Descubren una "fascinante" y prolífica vida intraterrestre

Washington. Cerca de 70 por ciento de los microbios de la Tierra vive en las profundidades; en rocas que fueron consideradas estériles, pero donde abundan bacterias y organismos unicelulares, según varios científicos que, por primera vez, han estimado la magnitud de esta vida "intraterrestre".

En la cumbre estadunidense de geofísica, en Washington, cientos de investigadores internacionales del programa Deep Carbon Observatory publicaron ayer la suma de sus trabajos, según los cuales la vida profunda representa una masa de entre 15 mil y 23 mil millones de toneladas de carbono.

Esto nunca había sido cuantificado, ya que antes la comunidad científica no disponía de observaciones puntuales.

Los participantes de esta colaboración internacional, que se efectuó durante 10 años, hicieron cientos de perforaciones en continentes y océanos. Un barco japonés perforó 2.5 de kilómetros bajo la placa oceánica, capturando microbios que nunca habían sido observados y estaban en una capa de sedimentos de 20 millones de años.

"Viven por todas partes en los sedimentos", dijo a Afp Fumio Inagaki, de la Agencia japonesa para Ciencias Marinas y de la Tierra. "Están ahí y esperan... todavía no entendemos sus mecanismos para sobrevivir a largo plazo", apuntó.

Dichos organismos habitan varios kilómetros debajo de la superficie, en la corteza terrestre y aparentemente han evolucionado con total independencia de la vida superficial.

"Son nuevas ramas del árbol de la vida que existen en la Tierra desde hace miles de millones de años, sin que nunca las hayamos tenido en cuenta", dijo Karen Lloyd, de la Universidad de Tenesi.

Se trata principalmente de bacterias y microorganismos unicelulares; algunos son zombies, pues utilizan toda su energía para sobrevivir, sin ninguna actividad, en áreas aisladas de la superficie desde tiempos inmemoriales, hace decenas de millones de años o más.

Sometidos a una presión extraordinaria y privados de nutrientes, algunos no se reproducen y carecen de actividad metabólica para recuperarse.

Quimiosíntesis, en lugar de energía solar

Otras bacterias, por el contrario, tienen una cierta actividad y fascinan a los biólogos porque funcionan en un sistema que no tiene nada que ver con la superficie terrestre, donde toda la cadena alimenticia depende de la fotosíntesis, que hace crecer a las plantas y permite nutrirse a un conjunto de organismos.

"Su fuente de energía no es el sol y la fotosíntesis", señaló Bénédicte Menez, responsable del equipo de geomicrobiología del Instituto de Física del Globo de París. "Aquí lo que hace funcionar a las comunidades es la quimiosíntesis, es decir, obtienen su energía de las rocas cuando éstas se alteran".

El récord de las observaciones lo ostenta un organismo unicelular bautizado Geogemma barossii, que ha sido hallado en fuentes hidrotermales en el fondo de los océanos: vive, crece y se reproduce a 121 grados centígrados.

La vida profunda sigue siendo un misterio científico formidable. ¿Cómo se propagan los microbios bajo tierra? ¿Descienden de la superficie o se generan en el interior de ella? ¿Hasta que profundidad hay vida? ¿Cuáles son sus fuentes de energía principales? ¿Metano, hidrógeno, radiaciones naturales...?

"Todavía no se sabe cómo afecta la vida subterránea a la superficial y viceversa", dice Rick Colwell, de la Universidad del Estado de Oregon.

Los humanos acumulan proyectos de explotación del subsuelo profundo para almacenar, por ejemplo,dióxido de carbono o para enterrar proyectos nucleares, pero hasta ahora esos planes consideraban que las profundidades eran "globalmente estériles", dijo Bénédicte Menez. Sin duda las interacciones han sido subestimadas.

Ahora "hay una verdadera toma de conciencia de este impacto de la vida en las profundidades de la Tierra", añade.

El descubrimiento cambia también nuestra percepción sobre otros planetas; por ejemplo, Marte, donde sabemos desde hace años que hay agua líquida pero seguimos buscando indicios de vida.

