhaustivos, parecen indicar que las filotaxis espirales son las más comunes. De hecho, ha sido su estudio lo que ha impregnado la filotaxis de un aroma de esoterismo. Pueden distinguirse varios tipos de espirales. El primero liga los órganos en el orden en que fueron gestados en el tiempo, desde el más joven hasta el más viejo. A menudo poco visible, esta espiral generatriz se enrolla longitudinalmente alrededor del tallo, hoja tras hoja, como los escalones de una escalera de caracol.



Alejandro Herrero 4ºA
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Archivos de pelo (Alejandro)

Los tejidos queratinosos de los lobos marinos ofrecen información sobre su alimentación y su reproducción.
Los lobos marinos, u otáridos, son depredadores de presas muy variadas y, debido al gran tamaño de sus numerosas poblaciones, suelen ser percibidos como competidores por los pescadores. Para valorar la cantidad y el tipo de presas que consumen y, por lo tanto, la intesidad del conflicto, necesitamos recabar información detallada acerca de su dieta, una tarea difícil, ya que pasan la mayor parte del año en el mar. Solo en los meses de verano se agregan en densas colonias para la reproducción, y en ese momento pueden obtenerse muestras biológicas para reconstruir diferentes aspectos de su conducta.

En nuestras investigaciones, realizadas principalmente en el Atlántico Sur, nos hemos fijado en los tejidos queratinosos (que constituyen los pelos de todos los animales). Se trata de tejidos fisiológicamente inertes una vez sintetizados, por lo que conservan inalterada la abundancia relativa de los isótopos estables (o razón isotópica) de los elementos que los forman, entre ellos el carbono, el nitrógeno y el azufre. Las razones isotópicas de los pelos de un lobo nos aportan información sobre su dieta, las zonas donde se alimenta e incluso su estado fisiológico. Ello ha permitido conocer de forma precisa diferentes aspectos de la biología de especies muy difíciles de estudiar de otro modo.

No obstante, no todos los tejidos queratinosos sirven por igual. Cada uno de los miles de pelos de los lobos crece durante unas pocas semanas, y las razones isotópicas integran lo sucedido durante dicho período. Lamentablemente, los otáridos no presentan un período de muda definido y no podemos saber la edad de cada pelo. Por consiguiente, las razones isotópicas del pelo no resultan muy útiles en este grupo de mamíferos.

Pero hay excepciones a esa norma. Una es el lanugo, el pelo que recubre a las crías de lobo recién nacidas. Este se forma unos dos meses antes del parto y su razón isotópica de carbono y de nitrógeno nos informa de la dieta de la madre durante la fase final de la gestación. Otra excepción son los largos pelos sensoriales del hocico, denominados vibrisas, que crecen a un ritmo constante durante varios años. Cada sección de 3 milímetros de vibrisa integra aproximadamente un mes de vida; por lo tanto, una que mida 15 centímetros proporcionará información sobre los últimos 50 meses de vida del animal. En el caso del lobo fino antártico, las vibrisas más largas pueden contener el registro de los últimos cinco años de vida.

Nuestros estudios han demostrado que la dieta varía con la edad y con el sexo, pero también entre adultos del mismo sexo. Además, la alimentación de las hembras influye notablemente en el crecimiento de las crías. Ahora, el reto pasa por integrar esta información en modelos ecosistémicos que permitan valorar y gestionar la presión de los lobos sobre sus presas.



Alejandro Herrero 4ºA
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Cantos de manatí (Alejandro)

Un nuevo método registra este esquivo mamífero a partir de la grabación de sus vocalizaciones.

