En esta nueva sección pretendo destacar los avances científicos que se han producido en la semana que termina, con enlaces directos a las noticias más relevantes e incluyendo los artículos originales para que el lector pueda acudir directamente a la fuente para tener una información más completa.

BIOLOGÍA

El musgo, que desempeña un papel vital en los ecosistemas polares, es capaz de retornar a la vida y seguir creciendo después de más de 1.500 años congelado en la Antártida.

Antes de este estudio se había demostrado la regeneración directa de material vegetal solo hasta un máximo de 20 años de congelación.”Estos musgos permanecieron, básicamente, en una congelación intensa por un período muy prolongado”, indicó Peter Convey, de la Encuesta Antártica Británica. “La supervivencia y recuperación dentro de esta escala de tiempo es mucho, mucho más prolongada que cualquier cosa de la que se haya informado antes”.

Los musgos forman una parte importante del sistema biológico en ambas regiones polares y son las plantas dominantes en vastas regiones donde proveen el mayor almacenamiento de carbono, especialmente en el norte. Convey y sus colegas estudian principalmente las muestras congeladas de musgo polar porque proveen un archivo de las condiciones del clima en el pasado.

El experimento, señala el artículo, demuestra que los organismos multicelulares, en este caso plantas, pueden sobrevivir por períodos mucho más prolongados que los que hasta ahora los científicos consideraban posibles.”Si son capaces de sobrevivir de esa manera entonces la recolonización después de una era glacial, una vez que se retiran los hielos, sería mucho más fácil que la migración sobre distancias transoceánicas desde regiones más templadas”, escribieron los autores.

• Noticia lainformación.com

• Artículo: Millennial timescale regeneration in a moss from Antarctica

GENÉTICA

Investigadores estadounidenses han descubierto que el gen BRCA1, un conocido supresor tumoral en cáncer de mama y ovario, tiene un papel importante en el control del tamaño cerebral en mamíferos. El estudio muestra que la ausencia del gen en las células madre del cerebro de ratones compromete la anatomía de este órgano.

En el estudio El equipo de San Diego introdujo además otra mutación en los roedores exentos de BRCA1: el gen p53, encargado de promover la muerte celular en las células con daño en el ADN. La pérdida de este gen evitó que se muriera tejido cerebral en los roedores ya modificados.

“Sin BRCA1 ni p53 se toleran más mutaciones que normalmente causarían el suicidio celular a través de p53. Esto provoca la supervivencia de células con un gran número de mutaciones”, indica Pao. “La consecuencia en el cerebro no es tan drástica, pero en mama y en ovarios acaba convirtiéndose en cáncer” añade.

Sin embargo, el experimento mostró que los procesos en los que participaban los centrosomas –estructuras claves en la división celular y en la organización interior de la célula– no se restablecían con la pérdida de p53.

“Los resultados indican que el control de la integridad de los centrosomas es importante para regular el tamaño cerebral y es posible que BRCA1 sea uno de los genes que influenciaron la evolución del volumen del cerebro en varias especies de mamíferos”, concluye Gerald Pao. se han realizado experimentos con roedores genéticamente modificados que han demostrado que la falta de este gen provoca la muerte celular y la pérdida de tejido en estructuras del cerebro implicadas en la cognición, la memoria, el control motor y las sensaciones.

“La pérdida del gen BRCA1 a nivel celular comporta que las células se vuelvan más sensibles al daño producido por la rotura del ADN”, explica a Sinc Gerald Pao, uno de los autores del estudio.

Este científico cuenta que en un trabajo previo, se había mostrado el caso de dos pacientes que perdieron ambas copias del gen BRCA1 durante el desarrollo embrionario de su cerebro. Pao afirma que “las consecuencias que se observaron entonces fueron muy parecidas a las que se han visto en los ratones modificados del presente estudio”.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Role of BRCA1 in brain development

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La cantidad de palabras no es garantía de eficacia en un texto (el escritor Augusto Monterroso, famoso por sus brevísimos cuentos, decía que “cada día, una palabra menos”). Pero, en el ADN de las especies, parece que hay un derroche de material. En esta línea, el genoma del pino taeda, una especie originaria del sudeste estadounidense, podría ser el ejemplo máximo de esta abundancia innecesaria. Consta de 22.180 millones de bases (las letras químicas, acgt…), siete veces los 3.200 millones del genoma del ser más complejo que se conoce: el humano.