Saber que a niveles de presión y de temperatura extremos viven algunos microbios "puede ayudarnos a buscar mejor en otros planetas", explica Rick Colwell, quien enseña astrobiología en Oregon.

Halladas herramientas de la primera cultura humana de hace 2,4 millones de años

El descubrimiento, en Argelia, aleja la visión del este de África como cuna exclusiva de la humanidad

 Hace un año, un hombre barbudo con una túnica blanca típica de los salafistas se encaramó a la estatua de una mujer desnuda en una fuente de la ciudad de Sétif, al norte de Argelia. Con un martillo y un cincel, el fanático destruyó la cara y los pechos de la escultura, un monumento emblemático de la urbe desde 1898. Semanas después, en medio de la polémica, una diputada islamista, cubierta con un velo, exigió tapar la estatua con un pañuelo o esconderla en un museo. “Lo que hay que meter en un museo no es la escultura, sino a las personas que sugieren una idea semejante”, sentenció el ministro de Cultura, Azzedine Mihubi.

En el museo de Sétif, efectivamente, no se custodia la estatua de la mujer desnuda, que sigue en la fuente pública, sino un hallazgo que encaja muy mal con las creencias ultrarreligiosas, ya tengan a Alá o a cualquier otro dios como protagonista. Se trata de piedras talladas y huesos de animales con marcas de cortes, que demuestran que ya había humanos arcaicos con herramientas toscas en el norte de África hace 2,4 millones de años, 600.000 antes de lo que se pensaba. El descubrimiento dibuja un escenario evolutivo muy complejo, cada vez más alejado de la tradicional visión de África oriental como cuna exclusiva de la humanidad. “Toda África fue la cuna de la humanidad”, opina el arqueólogo argelino Mohamed Sahnouni , del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana, en Burgos.


Las piedras talladas comenzaron a aparecer en 2006 en el yacimiento de Ain Bucherit, un barranco situado a unos minutos en coche de Sétif. Son cantos de río que los primeros miembros del género Homo golpearían para lograr bordes afilados con los que descuartizar animales similares a antílopes y a cebras. Es el origen de la conducta humana. “Ahora la gran pregunta es quién fabricó estas herramientas”, reflexiona Sahnouni , director del proyecto de investigación de Ain Bucherit. Su hallazgo se publica hoy en la revista Science.
Durante décadas, África oriental se ha considerado la cuna exclusiva de la humanidad y el lugar de invención de las primeras herramientas de piedra. Allí hay yacimientos con cantos tallados de hace entre 2,6 y 1,9 millones de años, como los de Gona, Omo y Hadar, en Etiopía, y los de Turkana Occidental y Kanjera, en Kenia. La primera cultura humana, la Olduvayense, caracterizada por estos cantos tallados, se llama así por la Garganta de Olduvai (Tanzania), nido de estas herramientas de piedra.


A juicio de Sahnouni , los artefactos argelinos de 2,4 millones de años sugieren una rápida expansión por el continente o incluso “un origen múltiple de la cultura humana” en diferentes puntos del norte y el este de África. Los humanos modernos, los Homo sapiens, surgieron mucho después, hace unos 300.000 años. Los restos fósiles más antiguos se han encontrado, precisamente, en el norte de África, en el yacimiento de Jebel Irhud (Marruecos).

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Premian con el Nobel de Química a especialistas que recrearon en el laboratorio los principios de la evolución

Allanaron el camino para producir biocarburantes más limpios y terapias innovadoras

 El premio Nobel de Química se otorgó este miércoles a dos estadunidenses y un británico que se inspiraron en los principios de la evolución y de la selección natural para modificar las propiedades de las enzimas con fines terapéuticos e industriales.

El Nobel premia, con la mitad de la dotación, a la estadunidense Frances H. Arnold, de 62 años, profesora del Instituto Tecnológico de California (Caltech). Es la quinta mujer que recibe el galardón en esta categoría desde 1901.