Los biólogos que quieren censar los manatíes antillanos de Costa Rica y Panamá afrontan un reto notable: viven en aguas cenagosas, lo que prácticamente impide verlos. «He remado cada día a lo largo y ancho del río San San [en Panamá] durante dos años y todo lo que he podido ver son algunos hocicos», se lamenta el biólogo e informático Mario Rivera-Chavarría. «Pude oírlos, pero no conseguí ver ninguno.» En 2013, Rivera-Chavarría, entonces en la Universidad de Costa Rica, y sus colaboradores en el Instituto Smithsoniano de Investigación Tropical emprendieron un censo de manatíes en los humedales de San San Pond Sak en Panamá, una zona fronteriza con Costa Rica que abarca el río San San. A bordo de una embarcación equipada con sónar de barrido lateral, que genera imágenes a partir del eco sonoro rebotado por los animales sumergidos y su entorno, el equipo estimó que la población en un tramo de 18 kilómetros del San San variaba entre un escaso par de manatíes en algunos meses y 33 en otros.

El problema estriba en que el sónar resulta perturbador para estos animales amenazados, por lo que Rivera-Chavarría quería demostrar que era posible llevar a cabo el censo con una técnica menos invasiva. Las vocalizaciones de los manatíes poseen rasgos distintivos que un oído entrenado o un ordenador saben reconocer como pertenecientes a un individuo u otro. El experto registró los cantos con micrófonos subacuáticos colgados de su kayak mientras surcaba a remo el San San.

Su colega Jorge Castro, informático en el Centro Nacional de Alta Tecnología de Costa Rica, diseñó un algoritmo para contabilizar automáticamente los manatíes a partir de las grabaciones. Castro demostró, con una muestra de 54 reclamos pertenecientes a cuatro manatíes, que su algoritmo poseía una precisión del cien por cien.

El algoritmo divide el proceso en cuatro etapas: separación de las grabaciones en tramos cortos, anulación del ruido de fondo, etiquetado de los reclamos de los manatíes y agrupación de los correspondientes a cada individuo. La cancelación del ruido de fondo es la más larga, por lo que para agilizar el proceso, Castro y su colaborador Esteban Meneses recurrieron a un superordenador. Tradujeron el algoritmo a un lenguaje de programación que permitió ejecutar las tareas en paralelo, lo cual aceleró el proceso 120 veces, según relataron el pasado julio en el Taller Internacional de Inteligencia Bioinspirada, del Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Ahora, Castro y su equipo planean refinar el algoritmo para identificar los reclamos del zorzal pardo, o yigüirro (Turdus grayi), el ave nacional de Costa Rica. Roberto Vargas-Masís, experto en bioacústica de la Universidad Nacional de Educación a Distancia de ese país, que no ha participado en el estudio del manatí pero que pretende hacerlo en la investigación ornitológica, afirma: «Con esta técnica podremos recabar y analizar grandes volúmenes de datos y averiguar con suma rapidez si la especie está presente en una región concreta».



Alejandro Herrero 4ºA
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Refugiados coralinos (Alejandro)

En el pasado los corales migraron para huir del calentamiento del agua.
Conforme el planeta y los mares se calientan, los lugares donde hasta hace poco prosperaba el coral resultan cada vez menos habitables. A causa del inusitado ascenso de la temperatura, gran parte de la Gran Barrera de Coral australiana sufrió en 2016 y 2017 un blanqueo masivo que convirtió auténticas exhibiciones de vistosos corales en monótonas masas emblanquecidas.

Pero los paleontólogos han descubierto un paraíso al que se podría trasladar uno de los arrecifes de la región para escapar al sobrecalentamiento. Lo conseguiría a través de las corrientes oceánicas, cuando el coral se halla en su fase larvaria, suspendido en el agua. Con el estudio de fósiles procedentes de la bahía de Daya, justo al noreste de Hong Kong, en el mar de la China Meridional, un equipo de investigación descubrió que, durante períodos de calentamiento acaecidos en el pasado remoto, los arrecifes coralinos migraron desde las cálidas aguas ecuatoriales hasta latitudes subtropicales más acogedoras.
«Hemos visto que los corales de latitudes altas que circundan China surgieron durante períodos cálidos precedentes», afirma Tara Clark, paleoecóloga de la Universidad de Wollongong. En 2015, encabezó una expedición científica a la citada bahía. Allí tomaron al azar muestras de corales muertos y calcularon su antigüedad con técnicas de datación radioisotópicas. Los antiguos arrecifes crecieron hace entre 6850 y 5510 años, según han descrito el pasado enero en Geology, lo cual coincide con una época en que la temperatura del mar de la China Meridional y de los mares cercanos era en promedio uno o dos grados más cálida que en la actualidad. Esta tendencia indica que algunos arrecifes podrían crecer en lugares como la bahía de Daya en las décadas venideras, a medida que aumente la temperatura.