El pino taeda es una especie de mucha utilidad forestal, con un tronco largo y recto, que lo hace muy apto para su aprovechamiento maderero. Por eso hay abundantes plantaciones de él, sobre todo en EE UU. También cuenta entre sus miembros con un ejemplar famoso: el pino de Eisenhower del campo de golf de Augusta, famoso porque el expresidente le tenía especial aversión por la de veces que sus bolas chocaron contra sus ramas.

Entre las razones que explican este tamaño descomunal, el mayor de un genoma secuenciado hasta ahora, está que más del 80% de sus segmentos están repetidos. Sería algo así como engordar un diccionario repitiendo entradas. En la naturaleza este fenómeno puede tener alguna justificación (a más copias de un gen más fácil que se active y más fácil conservar al menos una copia original, no mutada), pero tanta repetición parece excesiva. En los humanos, esto solo sucede con el 25% del genoma.

La utilidad del árbol lo hizo un pronto candidato a que su genoma se secuenciara, pero el tamaño de su ADN complicó extraordinariamente el proceso. Lo habitual es romperlo en muchos trozos al azar que se secuencian por separado, y luego se ensamblan. Aquí hubo que sacar una especie de moldes previos clonando segmentos para poder ajustar las piezas.

Entre los genes que se han identificado, hay algunos comunes a otras plantas, como los de la formación de la madera. El resto queda en cuarentena. Ya ha sucedido que tras catalogar la inmensa mayoría del genoma humano como basura, ha habido que cambiar el concepto porque se le han encontrado funciones nuevas, como las reguladoras. Queda por confirmar si tanta repetición en el pino sirve para algo o es un defecto asumible que no lastra el funcionamiento del resto.

• Noticia El País

• Artículo: Decoding the massive genome of loblolly pine using haploid DNA and novel assembly strategies (descarga directa en formato PDF)

MEDICINA

Un equipo de arqueólogos han descubierto en Sudán el esqueleto de un hombre que habría sufrido un cáncer metastásico hace más de 3.200 años. Se trataría del caso más antiguo jamás hallado.

Los exámenes realizados muestran que “la forma de las pequeñas lesiones óseas sólo podía haber sido causada por un cáncer de tejidos blandos, aunque el origen exacto [de la enfermedad] no se puede determinar únicamente a partir de los huesos”, tal y como ha explicado Michaela Binder, la arquéologa responsable del equipo.

El esqueleto, ha subrayado la investigadora, “podría ayudarnos a comprender la historia todavía desconocida del cáncer. Tenemos pocos ejemplos anteriores. Necesitamos comprender la historia de la enfermedad para entender mejor su evolución”.

Pruebas radiográficas han permitido a su equipo contemplar de forma certera lesiones en los huesos, con metástasis claras en las clavículas, omóplatos, vértebras, o pelvis.

Por el momento, sólo pueden especular sobre los orígenes de este cáncer. Según explican, podrían haber influido factores genéticos, una enfermedad infecciosa causada por parásitos o la exposición al humo de hogueras.

• Noticia El Mundo

• Artículo: On the Antiquity of Cancer: Evidence for Metastatic Carcinoma in a Young Man from Ancient Nubia (c. 1200BC) (descarga directa en formato PDF)

PALEONTOLOGÍA

Tres esqueletos fósiles de este extraño y enorme dinosaurio con garras, perseguido desde hace un siglo por los paleontólogos, han aparecido en el norte de EE.UU.

La criatura medía tres metros de largo y metro y medio de alto, sus mandíbulas terminaban en un pico sin dientes y su cabeza lucía una cresta redondeada de altura similar a la del pájaro casuario australiano. Tenía patas de avestruz, enormes garras y posiblemente un cuerpo cubierto de plumas. Esta es la inquietante descripción de un nuevo dinosaurio de hace 66 millones de años descubierto por un equipo de paleontólogos del Museo de Historia Natural Carnegie en Pittsburgh (EE.UU.), tras desenterrar los esqueletos de tres ejemplares al norte del país, en Dakota del Norte y del Sur. Su aspecto es el de una extraña ave gigantesca, por lo que se ha ganado el sonoro nombre de Anzu wyliei, «pollo del infierno», el tipo de cosa que, como dice Matthew Lamanna, autor principal del estudio que se publica en la revista PLoS ONE, uno «no querría encontrar en un callejón oscuro».

Anzu wyliei tenía toda la pinta de un ave no voladora gigantesca: cresta, largas patas… Aunque de estos especímenes solo se han recuperado sus huesos, se han encontrado parientes cercanos a este dinosaurio con plumas fosilizadas, lo que sugiere que también tenían cuerpos emplumados. Pero el parecido con los pájaros acaba aquí. Los miembros anteriores terminaban en grandes y afiladas garras y la cola era larga y robusta.