La otra mitad es para el estadunidense George P. Smith, de 77 años, profesor en la Universidad de Misuri, y el británico Gregory P. Winter, de 67, de la Universidad de Cambridge.

Los tres científicos galardonados "dominaron los principios de la evolución" y allanaron el camino para la producción de nuevos materiales o biocarburantes más limpios, así como a terapias innovadoras, señaló la Real Academia de Ciencias de Suecia.

"Han reproducido los principios de Darwin en probeta. Se han basado en la comprensión de la molécula, que extraemos de los procesos de la evolución, para recrearlos en el laboratorio", precisó en rueda de prensa Claes Gustafsson, presidente del comité Nobel del premio.

La evolución dirigida es un conjunto de tecnologías que permite mejorar una proteína o un ácido nucleico al reproducir artificialmente el proceso natural de la evolución, aunque buscando orientarlo en una dirección elegida.

"Ya podemos explotar los mecanismos de la evolución para producir cosas que el hombre no sabe concebir", afirmaba en 2016 Frances Arnold, cuando recibió el premio Millenium Technology en Finlandia.

"Los descubrimientos de Frances Arnold han permitido crear enzimas que hacen la química más eficaz y ecológica", declaró Göran Hansson, secretario general de la Academia.

Efectos sobre la medicina

Por otro lado, "los descubrimientos de George Smith y Greg Winter tienen un efecto enorme, especialmente sobre la medicina con anticuerpos, con mucho menos consecuencias secundarios y son más eficaces", agregó.

Smith es el padre del método llamado phage display, que desmenuza el funcionamiento de los bacteriófagos –virus que infectan a las bacterias– y el rol de las proteínas en la infección.

En declaraciones a The Associated Press, Smith reconoció la contribución de sus predecesores a sus investigaciones.

"Muy pocos avances en la investigación son novedosos. Casi todos se basan en trabajos anteriores. Es casualidad. Eso ocurrió con mi estudio", señaló. "La mía fue una idea en una línea de investigación que se construyó de forma muy natural sobre líneas de investigación previas".

Smith afirmó que se enteró del premio de madrugada tras recibir una llamada telefónica desde Estocolmo. "¡Es una broma estándar que alguien con acento sueco te llame y diga: has ganado! Pero había mucha carga estática en la línea, sabía que no era uno de mis amigos", señaló.

Gregory Winter utilizó luego esos descubrimientos en ingeniería genética para codificar de forma diferente las proteínas y producir anticuerpos eficaces.

"Estoy conmocionado y contento. Pero sobre todo conmocionado", afirmó Gregory Winter, entrevistado por la agencia de prensa sueca TT. "Espero que hayan hecho buena elección", bromeó.

"Yo era la persona adecuada en el momento adecuado", declaró George Smith, ahora jubilado.

Antes de Frances Arnold, solamente otras cuatro mujeres habían sido galardonadas con el Nobel de Química: Marie Curie (1911), Irène Joliot-Curie (1935), Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964) y Ada Yonath (2009).

La medicina abrió el lunes el baile de los Nobel 2018, con el premio a un dueto de investigadores nipo-estadounidenses, James Allison y Tasuku Honjo, honrados por sus trabajos sobre la capacidad del cuerpo a defenderse de los cánceres virulentos, como el de pulmón o el melanoma.

El martes, la canadiense Donna Strickland se convirtió en la tercera mujer en recibir el Premio Nobel de Física, compartido con el francés Gérard Mourou y el estadunidense Arthur Ashkin.

Fueron premiados por haber revolucionado la técnicas de los láser usados en el estudio de lo infinitamente pequeño y en la cirugía ocular.

El Nobel de la Paz será anunciado el viernes en Oslo, antes del premio de Economía, que cerrará la temporada el lunes.

Por primera vez desde 1949, el anuncio del Premio Nobel de Literatura fue postergado un año por la Real Academia Sueca, afectada debido a divisiones internas y a la retirada de varios de sus miembros, lo que le impide funcionar con normalidad.