La idea de trasladar arrecifes amenazados no es nueva, pero usar el registro fósil para localizar tales lugares sí lo es bastante, matiza John Pandolfi, paleoecólogo marino de la Universidad de Queensland que no ha participado en el novedoso trabajo. «Es primordial conocer la dinámica de las comunidades ecológicas y sus respuestas al cambio ecológico», asegura. Ese tipo de alteraciones suele suceder en escalas cronológicas más extensas que las humanas, por lo que el registro fósil puede revelar las que se producen a tan largo plazo, destaca Pandolfi.

Si bien las pruebas fósiles indican que la bahía de Daya pudo ser en su día un paraíso para el coral, ahora hay obstáculos para hacer de ella un refugio acogedor, explica Clark. No todos los corales están preparados para viajar a través del mar hasta un nuevo hogar. Y la bahía sufre una intensa contaminación, por lo que podría no ser idónea para albergarlos. Pero a la luz del nuevo descubrimiento, Clark afirma: «Deberíamos hacer lo posible por preservar esas zonas, por si acaso».



Alejandro Herrero 4ºA
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El regreso de la vida después de una erupción (Alejandro)

En las aguas sulfhídricas próximas al volcán submarino de El Hierro ha surgido un peculiar ecosistema microbiano.
Una erupción volcánica es tan devastadora en el mar como en tierra. La que se desencadenó el 10 de octubre de 2011 al sur de la isla de El Hierro, a una profundidad de 363 metros, duró 147 días. En ese tiempo se formó un nuevo volcán submarino, el Tagoro, que fue creciendo a razón de casi 2 metros diarios, hasta alcanzar 274 metros de altura. La erupción provocó un aumento brusco de la temperatura y la turbidez de las aguas, un descenso de la concentración de oxígeno y la expulsión masiva de dióxido de carbono (CO2) y ácido sulfhídrico (H2S), acabando con todo signo de vida. La superficie del mar se tiñó de vivos colores debido a las partículas y los metales disueltos expulsados por el volcán.
En octubre de 2014, nuestro equipo visitó el Tagoro con un vehículo submarino teleoperado (ROV, de remotely operated vehicle). La sorpresa fue que el lecho marino cercano a la cima del volcán estaba cubierto por un tapiz blanco como la nieve. Superada la primera impresión, nos aprestamos a filmarlo y muestrearlo. Su aspecto en forma de pequeños filamentos meciéndose suavemente nos llevó a llamarlos «cabellos de Venus». El organismo más abundante que los componía era una bacteria sulfooxidante de un género y una especie nuevos. Fue bautizada como Thiolava veneris, del griego thio, referido al azufre como sustrato metabólico clave, del latín lava, referido al tipo de fondo donde se halló, y del latín veneris, que es el genitivo de Venus.

Visualmente muy llamativos, los cabellos de Venus están formados por filamentos pluricelulares de unos centímetros de longitud y de entre 3 y 6 micras de diámetro, envueltos en vainas de entre 30 y 90 micras de diámetro. Nuestro equipo recuperó también numerosos genes de otros organismos, tanto procariotas como eucariotas. Estos últimos eran muy diversos e incluían meiofauna (pequeños invertebrados de entre 30 y 1000 micras) y estadios larvales y juveniles de organismos bentónicos de mayor tamaño. Todo ello significa que las bacterias de los cabellos de Venus, alimentadas por el sulfhídrico que sigue escapando del volcán, son los productores primarios, en la base de la cadena trófica, de un ecosistema que está naciendo después de la devastación. ¡La vida vuelve a triunfar!