La anatomía y el ambiente en el que vivió este «pollo infernal» proporciona información sobre su dieta y hábitat. Aunque su alimento preferido sigue siendo una incógnita, los investigadores creen que probablemente eran omnívoros y comían carne y vegetales. Ocupaban llanuras de inundación y probablemente llevaron una vida llena de peligros. Además de compartir su mundo del Cretácico con el Tiranosaurio rex, el carnívoro más notorio de todos los tiempos, los ejemplares muestran señales de lesiones: uno tiene una costilla rota ya curada y otro un hueso del dedo del pie artrítico que puede haber sido causado por una fractura cuando el tendón arrancó un pedazo del hueso adjunto.

• Noticia ABC

• Artículo: A New Large-Bodied Oviraptorosaurian Theropod Dinosaur from the Latest Cretaceous of Western North America (descarga directa en formato PDF)

FÍSICA

Los científicos de los aceleradores de partículas más potentes del mundo, el ya extinto Tevatron (Fermilab, EE UU) y el LHC (CERN, Suiza), han unido sus fuerzas, combinado sus datos y producido su primer resultado conjunto. Los investigadores de los cuatro experimentos (ATLAS y CMS del LHC, CDF y DZero de Tevatron) anunciaron ayer en el marco de la conferencia internacional de Moriond (Italia) el considerado mejor valor para la masa del quark top.

Los cuatro experimentos reunieron su poder de análisis de datos para llegar al mejor valor para la masa del quark top, estimada ahora en 173,34 ± 0,76 GeV/c2. Tevatron y LHC son los únicos experimentos en física de partículas del mundo capaces de producir el quark top, la más pesada de las partículas elementales. La enorme masa del quark top, más de 100 veces la del protón, lo convierte en una de las herramientas más importantes para los físicos en su búsqueda para entender la naturaleza del universo.

La nueva medida del valor de la masa del quark top permitirá a los científicos realizar más pruebas con el modelo matemático que describe las conexiones cuánticas entre el quark top, la partícula de Higgs y el portador de la fuerza electrodébil, el bosón W. Los físicos teóricos explorarán cómo este nuevo y más preciso valor cambiará las predicciones sobre la estabilidad del campo de Higgs y sus efectos en la evolución del universo. Además, permitirá a los científicos buscar incoherencias en el Modelo Estándar de Física de Partículas, así como buscar indicios de nueva física.

• Noticia Agencia SINC

• Nota de prensa del CERN

• Artículo: First combination of Tevatron and LHC measurements of the top-quark mass (descarga directa en formato PDF)

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Científicos de la Universidad de Granada (UGR) han llevado a cabo la determinación más precisa lograda hasta la fecha de la interacción nuclear fuerte, utilizando para ello más de 8.000 datos experimentales de dispersión entre neutrones y protones, recogidos entre los años 1950 y 2013 en aceleradores de partículas de todo el mundo.

Este trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Physical Review que edita la Sociedad de Física Estadounidense, y su importancia ha sido resaltada por el editor, que lo ha seleccionado como artículo recomendado. La investigación se realizó íntegramente en la UGR por Rodrigo Navarro Pérez, Enrique Ruiz Arriola y José Enrique Amaro, físicos del grupo de investigación Hadrónica del departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear, y del Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional.

En su trabajo, los investigadores granadinos proponen una nueva forma para la fuerza nuclear, que han denominado “potencial granulado”. Tras el análisis estadístico de los más de 8.000 datos, determinaron que sus resultados tienen una precisión media del 96%.

El profesor de la UGR explica que “las cuatro fuerzas fundamentales de la física son la interacción gravitatoria, la interacción electromagnética, la interacción débil y la interacción fuerte. Estas cuatro fuerzas son esenciales para nuestra existencia. La fuerte es la interacción más intensa de las cuatro y es la que mantiene unidos los núcleos atómicos”.

La interacción fuerte es la responsable de la fusión termonuclear que tiene lugar en el interior de las estrellas a partir de hidrógeno. Sin esa fuerza, el Sol no podría emitir radiación. “En Física, el conocimiento de la interacción fuerte es esencial para entender y describir los procesos que tienen lugar en el interior de los núcleos”, apunta el profesor José Enrique Amaro Soriano, uno de los autores del artículo.

