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.
EVOLUCIÓN HUMANA
Una investigación innovadora de un experto de la Universidad de Nueva Inglaterra revela que nuestros parientes los neandertales bien pudieron comunicarse entre ellos hablando en lenguas no muy diferentes a las que utilizamos los humanos modernos en la actualidad.
Precisar el origen y la evolución del habla y el lenguaje humano es uno de los más antiguos y debatidos asuntos en el mundo científico. Durante mucho tiempo se ha creído que otras variedades del género homo, incluyendo a los neandertales que compartieron la Tierra con nuestros ancestros hace miles de años, simplemente carecían de la capacidad cognitiva necesaria y la estructura vocal necesaria para desarrollar la voz.
El profesor Stephen Wroe, zoólogo y paleontólogo de la UNE, junto con un equipo internacional de científicos y el uso de la tecnología de imágenes de rayos X en 3D, hizo un descubrimiento revolucionario que desafía esta idea sobre la base de un hueso hioides de Neanderthal de 60.000 años de antigüedad descubierto en Israel en el año 1989.
“Para muchos, el hioides neandertal descubierto fue sorprendente, ya que su forma era muy diferente a la de nuestros parientes más cercanos, los chimpancés y los bonobos. Sin embargo, era prácticamente indistinguible del de nuestra propia especie. Esto llevó a algunas personas a argumentar que este neandertal podía hablar”, expone el profesor Wroe.
“El contra-argumento obvio para esta afirmación es que el hecho de que los neandertales tuvieran hioides de la misma forma que los humanos modernos no significa necesariamente que los utilizaran en la misma forma. Con la tecnología de la época era difícil verificar el argumento de una manera u otra”. No obstante, los avances en el modelado de imágenes en 3D por computadora permitieron el equipo de Wroe examinar la cuestión.
“Analizando el comportamiento mecánico del hueso fosilizado con imágenes de micro-rayos X, hemos sido capaces de construir modelos del hioides que incluían la estructura interna compleja del hueso. Luego los comparamos con los modelos de los humanos modernos. Nuestras comparaciones mostraron que en términos de comportamiento mecánico, el hioides del neandertal era básicamente indistinguible del nuestro, lo que sugiere fuertemente que esta parte fundamental del tracto vocal se utiliza de la misma manera.
“A partir de esta investigación, se puede concluir que lo más probable es que los orígenes del habla y el lenguaje son mucho, mucho más antiguos, de lo que se pensaba”.
• Noticia Europa Press
• Artículo: Micro-Biomechanics of the Kebara 2 Hyoid and Its Implications for Speech in Neanderthals (descarga directa en formato PDF)
GENÉTICA
Hablar de ensayos clínicos para controlar el VIH y el sida siempre despierta expectativas. Este ha sido el caso de un nuevo estudio que muestra una terapia génica capaz de reducir la carga viral sin necesidad de antirretrovirales. Liderado por investigadores de la Universidad de Pensilvania (EE UU), este estudio en fase I revela el éxito de la ingeniería genética en las células inmunitarias de doce pacientes VIH positivos para resistir la infección.
En seis de ellos se pudo observar la disminución de las cargas virales al retirarles durante doce semanas los medicamentos antirretrovirales, e incluso, uno de los pacientes consiguió controlar el virus reduciendo su carga a niveles indetectables.
Los científicos utilizaron una nueva tecnología conocida como dedo de zinc nucleasa (zinc finger nuclease, ZFN) para desarrollar esta terapia de células T, responsables de coordinar la respuesta inmune celular. “Es una tecnología que tiene dos partes: los zinc fingers se unen a una molécula específica de ADN y la otra parte de la proteína, la nucleasa, corta el ADN”, explica a Sinc Pablo Tebas, investigador español que dirige la Unidad de Ensayos Clínicos del sida perteneciente a la institución norteamericana, uno de los dos centros en los que se completó el estudio. “No es que controle el VIH en los pacientes. Pero es un primer paso en el camino para dominar el virus sin tratamiento antirretroviral”
“Como a la célula no le gusta tener un corte en el ADN lo pega de nuevo. Y como no lo hace bien porque lo pega de forma inmediata, básicamente corta el gen al que se ha unido. Es una forma selectiva de quitar una secuencia específica de ADN del genoma, en este caso el gen que el virus del sida usa para entrar en la célula CD4”, añade Tebas, primer autor del trabajo.
Las células CD4 son las que dirigen el ataque contra las infecciones. Según cuenta el experto español, que se formó en la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid, desde hace muchos años se sabe que el virus del sida necesita esa proteína (el correceptor CCR5) para poder entrar en la célula e infectarla.