Los galaronados recibirán el 10 de diciembre una medalla de oro, un diploma y un cheque por más de 900 mil euros, que puede ser dividido en cada categoría entre tres ganadores como máximo.

Identifican descendiente directo de dos especies humanas extintas

A partir de un hueso de 1.5 centímetros, descubren a hija de una neandertal y un denisovano

 

Érase una vez, hace unos 50 mil años, que una neandertal y un denisovano tuvieron una hija... Un minúsculo fragmento de huesos reveló que estas dos especies de la línea de los humanos, ahora extintas, se reprodujeron.


“Es la primera vez que se identifica un descendiente directo de estos dos grupos”, señaló Viviane Slon, del Instituto Max-Planck de Antropología Evolucionista de Leipzig, en Alemania, coautora del estudio publicado este miércoles.


Los denisovanos y los neandertales se separaron hace 400 mil-500 mil años, convirtiéndose en dos especies distintas del género Homo.


Los neandertales desaparecieron hace alrededor 40 mil años. Se desconoce el motivo exacto. Los denisovanos también se extinguieron, pero no se sabe cuándo.


Sin embargo, pruebas de ADN demostraron que ambos dejaron parte de su herencia al Homo sapiens. Las poblaciones asiáticas y amerindias comparten menos de uno por ciento de su material genético con los denisovanos y los aborígenes de Australia o los papúes de Nueva Guinea hasta 5 por ciento.


Asimismo, todos los humanos modernos, excepto los africanos, tienen en su genoma aproximadamente 2 por ciento de ADN legado por los neandertales, lo que demuestra que se pudieron haber producido cruces entre estas especies en un pasado lejano.


La existencia de un descendiente de estas dos especies fue revelada tras el hallazgo de un hueso de 1.5 centímetros, tan pequeño que los científicos no podían decir a primera vista si pertenecía a un homínido o a un animal.

En las montañas de Altai

Descubierto en 2012 en una cueva de las montañas de Altai en Siberia, cerca de la frontera actual entre Rusia y Mongolia, Denny, como lo llamaron los investigadores, pertenecía a una hembra de al menos 13 años, que existió hace alrededor de 50 mil años.


La cueva donde murió Denny ya era famosa porque ahí se encontraron por primera vez restos fósiles del hombre de Denisova. Se trataba de fragmentos de una falange auricular perteneciente a una niña de unos siete años, que demostraron la existencia de este primo del Homo sapiens.


Al analizar a Denny, los genetistas lograron distinguir los cromosomas que la joven heredó de su padre y de su madre. Para ellos no cabe duda: su madre era una neandertal y su padre un denisovano.


“Al principio pensé que había un error en las pruebas”, admitió Svante Pääbo, investigador del Instituto Max-Planck de antropología evolucionista y coautor del estudio publicado en la revista Nature.


Cuando se fueron de África, los neandertales se dispersaron por Europa y el oeste de Asia, mientras los denisovanos se dirigieron hacia el este de Asia.


“Posiblemente los neandertales y los denisovanos no se vieron muchas veces. Pero cuando ocurría, todo apunta a que no tenían prejuicios los unos con los otros”, afirmó Svante Pääbo, quien identificó por primera vez al hombre de Denisova.


“Seguramente se reproducían con frecuencia, mucho más de lo que pensábamos, si no, no habríamos tenido tanta suerte”, concluyó el especialista.