El nuevo potencial granulado facilitará el estudio de las propiedades de la interacción fuerte, como la independencia de carga de las fuerzas nucleares, o la validez de las modernas teorías quirales (aproximaciones de la cromodinámica cuántica para baja energía). Además, se puede utilizar para calcular teóricamente las propiedades de los núcleos atómicos, como su energía interna, permitiendo conocer además el error teórico intrínseco, debido al desconocimiento parcial de la interacción fuerte, lo que hasta ahora era una incógnita.

• Noticia Tendencias21

• Nota de prensa UGR

• Artículo: Coarse-grained potential analysis of neutron-proton and proton-proton scattering below the pion production threshold

ASTROFÍSICA

Científicos de EEUU detectan ondas gravitacionales que serían la primera evidencia directa de la inflación, el momento de la historia del universo en que en menos de un segundo pasó de ser un punto diminuto a convertirse en una inmensidad.

Científicos de EEUU dicen haber “fotografiado” el primer eco del Big Bang, aquella descomunal explosión que dio lugar al universo hace 13.800 millones de años. En la práctica esa imagen es más bien un gráfico ininteligible para el común de los mortales. Pero escondido en ese gráfico hecho de líneas fluctuantes los científicos han detectado unas ondulaciones que no pueden corresponder a otra cosa que a ondas gravitacionales primordiales, es decir, las primeras ondas expansivas del Big Bang.

La presencia de esas ondas son la “primera evidencia directa de la inflación”, ese momento decisivo en la historia del universo en el que este aumentó explosivamente su tamaño en fracciones de segundo. También serían las “primeras imágenes de las ondas gravitacionales”,  según un comunicado de prensa del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CFA).

De acuerdo con la teoría de la Relatividad de Einstein, aquel cataclismo debió generar ondas gravitacionales, una especie de ondas expansivas cuyos efectos, aunque débiles, aún podrían observarse ahora, 13.800 millones de años después. Los investigadores del experimento BICEP 2, un telescopio de microondas situado en pleno Polo Sur, dicen haber fotografiado esas ondas por primera vez.

Lo que los expertos han observado es un cambio en la polarización de esas microondas llegadas desde el origen del universo. La polarización es algo así como la orientación de las partículas que forman las microondas y fue creada justo en el momento del Big Bang. En concreto el equipo ha captado microondas con una determinada orientación, o, como ellos lo llaman, polarización-B. Según sus cálculos, esa polarización sólo puede deberse a que, en su largo camino hasta la Tierra, esas partículas del Big Bang han sido modificadas por las ondas gravitacionales igual que hacen las ondas en la superficie de un estanque cuando alguien tira una piedra. Pero aún hay más, porque, según las observaciones del BICEP2, este tipo de polarización solo pudo ser causada por un tipo concreto de onda gravitacional: una muy débil y muy antigua que se formó como fruto de la inflación que hizo crecer el universo más de 70 órdenes de magnitud en fracciones de segundo.

• Noticia Materia

ASTRONOMÍA

El mayor censo de polvo en las galaxias locales ha sido completado con datos del observatorio espacial Herschel de la ESA, que proporciona un gran legado a la comunidad científica.

Los granos de polvo cósmicos son un ingrediente menor, pero fundamental, en la receta de gas y polvo para la creación de las estrellas y los planetas. Pero a pesar de su importancia, solo existe una imagen incompleta de las propiedades del polvo en las galaxias más allá de nuestra propia Vía Láctea. Las preguntas clave incluyen cómo el polvo varía con el tipo de galaxia, y cómo podría afectar a nuestra comprensión de cómo evolucionan las galaxias.

Antes de concluir sus observaciones en abril de 2013, Herschel proporcionó el mayor estudio del polvo cósmico, que abarca una amplia gama de galaxias cercanas ubicadas 50-80.000.000 años luz de la Tierra.

El catálogo contiene 323 galaxias con mayor o menor actividad de formación estelar y diferentes composiciones químicas, observadas por los instrumentos de Herschel través de longitudes de onda de infrarrojo lejano y submilimétricas.

Las observaciones de Herschel permiten a los astrónomos determinar la cantidad de luz emitida por el polvo en función de la longitud de onda, proporcionando un medio para estudiar las propiedades físicas del polvo.

Por ejemplo, una galaxia formando estrellas a un ritmo más rápido debe tener más estrellas masivas y calientes en ella, y por lo tanto el polvo en la galaxia también debería ser más cálido. A su vez, esto significa que más de luz emitida por el polvo saldría a longitudes de onda más cortas. Sin embargo, los datos muestran una mayor variación de lo esperado de una galaxia a otra en función de sus tasas de formación de estrellas, lo que implica que otras propiedades, como el enriquecimiento químico, también juegan un papel importante.