Para llevar a cabo el estudio, el equipo analizó dos cohortes de seis pacientes cada una, todos tratados con infusiones individuales de unas 10.000 millones de células con VIH –a las que se previamente se ‘eliminó’ el CCR5 de los cromosomas y se volvieron a poner dentro del paciente– entre mayo de 2009 y julio de 2012.
A la mitad de ellos se le quitó la terapia farmacológica durante las doce semanas de tratamiento, a partir de la cuarta semana tras la infusión, mientras que los otros seis mantuvieron los medicamentos antirretrovirales.
“Se sabe que estas infusiones son seguras y tolerables porque alrededor del 1% de la población no tiene esa proteína. Es una mutación que hace que esa proteína no sea funcional, lo que convierte a dicho porcentaje de personas en resistente al virus del sida”, subraya Tebas.
Sin embargo, los autores son prudentes y matizan los hallazgos logrados. “No es que controle el VIH en los pacientes. De hecho, de los seis pacientes solo uno controló realmente el virus. Pero es un primer paso en el camino para dominar el virus sin tratamiento antirretroviral”. Como una de las personas tratadas en la muestra fue capaz de controlar el virus sin tratamiento antirretroviral gracias a su heterocigosis, el siguiente paso para los autores es aumentar la dosis. “Ese paciente sugiriere un posible efecto de dosis, cuántas más células modificadas recibas más efectivo es el tratamiento”, apunta Tebas. “Para complementar la dosis de las células puedes tratar más células o hacer que el ambiente sea más favorable a las células genéticamente modificadas”.
Para seguir con esta segunda opción, a partir de abril los investigadores comenzarán en una cohorte más grande un tratamiento con ciclofosfamida –empleada en quimioterapia o lupus–, que consigue ‘hacer más espacio’ para estas células nuevas.
• Noticia Agencia SINC
• Artículo: Gene Editing of CCR5 in Autologous CD4 T Cells of Persons Infected with HIV
MICROBIOLOGÍA
Hace unos 30.000 años, en un rincón de Siberia, un virus gigante quedó congelado en el suelo. Pasaron los siglos y sobre aquella capa de tierra helada se fueron depositando muchas otras, generando un terreno conocido como permafrost. Este entorno gélido y en completa oscuridad funciona como un congelador natural perfecto para que un virus como aquel permaneciese intacto, en estado latente, a la espera de una situación más propicia para volver a la acción. En el año 2000, pasados unos 300 siglos, un equipo de científicos rusos extrajeron justo la porción de permafrost en la que estaba aquel virus gigante, aunque no lo supieron hasta mucho después.
Fue en 2012 cuando otro equipo de científicos franceses comenzó a rastrear aquellas muestras extraídas en Kolyma, en el extremo noreste de Rusia. Ese año un equipo había conseguido revivir una planta de unos 30.000 años que también había quedado conservada en estado latente en el permafrost. Si una planta podía hacer eso, por qué no también un virus, esos patógenos al límite entre la vida y la muerte que permanecen inertes hasta que invaden algo vivo para reproducirse.
Para cazarlo, los investigadores usaron cebo vivo: amebas que pusieron a crecer mezcladas con las muestras del permafrost. La mayor parte de las veces no pasaba nada y los microbios seguían viviendo sin problemas. Por fin, un día, en uno de los muchos cultivos celulares, las amebas empezaron a morirse sin explicación aparente. Al analizarlas, los investigadores descubrieron por fin al virus gigante de Siberia, el más grande que se ha hallado nunca y, de largo, el más antiguo que ha resucitado, según explican hoy los descubridores del nuevo patógeno en un estudio publicado en la revista científica PNAS. Además, al analizar el virus, los investigadores franceses han comprobado que no se parece a ninguno otro conocido y que su rara mezcla de características le convierte en una nueva familia y especie de virus gigante.