Jueves, 23 Agosto 2018 07:11

A propósito del lenguaje inclusivo

A propósito del lenguaje inclusivo

Entre los muchos datos que la actualidad imprime en el cuerpo social figura sin duda la cuestión del llamado lenguaje inclusivo. Esto es: las propuestas para que el habla reemplace el uso del universal masculino por vocablos cuyas letras no ignoren la diversidad de respuestas frente al enigma de la relación sexual: vaya como ejemplo el uso del todes en lugar del todos. Desde ya la iniciativa ha cosechado apoyos pero también críticas, algunas propias del carácter retrógrado de los nostálgicos del orden patriarcal, pero otras que merecen toda su atención. Por caso quienes opinan que el carácter heteróclito, errático e impredecible de la lengua hace imposible la imposición de cambios surgidos de alguna intencionalidad premeditada por más digna que la misma sea: los cambios –dicen– se dan de manera natural. Argumentos no les faltan, basta recordar la peregrina iniciativa de Gabriel García Márquez: “jubilemos la ortografía, enterremos las haches rupestres, firmemos un tratado de límites y pongamos racionalidad en el uso de los acentos”, propuesta que por atentar contra la bella irregularidad que los siglos depositaron en la lengua mereció todo tipo de críticas, por cierto muy bien fundamentadas. Sin embargo, quienes dicen que los cambios en la lengua se dan de manera natural olvidan que el reino de lo humano se ha desprendido de la naturaleza precisamente por obra y gracia del lenguaje, esto es: la ley del incesto, ese imperativo moral que al desalojar el instinto hace de la sexualidad humana una incógnita siempre renuente a soluciones definitivas o roles estereotipados. Este y no otro es el motor que empuja la máquina del lenguaje en su errático devenir. Aquí la metáfora del cuerpo social toma todo su alcance: se trata de que una comunidad hablante está compuesta de cuerpos afectados por signos cuya eficacia subvierte las necesidades vitales a manos del goce de la lengua: una tendencia acéfala y caótica de ningún modo ajena al avatar político e histórico de la tragedia humana. Es decir, una voluntad traducida en cuerpos de deseo que violentan el sentido común, desde el seductor e irreverente decir de los poetas hasta los dialectos y modismos que resisten los mandatos de la lengua oficial, para no mencionar las frases lanzadas como si nada que luego, por misteriosas razones, el lenguaje adopta en su cotidiano devenir. De esta forma, lejos de remitirse a la ocurrencia o capricho de algún grupo o institución, el todes –por decir uno de los tantos vocablos inclusivos– bien puede resultar de una voluntad social y política de larga data. Por caso, basta citar el movimiento femenino de Las Preciosas que en la Francia del siglo XVII acuñaran la expresión “me falta la palabra”, testimonio de la inconsistencia del lenguaje para alcanzar el real que sin embargo cierne y altera, a saber: el enigma de la relación sexual que la rica equivocidad de la lengua atesora a pesar del cinismo de tóxicos discursivos como la posverdad. El tiempo dirá si el lenguaje inclusivo se muestra apto para acompañar e incidir en los cambios sociales que la decadencia del orden patriarcal provocan, cae en el olvido, o sucumbe como sinónimo del capricho individualista en que “cada Une hace lo que quiere porque el Otro no existe”.

 

Por Sergio Zabalza, psicoanalista.

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Hallan la mitad de la materia ordinaria del universo, tras 12 años de estudios

Hasta ahora había estado perdida; su ubicación era una pregunta abierta para la astronomía. Pero después de 12 años de investigación, un grupo de 21 científicos de seis países encontró entre las galaxias, en forma de filamentos, la mitad de la llamada materia ordinaria del universo con la que está hecho todo lo que vemos, incluidos los seres vivos.

No sabíamos dónde estaba, no se podía haber desintegrado y tendría que estar en algún lado. El estudio fortalece la teoría de la Gran Explosión o Big Bang, que predice cuánta materia ordinaria debió formarse durante el surgimiento del universo, indicó Yair Krongold Herrera, del Instituto de Astronomía (IA) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), quien participó en el hallazgo, publicado recientemente en la revista Nature.


De acuerdo con estimaciones recientes, la materia ordinaria es apenas 4 por ciento de la masa del universo; 23 por ciento está formado por materia oscura y 73 por energía oscura, ambas aún indetectables. Ubicar 50 por ciento de materia ordinaria, hecha de átomos, confirma experimentalmente hipótesis teóricas y ayuda a los astrónomos a tener una pequeña pieza del rompecabezas que describe la estructura cósmica.