Alejandro Herrero 4ºA
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El ingenio de los cefalópodos (Alejandro)

Sepias, calamares y pulpos combinan sistemas nerviosos relativamente simples con comportamientos complejos e intrigantes, un hecho único en el reino animal.
EN SÍNTESIS
Los cefalópodos son invertebrados marinos con una inteligencia fascinante. Despliegan asombrosos cambios de coloración y textura de la piel, de forma y postura, y muestran una excelente capacidad para resolver problemas y para aprender.

A pesar de su complejo comportamiento y cognición, equiparables a los de muchos vertebrados, mantienen una organización sencilla del sistema nervioso, propia de los moluscos, una combinación que resulta única en la naturaleza.

Sus capacidades se deben al desarrollo de unos excelentes órganos de los sentidos y de un cerebro formidable, cuyo estudio ha abierto nuevas líneas de investigación en neurología y etología.

Vivir rápido y morir jóvenes» se ha convertido en la descripción más popular de la vida de los cefalópodos, que no suele prolongarse más allá de los dos años. Aunque, teniendo en cuenta las variadas y complejas conductas de estos animales, quizá sería más apropiado decir: «Vivir rápido y morir jóvenes, pero ingeniosamente».

Estos peculiares moluscos de 500 millones de años de antigüedad comprenden los nautilos, las sepias, los sepiólidos o globitos (con diez brazos como las sepias, pero de menor tamaño, cuerpo globoso y dos aletas con forma de oreja), calamares y pulpos. En conjunto suman unas 800 especies vivientes. Todas son marinas, con representantes en todos los mares del mundo, del Ártico a la Antártida, de la zona intermareal a la mitad del océano y de las aguas superficiales a las grandes profundidades. Presentan formas y tamaños corporales y estilos de vida muy diversos. Van desde el calamar gigante, el invertebrado marino más grande del mundo [véase «Ecofisiología del calamar gigante», por Ángel Guerra y Ángel F. González; Investigación y Ciencia, mayo de 2010], hasta especies de menos de dos centímetros de longitud. Incluso se han adaptado a ambientes muy hostiles, como Vulcanoctopus hydrotermalis, que vive cerca de las fumarolas hidrotermales.

Si bien la biología y la ecología de numerosas especies de cefalópodos se conocen bastante bien desde hace tiempo, el fascinante ingenio de estos invertebrados marinos esconde todavía muchas incógnitas. Los resultados obtenidos en las investigaciones, principalmente con pulpos y sepias, demuestran que algunas especies despliegan asombrosas formas de inteligencia, equiparables a las de muchos vertebrados con cerebros bien desarrollados, aunque mantengan una organización del sistema nervioso más sencilla, propia de animales sin vértebras. Esta combinación de sistema nervioso simple y comportamiento complejo es única en la naturaleza.

Destaca la habilidad de estos animales para manipular objetos; reconocer formas, colores y texturas; escapar de trampas; mimetizarse con otros animales u objetos para defenderse de los depredadores, cazar o aparearse; aprender y memorizar con rapidez a pesar de la brevedad de su vida; relacionarse con sus cuidadores en los acuarios, y quizás hasta divertirse jugando. Todo ello lo consiguen gracias al desarrollo de unos excelentes órganos de los sentidos y de un voluminoso cerebro.

Los hallazgos más recientes están cambiando nuestra concepción de lo que significa ser inteligente y están abriendo las puertas a nuevas líneas de investigación en neurología. Los elegantes experimentos de numerosos colegas y mis experiencias personales, algunos de los cuales describo a continuación, aportan numerosos ejemplos del ingenio de estos animales.


Advertir las señales del entorno
Los cefalópodos poseen una gran variedad de órganos de los sentidos que les permiten detectar los diversos estímulos externos. Los más conspicuos son los ojos. Su estructura es análoga a la de los vertebrados, aunque, en lugar de presentar una retina con conos y bastoncillos, cuentan con unas membranas especializadas de células fotosensibles de forma tubular, denominadas rabdómeros, que suelen tener un solo tipo de pigmento, la rodopsina. En la cabeza y el manto (la parte dorsal del cuerpo que recubre las vísceras), presentan, además, vesículas fotosensibles que captan la luz solar, una información que aprovechan para crear un efecto de contrailuminación, como se verá más adelante.