El equipo mantiene que el otro gran tipo de virus gigantes conocidos, los megavirus, pueden ser descendientes de microbios que perdieron algunos genes fundamentales como los necesarios para codificar proteínas (la base de la vida) y pasaron a hacerlo invadiendo a otros microbios. La teoría causó revuelo ya que algunos autores consideraban que el equipo no presentaba pruebas suficientes para sostener la existencia de una cuarta dimensión de la vida. Abergel dice ahora que la teoría “sigue en pie”. De hecho el nuevo virus de Siberia es una rara mezcla de los dos tipos de virus gigantes conocidos hasta ahora, los megavirus y los pandoravirus. Por fuera se parece a los pandoravirus, pero por dentro tiene un genoma sorprendentemente pequeño. Si los pandoravirus tienen hasta 2.500 genes y los megavirus unos 1.000, los phitovirus solo llevan dentro 500. Según el trabajo, los especímenes hallados en Siberia guardan más cercanía genética con los megavirus (y con otros virus de tamaño convencional) que con los pandoravirus. “No tenemos ningún escenario teórico para explicar el origen de los pandoravirus porque son demasiado extraños [ella utiliza la palabra inglesa alien]”, dice Abergel. “Debido a sus caracterísitcas intermedias entre los pandoravirus y los mimivirus, los pithovirus añaden una importante pieza del puzle. Ahora necesitamos aislar más virus como estos y entender cómo se originan y evolucionan”, apunta.
“Este tipo de trabajo nos da a entender que sabemos muy poco sobre la vida microbiana en nuestro planeta”, resalta Josep Gasol, microbiólogo del Instituto de Ciencias del Mar (CSIC) y líder del bloque de microbiología de la Expedición Malaspina. “Me sorprende mucho que este virus, de hace 30.000 años, pueda atacar a una ameba actual”, añade.
Una posible explicación, apunta Martínez, es que en realidad este virus nunca se haya ido, es decir, que haya seguido vivo en los mares todo este tiempo sin que nadie lo haya detectado hasta ahora.
• Noticia Materia
• Artículo: Thirty-thousand-year-old distant relative of giant icosahedral DNA viruses with a pandoravirus morphology
NEUROCIENCIA
Pese a lo que pueda parecer, nuestro ojo no es una cámara especialmente efectiva. Es cierto que tenemos unos 105 millones de fotorreceptores por cada ojo, un valor que si trasladáramos a una cámara digital nos daría una resolución de 105 megapíxeles (las más caras del mercado dan unos 40), pero toda esa información no se puede enviar al cerebro. “En origen”, explica el investigador español Luis Martínez Otero a Next, “la resolución de nuestro ojo es brutal, pero en realidad solo mandamos un millón de cables al cerebro, o lo que es lo mismo, un megapíxel de información”. Esto es así porque la evolución tiende a ahorrarse dispendios. Si cada receptor mandara la información directamente a la corteza, necesitaríamos 105 millones de cables y un nervio óptico tan grueso como el propio ojo. Esto, además de darnos un aspecto bastante marciano, con una cabeza descomunal y ojos saltones, provocaría que el consumo energético del sistema fuera insostenible.
Este ahorro de energía ha llevado a que el sistema visual tome algunos atajos. “La estrategia es: reducimos un montón el muestreado, hacemos uno muy grande al inicio y lo reducimos con una resolución baja con la esperanza de poder aumentarla en la estructura a la que llegue la información”, explica Martínez Otero, investigador del Instituto de Neurociencias de Alicante. Su investigación pone encima de la mesa un cambio de paradigma respecto al sistema visual y revela el papel de un núcleo del cerebro, el núcleo geniculado lateral del tálamo, en el proceso. “Lo que sucede, paradójicamente, es muy parecido a lo que pasa al mandar información por internet, o en otros procesos digitales. Haces una compresión de la información y luego lo descomprimes”, asegura. “Lo que hemos descubierto es que hay un núcleo que hace exactamente lo que haría Photoshop con una imagen que quiere ampliar: primero la interpola para hacer la imagen mucho más grande. En ese proceso pierdes nitidez en los bordes y, para evitar eso, cualquier dispositivo fotográfico aplica máscaras de desenfoque y distintos tipos de filtros. Pues bien, resulta que los circuitos del tálamo hacen lo mismo”.
El estudio de Martínez Otero y su equipo es también, en definitiva, otra prueba de que el proceso de “ver” es una reconstrucción del cerebro, una recomposición basada en trocitos de información que pasan por distintos circuitos. “El mayor consumo de recursos mientras miramos un objeto”, apunta el científico, “no se produce por esta ‘superposición de filtros’, sino en la corteza cerebral, para contextualizar las imágenes”. Cuando miramos, lo que vemos depende tremendamente del contexto, no hay percepciones en términos absolutos. Si miramos un folio blanco en la penumbra de casa y el mismo folio bajo el sol de mediodía, el blanco nos parecerá el mismo aunque no sean ni parecidos. Esto se ve muy bien con las ilusiones visuales. “Hay un trabajo ingente de construcción a posteriori de lo que vemos, basado en tu memoria, tu conocimiento del mundo, tus sensaciones… y por eso la visión, y el testimonio de un testigo ocular, es tan poco fiable”. Por eso conviene no fiarse demasiado de los que nos dicen los ojos. Y conocer mejor cómo nos mienten es un buen comienzo.
