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.

BIOQUÍMICA

Un estudio en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas ha propuesto una nueva aproximación para explicar el origen de la vida en la Tierra basada en la química de sistemas. Según este planteamiento, los primeros seres vivos, que aparecieron hace más de 3.500 millones de años, surgieron en medios heterogéneos, que posibilitaron una química suficientemente compleja.

El trabajo propone un escenario heterogéneo y complejo, en el que soluciones acuosas de diferentes monómeros y biopolímeros convivirían con moléculas anfifílicas capaces de formar vesículas y otros compartimentos. En tales sistemas habría sido fundamental el papel de diferentes tipos de catalizadores, entre ellos superficies minerales, interfases reactivas y organocatalizadores.

La existencia de un protometabolismo encapsulado en su propia membrana, apunta el estudio, permitió a los sistemas que estaban formándose mantenerse fuera del equilibrio termodinámico, mediante diversos mecanismos de control cinético y espacial sobre los procesos de autoorganización y transformación molecular implicados. Esto condujo a la transición entre los sistemas químicos y los biológicos.

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: Prebiotic Systems Chemistry: New Perspectives for the Origins of Life

BIOLOGÍA

Revelan el secreto de las serpientes voladoras. Las inusuales serpientes voladoras, que habitan en las selvas del sudeste asiático, son capaces de lanzarse desde los árboles y planear en el aire. ¿Y cómo lo hacen? Cambian radicalmente la forma de su cuerpo para generar las fuerzas aerodinámicas necesarias para realizar su hazaña.

Los investigadores sostienen que ahora entienden cómo estos reptiles pueden planear por la jungla en lugar de caer en picada al suelo.

“Al saltar, se aplana desde justo detrás de la cabeza hasta donde empieza la cola. Lo que hace es rotar sus costillas hacia adelante, hacia la cabeza, y hacia arriba, hacia la columna vertebral. Y esto hace que sea mucho más ancha –dobla su anchura– y esto produce esa forma de sección única”.

El cuerpo de la serpiente pasa de ser redondeado a ser mucho más achatado y cóncavo en la parte de abajo. Los científicos analizaron las fuerzas aerodinámicas que esta forma alterada genera en el aire, y para ello crearon una copia plástica de la culebra y la colocaron en un tanque de agua en movimiento.

Los científicos creen que el animal combina la transformación física con una danza ondulante en el aire para volar por lo alto de los árboles.

“Mueve la cabeza de un lado a otro, así pasa ondas por el cuerpo y parece que estuviera nadando en el aire”, expresó Socha.

Los investigadores dicen que el secreto de las serpientes voladoras podría inspirar el desarrollo robóticos de máquinas capaces de reptar, trepar y planear.

• Noticia BBC Mundo

• Artículo: Aerodynamics of the flying snake Chrysopelea paradisi: how a bluff body cross-sectional shape contributes to gliding performance

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EVOLUCIÓN HUMANA

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• Atapuerca ha proporcionado a la Antropología más fósiles humanos que ningún otro emplazamiento en el mundo

GENÉTICA

Los restos de ADN neandertal en los humanos modernos –del que se mantiene hasta un 20%– están implicados con genes que afectan tanto a diversas enfermedades, como la de Crohn, como en otros aspectos relacionados con la adaptación al medio, como la producción de queratina.

Los científicos saben que los neandertales procrearon con los ancestros de los humanos modernos y dejaron rastros de su material genético. De qué forma afecta al ser humano actual este legado de ADN neandertal y qué cantidad de segmentos han sobrevivido son cuestiones que no están claras.

Un estudio, dirigido por los genetistas de la Escuela de Medicina de Harvard (EE UU) y publicado en Nature, sugiere que el material genético heredado de los neandertales ha ayudado al ser humano moderno a adaptarse –por ejemplo, con genes relacionados con la piel–, pero también está implicado en enfermedades como la diabetes tipo 2, la enfermedad de Crohn, el lupus y la cirrosis biliar. 

Los científicos saben que los neandertales procrearon con los ancestros de los humanos modernos y dejaron rastros de su material genético

Asimismo, otro artículo de la Universidad de Washington (EE.UU.), publicado de forma simultánea hoy en la revista Science, ha estudiado con detalle cuántos de estos segmentos de ADN han sobrevivido.

Al comparar las secuencias del genoma arcaico y moderno, sus resultados indican que aunque la cantidad total de la secuencia neandertal en cualquier humano moderno es relativamente baja, la cantidad acumulada del genoma neandertal que persiste a través de todos los seres humanos es el 20%.