Alejandro Herrero 4ºA
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El declive del aguará guazú (Alejandro)

El mayor cánido de América del Sur está en regresión. ¿Por qué?

El aguará guazú, o lobo de crin (Chrysocyon brachyurus), es el mayor cánido de América del Sur. Históricamente la especie se hallaba en seis países: Argentina, Bolivia, Brasil, Paraguay, Perú y Uruguay.  Hoy, en cambio, está catalogada como casi amenazada por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, porque está sufriendo una clara regresión, sobre todo en las zonas más meridionales: prácticamente ha desaparecido de Uruguay, de gran parte del estado de Río Grande del Sur en Brasil y de todas las latitudes superiores a los 32 grados en Argentina.

Para esclarecer las causas de dicho declive, los científicos empleamos modelos matemáticos que permiten establecer la relación entre el patrón de distribución actual del aguará guazú y los factores ambientales que podrían estar afectándolo. En un trabajo publicado el pasado abril en Mammalian Biology, nuestro grupo ha analizado un gran número de dichos factores, entre ellos el espacio geográfico ocupado por el cánido, el tipo de cobertura del suelo (bosques, pastos, cultivos, marismas), la actividad humana, la topografía y el clima. Nuestros resultados indican que una combinación del espacio ocupado, la proporción de hábitats naturales abiertos y alejados de zonas de alta actividad humana (como carreteras y ciudades), y una elevada precipitación anual explican la distribución actual del aguará guazú.

La dinámica de tal distribución aún responde al origen biogeográfico histórico de la especie, configurado por las fluctuaciones climáticas de finales del Pleistoceno e inicios del Holoceno. Un núcleo de alta densidad de individuos en el Cerrado (zona de sabana tropical) de Brasil, rodeado de territorios favorables en el sureste y centro de ese país, el sur de Paraguay y el noroeste de Argentina, parece definir bien esa dinámica. La pérdida de poblaciones se registra mayoritariamente en las regiones periféricas. La lejanía respecto al núcleo hace a estas poblaciones más vulnerables, que sufren, además, la transformación del uso del suelo, de pastos nativos a zonas agrícolas y ganaderas. También se ven afectadas por el tráfico de vehículos y la mayor densidad poblacional humana, unas alteraciones que se han intensificado durante la última década. Esta situación está reduciendo muy posiblemente la diversidad genética del aguará guazú y la viabilidad de su población global. Los resultados de nuestro estudio pueden ayudar a definir medidas de gestión y conservación adecuadas para salvar a este mamífero emblemático de Sudamérica.



Alejandro Herrero 4ºA
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Entre dinosaurios, un pariente gigante de los mamíferos (Alejandro)

Los fósiles dan una y otra vez grandes sorpresas: esta vez se trata de un enorme pariente de los precursores de los mamíferos que vivió en el Triásico.

Parece una mezcla de rinoceronte y tortuga a la que se hubiese sometido a un aumento de escala, o al menos así describe al animal Gretchen Vogel en una noticia de Science. Pero no solo es el aspecto de Lisowicia bojani, sino también el lugar del hallazgo y la época en que vivió lo que dejó asombrados a Tomasz Sulej, de la Academia Polaca de Ciencias, en Varsovia, y a sus colaboradores: ese animal de 4,5 metros de largo, 2,6 de alto y 9 toneladas de peso vivió en el Triásico, época de la historia de la Tierra en la que los predecesores de los mamíferos actuales solo existían, según la opinión común, en un nicho ecológico. Con sus dimensiones, comparables a las de un elefante africano actual, Lisowicia bojani es la mayor especie de su época conocida hasta ahora entre las que vivían en tierra, con la excepción de los dinosaurios.