• Noticia Next
• Artículo: Statistical Wiring of Thalamic Receptive Fields Optimizes Spatial Sampling of the Retinal Image
PALEONTOLOGÍA
Un equipo de investigadores ha hallado en Portugal los restos fósiles de una nueva especie de dinosaurio que, con una longitud de diez metros y un peso de cuatro a cinco toneladas, podría ser el mayor predador terrestre de Europa. Según el estudio, encabezado por Christophe Hendrickx y Octavio Mateus, de la Universidade Nova de Lisboa y el Museo de Lourinhã, el animal podría haber sido asimismo uno de los dinosaurios carnívoros más grandes del período jurásico.
En los sedimentos del jurásico superior, en el centro de Portugal, se han hallado restos de numerosas clases de dinosaurios que representan una de las faunas europeas más ricas de dinosaurios y “ciertamente la más diversa desde el jurásico tardío en Europa”, señalaron los autores.
En esas muestras están representadas todas las ramas mayores en el árbol filogenético de los dinosaurios, aparte de los llamados marginocéfalos o “cabezas con reborde” que vivieron desde el jurásico superior hasta el cretácico superior entre hace unos 157 y 65 millones de años. Entre esos, añade el artículo, los terápodos, un tipo de dinosaurios carnívoros, son de lejos el grupo más diversificado entre los dinosaurios.
Los científicos que descubrieron los huesos de este ejemplar al norte de Lisboa creyeron, inicialmente, que se trataba de un Torvosaurus tanneri, una especie de dinosaurio que se ha hallado en América del Norte.
Una comparación más detallada del hueso de pantorrilla, mandíbula superior, dientes y una porción de vértebra de la cola indicó a los autores que el ejemplar merecía un nuevo nombre de especie y lo llamaron Torvosaurus gurneyi.
Este dinosaurio tenía dientes con forma de hoja de cuchillo de hasta diez centímetros de longitud, lo cual indica que puede haber estado en la cumbre de la cadena alimentaria en la península Ibérica hace unos 150 millones de años. Los científicos calcularon que puede haber alcanzado un tamaño de diez metros de largo con un peso de cuatro a cinco toneladas.
El número de dientes, como asimismo el tamaño y la forma de la boca, diferencian al torvosauros europeo del americano. La mandíbula superior del americano tiene once o más dientes, en tanto que la del europeo tiene menos de once.
“Éste no es el dinosaurio predador más grande que conocemos”, señaló Hendrickx. “Los tiranosaurios, carcarodontosaurios y giganotosaurios del período cretáceo fueron animales más grandes.
“Pero con un cráneo de 115 centímetros de largo, el Torvosaurus gurney fue uno de los carnívoros terrestres más grandes en esta época y fue un predador activo que cazaba otros dinosaurios grandes, como lo prueban sus dientes con forma de hoja de cuchillo”
• Noticia La Vanguardia
• Artículo: Torvosaurus gurneyi n. sp., the Largest Terrestrial Predator from Europe, and a Proposed Terminology of the Maxilla Anatomy in Nonavian Theropods (descarga directa en formato PDF)
FÍSICA
Un estudio llevado a cabo por científicos de la Universidad de McGill (Canadá) ha logrado elaborar un vidrio 200 veces más fuerte que un cristal estándar. Para este trabajo los expertos se han inspirado en las conchas de los moluscos.
Los autores de la investigación comenzaron su estudio observando materiales naturales, como conchas de moluscos, huesos y uñas, que son muy resistentes a pesar de que están hechos de minerales frágiles. Según explican los científicos, el secreto de estos objetos radica en el hecho de que los minerales están unidos entre sí en una unidad más dura y más grande.
En el caso de las conchas, hechas en más de un 95 por ciento de un material frágil, el equipo advirtió que el nácar reviste muchas de ellas por dentro a modo de tabletas microscópicas y es lo que las hace tan fuertes. “La capa de nácar del interior de algunos moluscos es unas 3.000 veces más resistente que los minerales que la componen”, ha precisado el autor principal, François Barthelat.
Los expertos en ciencia de los materiales llevan veinte años estudiando el nácar para desentrañar todos sus secretos y, hasta ahora, los intentos previos de recrear su estructura han sido un desafío.
Por ello, en este trabajo los expertos han optado por grabar en láminas de vidrio, mediante un láser 3D, los patrones estructurales del nácar. Según destaca el artículo, al probar este nuevo material se detectó que era mucho más resistente que las láminas vidrio que no habían sido tratadas.