Apoyo tecnológico


En su investigación, los astrónomos recurrieron a los telescopios espaciales XMM-Newton, de la Agencia Espacial Europea (ESA), y a Hubble, proyecto conjunto de la estadunidense Nasa y de la primera, así como al terrestre Gran Telescopio Canarias, que opera un consorcio internacional bajo el liderazgo del Instituto de Astrofísica de esa comunidad autónoma española.


Según el experto del IA, hay coincidencia al comparar la cantidad de materia ordinaria predicha por el Big Bang con la información inferida de la luz remanente del universo muy joven (radiación cósmica de fondo); también la hay con la cantidad de materia observada en el universo distante. Pero cuando se trata de distancias más cercanas a nosotros, se pierde paulatinamente evidencia de esta materia.
Además de Yair Krongold, por parte de México participaron Divakara Mayya y Daniel Rosa González, ambos del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.


La estructura del universo es una telaraña cósmica formada por muchos hilos de gas muy caliente que se entremezclan y a veces se fusionan para crear galaxias. Lo que descubrimos fueron dos filamentos en los que se veía material muy caliente y tenue, explicó.


Se detectaron en rayos X y en ultravioleta. A estas dos miradas desde el espacio, sumaron una tercera desde la Tierra con el Gran Telescopio Canarias.

Migas de pan de 14.400 años cuestionan el origen de la agricultura

Investigadoras españolas hallan restos de pan elaborado milenios antes del cultivo de los cereales

 

El pan se inventó antes que el trigo cultivado. Investigadoras españolas han identificado restos de pan hecho hace 14.400 años, varios milenios antes de que los cereales fueran domesticados. El hallazgo da un revolcón al relato dominante sobre el origen de un alimento tan básico para la historia de muchas civilizaciones y el de la propia agricultura.

El descubrimiento se ha producido en el desierto Negro, en el nordeste de Jordania. En un hogar de una pequeña aldea, los científicos hallaron miles de restos orgánicos de origen vegetal. La mayoría pertenecían a un tubérculo acuático emparentado con la chufa. En menor cantidad, también identificaron semillas de avena, cebada o escaña, un trigo silvestre. Pero lo más llamativo eran 24 pequeños trozos churruscados.


"¿Tienes tostadora en casa? Pues estos 24 son muy parecidos a los restos de pan que se quedan en ella", dice la investigadora de la Universidad de Copenhague y principal autora del estudio, Amaia Arranz-Otaegui. "Al microscopio binocular [el óptico convencional] se ve que hay algo diferente, como incrustaciones. Pero con el microscopio electrónico de barrido [que usa haces de electrones en vez de luz], se ve que son células vegetales, células de granos de cereal", añade la investigadora del University College de Londres (UCL) y coautora de la investigación, Lara González Carretero.


El estudio, publicado en la revista PNAS, lo describe como un pan plano, sin levadura, ácimo, hecho de harina y agua. Al microscopio se puede observar una estructura similar, aunque menos inflada, que la de muchos panes actuales. Los vanos, los espacios huecos, apenas ocupan el 16%, frente al 40% - 70 % de los actuales con levadura. Se parecería más a un pan pita que a uno de molde. La datación por radiocarbono considera a este pan como el más antiguo de los encontrados. Hasta ahora, ese puesto lo tenía un pan encontrado por la propia González en Çatalhöyük, un yacimiento de la meseta de Konya, en la actual Turquía. Según sus estimaciones, tendría unos 9.000 años. El identificado ahora fue cocinado unos cinco milenios antes.


Las migas de pan de 14.400 años fueron halladas por un equipo de arqueólogos de la Universidad de Copenhague en Shubayqa 1, uno de los yacimientos más antiguos de la cultura natufiense, presente en todo el Oriente Próximo, desde el norte del actual Irak hasta la península del Sinaí, en el moderno Egipto. "Los natufienses fueron los últimos cazadores recolectores [en Oriente Próximo] antes de la llegada de los agricultores del Neolítico", recuerda Arranz-Otaegui, que ha participado en las excavaciones del desierto Negro durante cuatro años. Aquel pueblo ya tenía perros domesticados, habían abandonado la vida nómada y contaban con piedras, morteros y toda una industria lítica para, entre otras cosas, hacer pan.