Lisowicia bojani pertenece al grupo de los dicinodontes (el infraorden Dicynodontia) pertenecientes a su vez a los terápsidos (el orden Therapsida), entre los que estuvieron los predecesores de los mamíferos de hoy (y están estos mismos). En su mayor parte, estos animales no eran sino pequeños herbívoros; solo unos pocos de ellos alcanzaron el tamaño de los actuales hipopótamos. La especie recién descubierta supera sin embargo a todas ellas con claridad. Los primeros huesos los descubrieron los paleontólogos, ya en 2006, cerca de Lisowice, en Silesia. Desde entonces se han desenterrado más de mil fragmentos. El estrato donde se los encontró tiene unos 210 millones de años; por entonces, los dicinodontes, según se sigue de la merma de sus yacimientos, debían de estar ya en decadencia. Sulej y sus colaboradores no pensaron en un principio que hubiesen encontrado un dicinodonte. Habida cuenta de su tamaño, creyeron que era un saurio. Los huesos del cráneo y de la cadera, sin embargo, indicaron la verdadera identidad del fósil.

Ese gran herbívoro poseía unos colmillos superiores que sobresalían como los de un jabalí. Por lo demás, carecía de dientes; en su lugar, es probable que desgarrase las plantas con un pico como de tortuga. También el resto de su anatomía da a entender algo que, desde nuestra perspectiva actual, resulta notable. Las patas traseras eran relativamente rectas, como las de los mamíferos modernos, mientras que las delanteras se parecían con su conformación curvada a las de los lagartos.

Comparados con los huesos de especies emparentadas, los restos del yacimiento polaco no muestran anillos de crecimiento; de ahí deducen los investigadores que aquel animal o creció muy deprisa o murió antes incluso de haber alcanzado todo su tamaño. Hay la idea de que los saurios de entonces alcanzaban rápidamente una talla gigante para librarse de los predadores, y Lisowicia bojani debió de tener que vérselas también con ellos. En el yacimiento se han encontrado además los restos de un saurio depredador de cinco metros de largo y heces petrificadas con restos de dicinodontes, uno de los pocos yacimientos así fuera de África, Asia y América; el grupo estaría, pues, más extendido de lo que pensaba. Sulej y sus colaboradores quieren por ello que se busquen con más intensidad otros dicinodontes en Ucrania y Rusia.



Alejandro Herrero 4ºA
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¿Acabaron los tiburones blancos con los megalodontes? (Alejandro)

Por desgracia, los megalodontes solo existen ya en el cine. Sigue, sin embargo, sin estar claro por qué se extinguieron aquellos tiburones gigantes. La datación de los fósiles apunta una nueva causa.
No es cierto que el tiburón gigante Otodus megalodon, conocido ordinariamente como megalodonte, sobreviva en alguna parte de las profundidades marinas. De ello no cabe duda porque no era ese el hábitat donde medró durantre millones de años. Pero los paleontólogos no han logrado dejar claro por qué se extinguió. Los cambios climáticos pudieron desempeñar algún papel. Sus presas favoritas (ballenas enanas, pinnípedos) desaparecieron de las proximidades de las costas. A cambio surgieron las grandes ballenas barbadas del mar abierto, pero no nadaban por sus predios. Así, el fin les habría llegado a los megalodontes, como a otras especies marinas, hace 2,6 millones de años, durante una extinción masiva.
Pero es posible que ese fin de los megalodontes no se haya fechado correctamente. Es lo que concluye la estimación de Robert Boessenecker, del Colegio de Charleston, y sus colaboradores, publicada en PeerJ. Para este estudio dataron de nuevo numerosos restos de tiburones gigantes y determinaron que a muchos se les había dado una fecha o demasiado reciente o demasiado imprecisa. Compararon las fechas con fósiles de California o de la Baja California, que se han conservado especialmente bien. Con ello llegaron a una conclusión inequívoca: la fecha que hasta ahora se le había dado a la extinción de los megalodontes es falsa. Aquellos peces murieron un millón de años antes. Habrían desaparecido, según esto, hace 3.600.000 de años.