El objetivo final de este trabajo es que, con este sistema, el vidrio podía absorber impactos con mejor rendimiento y doblarse ligeramente en lugar de romperse. “Un contenedor de vidrio estándar se romperá si se deja caer en el suelo. Por el contrario, un recipiente hecho de este vidrio bioinspirado tiene la posibilidad de deformarse un poco, sin fracturarse completamente”, ha añadido Barthelat.
En este sentido, ha explicado que el vidrio grabado con láser se puede “estirar” en casi un 5 por ciento antes de quebrarse, en comparación con una capacidad de deformación de sólo el 0,1 por ciento para el vidrio estándar.
• Noticia Europa Press
• Artículo: Overcoming the brittleness of glass through bio-inspiration and micro-architecture
INFORMÁTICA
Investigadores de la Universidad de Liverpool (Reino Unido) han demostrado por primera vez que las redes WiFi pueden ser infectadas con un virus que puede moverse a través de áreas densamente pobladas tan eficientemente como un resfriado común se propaga entre los humanos.
El equipo diseñó y simuló un ataque de un virus, llamado Camaleón, y descubrió que no sólo podía extenderse rápidamente entre los hogares y las empresas, sino que también era capaz de evitar ser detectado e identificar los puntos en los que el acceso Wi-Fi estaba menos protegido por encriptación y contraseñas.
Investigadores de la Facultad de Ciencias de la Computación e Ingeniería Eléctrica y Electrónica simularon un ataque a Belfast y Londres en un entorno de laboratorio y encontraron que Camaleón se asemejaba a un virus transmitido por el aire, que viajaba a través de la red WiFi por medio de los puntos de acceso (APs) que conectan a los hogares y a las empresas a las redes WiFi.
Las áreas que están más densamente pobladas tienen más puntos de acceso próximos entre sí, lo que significa que el virus se propagaba más rápidamente, sobre todo a través de redes que se podían conectar en un radio de 10-50 metros
Camaleón fue capaz de evitar la detección debido a que los sistemas actuales de detección de virus buscan los virus que están presentes en Internet o las computadoras, pero Camaleón sólo está presente en la red WiFi. Aunque muchos puntos de acceso están suficientemente encriptados y protegidos con contraseña, el virus simplemente seguía adelante para encontrar aquellos que no estaban protegidos fuertemente, incluyendo puntos de acceso libres y comunes en lugares como cafeterías y aeropuertos.
• Noticia Tendencias21
• Artículo: Detection and analysis of the Chameleon WiFi access point virus (descarga directa en formato PDF)
ARQUEOLOGÍA
El movimiento del Sol sobre los cielos de Petra determinó la forma en que se levantaron los monumentos de esta y otras ciudades nabateas. Así lo revela el análisis estadístico sobre la posición espacial de sus palacios, templos y tumbas efectuado por científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el CSIC y la Universidad de Perugia (Italia).
Los resultados apuntan a que aquellas grandes construcciones se levantaron teniendo en cuenta los equinoccios, los solsticios y otros acontecimientos astronómicos que determinaron la religión de los nabateos. Este antiguo pueblo prosperó entre los siglos I a. C. y I d. C en lo que hoy es Jordania y países cercanos.
“Las orientaciones astronómicas fueron a menudo parte de un plan elaborado y, posiblemente, una huella de la naturaleza astral de su religión, que mostraba impresionantes ‘hierofanías’ o actos de manifestación de lo sagrado en edificios relacionados con los tiempos de culto y adoración”.
Un ejemplo claro se observa en Ad Deir, el Monasterio de Petra. Durante el solsticio de invierno la luz del sol poniente entra por la puerta del monumento e ilumina el sagrado motab. Se trata de un pódium donde se colocaba unos bloques de piedra que representaban a las divinidades, como el dios Dushara.
“El efecto es espectacular, y solo se puede observar durante unos pocos días próximos a ese solsticio”, comenta Belmonte, que también destaca como justo en ese momento se produce otro fenómeno curioso. Desde el propio motab se observa cómo la puesta del sol recrea sobre las rocas de enfrente la figura de una cabeza de león, el animal de la diosa nabatea Al Uzza.
Los cálculos matemáticos también muestran el trazado astronómico que sigue la tumba de la Urna, otro famoso monumento donde se supone estuvo enterrado el rey Maliko II.
Su puerta principal está centrada con el entorno según la puesta de sol del equinoccio, cuando el día se iguala a la noche, y los rayos solares durante los solsticios de invierno y verano determinan las dos esquinas interiores del edificio.
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