Al permitir a los astrónomos investigar estas correlaciones y dependencias, la encuesta proporciona un punto de referencia local, tan necesario para cuantificar el papel desempeñado por el polvo en la evolución de galaxias a lo largo de la historia del Universo .

• Noticia Europa Press

• Artículo: PACS photometry of the Herschel Reference Survey – far-infrared/submillimetre colours as tracers of dust properties in nearby galaxies (descarga directa en formato PDF)

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El interferómetro del VLT (Very Large Telescope Interferometer) de ESO ha revelado la existencia de la mayor estrella amarillla — y una de las diez estrellas más grandes – descubierta hasta el momento. Esta hipergigante mide más de 1.300 veces el diámetro del Sol y forma parte de un sistema compuesto por dos estrellas: su segundo componente se encuentra tan cerca que está en contacto con la estrella de mayor tamaño. Observaciones llevadas a cabo durante sesenta años, algunas realizadas por observadores aficionados, indican también que este extraño objeto cambia muy rápido y ha sido detectado en una fase muy breve de su vida.

“Las nuevas observaciones también mostraron que esta estrella tiene una compañera muy cercana, formando un sistema binario que nos ha sorprendido” afirma Chesneau. “Las dos estrellas están tan cerca la una de la otra que se tocan y todo el sistema parece un cacahuete gigante”.

Los astrónomos utilizaron una técnica llamada interferometría para combinar la luz recogida por múltiples telescopios individuales, recreando un telescopio gigante de más de 140 metros de tamaño. Los nuevos resultados llevaron al equipo a investigar minuciosamente antiguas observaciones de la estrella, llevadas a cabo durante más de sesenta años, para ver cómo se había comportado en el pasado.

Las amarillas hipergigantes son muy poco usuales, solo se conocen alrededor de una docena en nuestra galaxia, y el ejemplo más destacado es Ro de Casiopea. Están entre las estrellas más grandes y brillantes conocidas y se encuentran en un momento de sus vidas muy inestable, con rápidos cambios. Debido a esta inestabilidad, las hipergigantes amarillas expelen material hacia el exterior, formando una atmósfera grande y extendida alrededor de la estrella.

• Noticia ESO

• Artículo: The yellow hypergiant HR 5171 A: Resolving a massive interacting binary in the common envelope phase (descarga directa en formato PDF)

ARQUEOLOGÍA

Un equipo internacional de investigadores liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto en el yacimiento arqueológico de Tell Qarassa (Siria) un hueso tallado en el que aparecen dos caras humanas. El fósil, que tiene unos 10.000 años de antigüedad, refleja el la evolución del arte figurativo y el cambio de mentalidad de las primeras comunidades de agricultores y ganaderos respecto a los últimos grupos de cazadores recolectores.

“La iconografía de los cazadores-recolectores en el Paleolítico consiste principalmente en representaciones naturalistas de animales, mientras que la figura humana, salvo escasas excepciones, es mucho más esquemática. A medida que comienzan las transformaciones económicas y sociales que llevan al Neolítico, las representaciones simbólicas comienzan a centrarse en la imagen humana y aparecen las primeras representaciones naturalistas de rostros humanos, como los que hemos encontrado en Tell Qarassa”, explica el investigador del CSIC Juan José Ibañez, de la Institución Milà y Fontanals.

La talla encontrada en Siria mide 51 milímetros de largo, 17 de ancho y 7 de grosor. Está fabricada a partir de una costilla de gran bóvido, probablemente un uro euroasiático, y fechada alrededor del año 8200 antes de nuestra era. Las dos caras representadas, una sobre la otra en sentido vertical, muestran las mismas características: frente alta y despejada, arcos superciliares bien definidos, ojos cerrados, nariz larga y recta conectada con la frente, boca pequeña hecha con una incisión corta y recta y barbilla curva. Ambos rostros carecen de pelo y de orejas.

En la transición del Paleolítico al Neolítico este tipo de representaciones faciales aparecen tanto en esculturas monumentales, como en los denominados cráneos modelados (cráneos de antepasados sobre los que se reproducen por modelado los rasgos anatómicos). En ambos casos, apunta el investigador del CSIC, “la representación de la cara sirve para potenciar el vínculo de los vivos con seres sobrenaturales. Se trata de un tipo de relación simbólica que supone una de las innovaciones clave asociadas al origen del Neolítico”.

• Nota de prensa del CSIC

• Artículo: The human face and the origins of the Neolithic: the carved bone wand from Tell Qarassa North, Syria

Siete días … 17 a 23 de marzo by Afán por saber, unless otherwise expressly stated, is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.