Sin embargo, el cultivo consciente de los cereales necesarios para obtener harina exigiría un proceso de domesticación que no se producirá hasta unos milenios más tarde. Así que los natufienses hacían su pan plano con granos de cereales silvestres en un proceso que debía ser muy costoso. "El trigo actual se descascarilla casi solo, en los silvestres la cobertura está diseñada para protegerlo y después había que molerlo, amasarlo, cocerlo... Todo apunta a que el pan se hacía en ocasiones, quizá para un uso simbólico o ritual, pero esto es difícil de demostrar", comenta la arqueóloga de la Universidad de Copenhague.


De hecho, la presencia de cereales, pan y otros posibles derivados de la harina como las gachas es pequeña si se compara con otros vegetales o carnes hallados en el yacimiento. Apenas el 20% de la dieta de aquellas personas dependía de los cereales que recolectaban. Ese porcentaje irá aumentando a medida que avance la agricultura.


"El pan exige un proceso intensivo en mano de obra que incluye el descascarillado, la molienda de los cereales, el amasado y el horneado. Que esto se hiciera antes de los métodos agrícolas sugiere que era considerado algo especial y el deseo de hacer más de esta comida especial probablemente contribuyera a la decisión de empezar a cultivar cereales", opina el director de la tesis de González, el profesor de la UCL Dorian Fuller. Y con el cultivo de los cereales, se generalizó la agricultura, la acumulación de alimento, la primera explosión demográfica, las primeras ciudades, las estructuras sociales...

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“Las ondas gravitacionales nos dirán qué pasó una fracción de segundo después del Big Bang”

El 'padre' del experimento LIGO explica cómo el fenómeno predicho por Einstein puede explicar las mayores incógnitas sobre el universo

 Barry Barish fue el primero de su familia en ir a la universidad. Su padre, estadounidense hijo de inmigrantes judíos, se quedó huérfano a los 12 años y tuvo que ponerse a trabajar para apoyar a la familia. Su madre recibió una beca para estudiar en la Universidad de Nebraska, pero su padre no le dejó ir. Fue ama de casa toda su vida.

Al estallar la II Guerra Mundial el padre de Barish entró a trabajar en la fábrica de aviones cerca de Omaha, donde se construyeron los bombarderos que lanzaron las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki, entre muchos otros. Terminada la guerra la familia se mudó a California. Barish iba para ingeniero, pero cuando entró en la Universidad de California en Berkeley se estaban descubriendo nuevas partículas elementales y quedó cautivado por las posibilidades de entender “de qué estamos hechos”.


En 1994 Barish —que ya era profesor de física en Caltech— consiguió el trabajo de su vida: director del observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO), un experimento al límite de la tecnología existente. Según la teoría de la relatividad de Einstein, las estrellas que colapsan, las estrellas de neutrones y los agujeros negros liberan parte de su masa en forma de ondas de gravedad que se expanden por el universo como las ondas de un estanque al caer una piedra. El objetivo de LIGO, con un coste total de 1.100 millones de dólares, era captar esas señales. Bajo las órdenes de Barish (Omaha, 1936), LIGO pasó a ser una colaboración internacional en la que trabajan unos 1.000 científicos de 18 países, incluida España.


El 14 de septiembre de 2015 a las 5:51 de la mañana hora local, el detector LIGO en Livingston, Luisiana, captó una señal. Siete milésimas de segundo después, el detector de LIGO en Hanford (Washington) —a más de 3.000 kilómetros de distancia— detectó una señal idéntica. Era la primera onda gravitacional de la historia, producida hace 1.300 millones de años por dos agujeros negros que se fusionaron liberando una energía equivalente a tres estrellas como el Sol. Al llegar a la Tierra la señal era tan débil que apenas produjo un movimiento en los haces de luz láser menor que una billonésima de centímetro.