Si se confirma, habrá que reconsiderar también la causa de su desaparición, la carencia, digamos, de presas posibles. Boessenecker y sus colaboradores han sacado a colación nuevos «culpables»: los tiburones blancos (Carcharodon carcharias), que hoy todavía surcan los océanos. En comparación con los megalodontes eran pequeños: el megalodonte medía hasta 20 metros de largo; el tiburón blanco solo llega a un tercio de esa longitud, pero por ello es más flexible. Los fósiles dan a entender que el tiburón blanco se originó hace uno seis millones de años en aguas del océano Pacífico y que hace cuatro ya se había extendido por todo el mundo, con lo que se convirtió en un competidor para su poderoso pariente. Los tiburones blancos son en buena medida unos oportunistas alimentarios: cazan activamente, pero no le hacen ascos a la carroña. Como eran más pequeños y ágiles, necesitaban menos alimento y podía bastarles con presas de menor tamaño. Cuando el alimento principal de los megalodontes empezó escasear, los tiburones blancos se encontraron en una posición ventajosa y fueron agravando la crisis alimentaria de la parentela.



Alejandro Herrero 4ºA
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Arañas convertidas en zombis (Alejandro)

Las larvas de ciertas avispas parásitas se adueñan de la mente de jóvenes arañas sociales y les hacen construir su propia tumba.
Hablemos de un trato injusto: algunas avispas parásitas arruinan la vida de arañas juveniles al apoderarse de su voluntad y obligarlas a aislarse de la colonia para luego comérselas vivas.

Anelosimus eximius, una especie de araña social que vive en algunas zonas de América Latina forma colonias de miles de individuos. Habita en telarañas con forma de canasta de hasta unos 8 metros de ancho adheridas a la vegetación cerca del suelo de la selva, donde protege sus huevos y cría su descendencia en cooperación con otros congéneres. Una colonia trabaja conjuntamente para derribar presas mucho más grandes, como los saltamontes, que a veces caen en una telaraña después de tropezar contra hilos de seda que sobresalen verticalmente. «Podría ser la pesadilla de alguien», comenta Philippe Fernandez-Fournier, ahora estudiante de doctorado en la Universidad Simon Fraser de Columbia Británica.

Pero Fernández-Fournier ha observado que una especie de avispa no descrita con anterioridad puede someter a estas arañas sociales a su voluntad de una manera aún más espantosa. Esta gran manipuladora se instala al lado de la telaraña mientras espera a que una joven araña se aleje de la colonia. Las avispas tal vez prefieren a los juveniles por su exoesqueleto más blando y su naturaleza «menos combativa», según Fernandez-Fournier, autor principal de un estudio publicado en Ecological Entomology, que describe este extraño parasitismo.
Los científicos no saben cómo la larva de avispa llega hasta la araña, pero una vez en ella comienza a alimentarse de su abdomen. A medida que la larva crece, empieza a controlar su cerebro y la induce a abandonar la seguridad de su colonia. La joven araña teje así una esfera de seda que la separa del mundo exterior. La larva completa su ciclo biológico comiendo el resto de la araña y usando la tela que la rodea convenientemente para construir su propio capullo y convertirse en una avispa adulta.

Fernández-Fournier cree que las larvas de la avispa probablemente liberan una sustancia que activa unos genes específicos en sus huéspedes, en los que desencadenan un comportamiento antisocial. Otras arañas relacionadas son menos sociables y abandonan la colonia cuando son jóvenes. Andrew Forbes, profesor de biología de la Universidad de Iowa, que no participó en la investigación de Fernández-Fournier, comenta que las larvas de avispa que controlan la mente podrían estar sacando provecho de esta ruta genética latente. Aunque las arañas hayan evolucionado hacia la vida social para protegerse de los depredadores, los parásitos podrían estar «tirando de los hilos» genéticos a su favor. «Podemos pensar en ello», explica Forbes, «como una carrera armamentista evolutiva entre la araña y el parasitoide».



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