Los investigadores también se han encontrado con que hay regiones del cromosoma humano que carecen totalmente de genoma neandertal.

“El cromosoma 7, por ejemplo, no tiene absolutamente ninguno. No sabemos a ciencia cierta por qué no hay ADN neandertal allí, pero podría ser que era incompatible con el ADN del humano moderno. Curiosamente, el gen FOXP2, que se sabe que está asociado con las habilidades del lenguaje, se encuentra justo en el centro de esa región”

• Noticia Agencia SINC

• Artículo: The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans

• Artículo: Resurrecting Surviving Neanderthal Lineages from Modern Human Genomes

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Los animales transgénicos son el modelo ideal para estudiar enfermedades debidas a mutaciones del ADN. Pero las técnicas existentes tenían un problema: se basaban en producir muchos cambios en el genoma y luego seleccionar los ejemplares adecuados. Este método puede servir en ratones, que se reproducen mucho (por ello hay mucha variedad en cada camada y se puede elegir) y maduran pronto, lo que permite una investigación exhaustiva. Pero en simios, con camadas muy pequeñas y largos tiempos de crianza, eso no era posible. Algo que puede empezar a cambiar después del trabajo que ha publicado el equipo del chino Jiahao Sha, de la Universidad de Nanjing.

El trabajo se basa en la aplicación de la llamada tecnología CRISPR/Cas9, que básicamente consiste en utilizar unas bacterias para que hagan de tijeras genéticas que sirvan para introducir los genes que se quieren investigar, con la peculiaridad de que se puede dirigir exactamente dónde va a producirse la mutación. Con ello se evita generar animales inviables (que si bien en los roedores no es algo muy grave desde el punto de vista de la investigación, en monos con gestaciones largas es un obstáculo) y, además, se consiguen ejemplares que se parecen lo más posible a lo que sucede en la naturaleza.

El único requisito es que el proceso de modificación debe hacerse justo después de la fecundación, cuando el futuro macaco es solo un embrión de una célula. De esta manera se asegura que todo el organismo lleva la mutación. Ya han nacido dos animales después de aplicarle esta técnica.

• Noticia El País

• Artículo: Generation of Gene-Modified Cynomolgus Monkey via Cas9/RNA-Mediated Gene Targeting in One-Cell Embryos

MICROBIOLOGÍA

Corría el año 541 y la ciudad de Constantinopla era una trampa mortal. Lo que había comenzado como un simple brote de una nueva enfermedad se convirtió en una imparable epidemia que se cebaba especialmente con los más jóvenes y fuertes. Su avance fue fulminante. En cuestión de semanas la cifra de muertes pasó de 5.000 al día a 10.000. Ni aun entonces el emperador Justiniano renunció a recaudar impuestos a sus súbditos y les hizo pagar incluso los de sus vecinos muertos. Así lo relató el cronista de cabecera del emperador, conocido como Procopio de Cesarea. Pero todo fue inútil. La llamada Plaga de Justiniano fue el último clavo en el ataúd de lo que un día fue el Imperio Romano y se expandió por todo el mundo matando a unos 40 millones de personas en una de las peores pandemias de la Historia.

Ahora, casi 1.500 años después del desastre de Constantinopla, un equipo de científicos ha conseguido reconstruir el genoma completo del patógeno que desató aquella plaga y ha respondido las preguntas que la humanidad llevaba haciéndose más de un milenio.

Los dientes de dos cadáveres en un cementerio de Alemania han aportado la clave. De sus restos, que datan de las fechas aproximadas de la plaga, se ha conseguido extraer pequeños fragmentos de ADN de la Yersinia pestis, la bacteria de la peste. El análisis ha permitido reconstruir el genoma completo del patógeno y su análisis.

Lo que sí ha permitido el análisis de ADN antiguo es demostrar que Procopio, el historiador, no siempre era fiable. En una de sus crónicas de la peste describió su origen y expansión. “Empezó con los egipcios de la ciudad de Pelusium. Se dividió y parte fue a Alejandría y el resto de Egipto y otra parte fue a sus vecinos los palestinos y, desde allí, recorrió toda la Tierra”. Al reconstruir el genoma de la peste, Poinar puede aclarar de dónde surgió por primera vez y cómo viajó desde allí. Su trabajo aclara que el origen de la plaga no fue África, sino Asia. Desde allí se expandió a Europa siguiendo vías comerciales como la ruta de la seda. En total, hubo tres oleadas que convirtieron un pequeño brote localizado en una pandemia mundial que, según Procopio, mató a 100 millones de personas y estuvo a punto de “extinguir” al ser humano de la faz de la Tierra. Por eso es irónico que fuera Justiniano el que le haya puesto nombre a la plaga, pues él sobrevivió a ella.

• Noticia Materia

• Artículo: Yersinia pestis and the Plague of Justinian 541–543 AD: a genomic analysis

PALEONTOLOGÍA

Ver o ser vistos es la cuestión que tuvieron que plantearse los humanos que habitaron durante el Paleolítico la cornisa cantábrica. Un estudio analiza la visibilidad de los yacimientos paleolíticos de la mitad oriental de Cantabria y las provincias de Vizcaya y Guipúzcoa, mediante programas informáticos de análisis geográfico.

“Hemos comprobado que los cazadores y recolectores nómadas que habitaban estas tierras, hace entre 17.000 y 10.700 años, cambiaron cuevas y refugios situados a media ladera o en altitud por otros en los fondos de los valles y pies de ladera”, apunta Alejandro García Moreno, de la Universidad de Cantabria y autor principal del estudio.

Los yacimientos más antiguos suelen situarse en montes de forma cónica, como las cuevas de El Castillo en Cantabria y Santimamiñe en Vizcaya. Destacan en el paisaje; es decir, no solo puede verse muy bien desde ellos, sino que también resultan muy visibles.

A lo largo del Paleolítico aparecen yacimientos nuevos, muchos de ellos en cuevas que no estaban habitadas hasta entonces y en lugares de menor altitud. “Desde estas cuevas podían ver a mucha menos distancia, pero abarcan un horizonte mayor”, expone el científico.

En total, los investigadores estudiaron 25 yacimientos arqueológicos del final del Paleolítico Superior –los periodos denominados Magdaleniense y Aziliense– y emplearon un sistema de información geográfica (GIS, por sus siglas en inglés) que combina datos espaciales, como mapas y modelos digitales del terreno, con información alfanumérica.

• Noticia en Agencia SINC

• Artículo: To see or to be seen… is that the question? An evaluation of palaeolithic sites’ visual presence and their role in social organization

ARQUEOLOGÍA

¿Qué comían y bebían nuestros antepasados hace miles de años? Conocer la dieta de los diferentes pueblos de la antigüedad se ha convertido en una parte primordial de la arqueología. Y es que identificar los menús de épocas pretéritas es un aspecto fundamental para saber más sobre su estilo de vida, su organización social e incluso su comercio (para adquirir los distintos productos). Ahora un grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania han conseguido descifrar los elementos que componían el’ grog nórdico’, una bebida alcohólica milenaria muy común en los territorios escandinavos en la Edad de Bronce utilizada especialmente para mantenerse calientes frente a las bajas temperaturas.

En concreto, el estudio ha detectado mediante técnicas de arqueología biomolecular la utilización de miel, arándanos rojos, mirto, enebro, resina de abedul y hasta cereales para la fabricación de dicho brebaje. Para lograr estos resultados, el equipo de investigadores analizaron restos de ‘grog’ de diferentes lugares de Suecia y Dinamarca. La muestra más antigua está datada entre el 1500 y el 1300 a. C. y se halló en el interior de una vasija de cerámica que formaba parte de un ajuar funerario de un príncipe guerrero de la localidad danesa de Nandrup. Pero también se examinaron otras muestras fechadas entre el 1100 y el 200 a. C.

Según el doctor Patrick E. McGovern, director del Proyecto de Arqueología Biomolecular de la Universidad de Pensilvania, este trabajo confirma la existencia de un comercio de vino entre los pueblos nórdicos y el sur de Europa desde II Milenio a. C. que fue incrementándose rápidamente con el paso de los siguientes siglos hasta desterrar prácticamente el ‘grog’. Aunque según este experto algunos de los ingredientes de esta bebida local se utilizaron posteriormente como productos de las cervezas medievales. Actualmente la bebida más parecida a lo que pudo ser el ‘grog’ original se produce en la isla sueca de Gotland y se la conoce como ‘Gotlandsdryka’.

• Noticia El Correo

• Artículo: A biomolecular archaeological approach to ‘Nordic grog’ (descarga directa en formato PDF)

Siete días … 27 de enero a 2 de febrero by Afán por saber, unless otherwise expressly stated, is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.