El 3 de octubre de 2017, Barish recibió el premio Nobel de Física junto a Rainer Weiss y Kip Thorne por el descubrimiento de las ondas gravitacionales. De visita en Madrid para impartir una conferencia en la Fundación Ramón Areces, el físico explica en esta entrevista la importancia de este descubrimiento y critica que la ciencia se ha vuelto demasiado conservadora como para conseguir descubrimientos realmente rompedores.


Pregunta. La academia dijo que las ondas gravitacionales “abren la puerta a nuevos mundos jamás observados”. ¿Por qué?


Respuesta. Todo lo que sabíamos de astronomía antes de 1608 era a través de la observación del cielo a ojo desnudo. En esa fecha se inventó el primer telescopio. Galileo lo usó para observar Júpiter y vio que tenía cuatro lunas, hay más, pero él vio cuatro. Fue el inicio de la astronomía. Desde entonces hemos aprendido muchísimo del universo usando telescopios cada vez más grandes, capaces de observar en varios espectros. Pero todo lo que sabemos viene de las interacciones electromagnéticas. Las ondas gravitacionales no tienen nada que ver con esas interacciones, sino con efectos gravitatorios. Por primera vez miramos el universo de una forma totalmente nueva.


P. ¿Cómo va a evolucionar este nuevo campo?


R. Lo primero que hemos observado han sido fusiones de agujeros negros y estrellas de neutrones. Pero hay muchos otros fenómenos que deben producir ondas gravitacionales, por ejemplo una supernova, el colapso de una estrella. Otro es un púlsar, una estrella de neutrones en rotación. El más interesante de todos son las señales del origen del universo. Todos queremos saber qué sucedió en los primeros instantes tras el Big Bang [hace 13.700 millones de años]. El problema es que la radiación electromagnética solo te permite observar hasta 400.000 años después del Big Bang, más allá los fotones son absorbidos. Las ondas gravitacionales no son absorbidas, con lo que puedes usarlas para entender qué pasó realmente. ¿Cómo se formaron las primeras partículas, cómo sucedió la inflación del universo?, por ahora solo tenemos conjeturas. Si podemos llegar a la primera fracción de segundo, sabremos cómo comenzó todo. Para esto necesitamos experimentos diferentes a los actuales. Creo que tardaremos 50 o quizás 100 años en conseguirlo, pero es un objetivo claro.


P. ¿Qué otras grandes preguntas se pueden responder estudiando las ondas gravitacionales?


R. En física estamos en una situación muy embarazosa porque tenemos dos teorías fantásticas. Una, inventada por Einstein, explica las grandes distancias y que funciona a la perfección hasta el momento. Hay una segunda teoría, la teoría cuántica de campos, que describe a la perfección qué sucede cuando las partículas elementales chocan entre sí. El problema es que solo puede haber una teoría de la física, no dos Los científicos han intentado unificarlas durante décadas sin ningún éxito. Necesitamos pistas experimentales de dónde puede estar la intersección entre ambas. La posibilidad más interesante son los agujeros negros. Ahora que podemos estudiar mejor estos cuerpos gracias a las ondas gravitacionales tenemos que estar muy atentos de lo que sucede tanto en lo cuántico como en lo referente a la relatividad. Mi esperanza es que las pistas que necesitamos vengan de las ondas gravitacionales que emiten los agujeros negros.


P. ¿Podrán las ondas decir qué es la materia oscura y la energía oscura?


R. Sabemos tan poco de la energía oscura que no sabemos qué hacer con ella. En materia oscura sí hay muchos experimentos que intentan mostrar qué es. Si miras los progresos en física que hemos hecho en la última década, los más interesantes han sido en neutrinos, en el CERN que descubrió el bosón de Higgs, responsable de la masa, y las ondas gravitacionales. Los tres requieren grandes instalaciones de alta tecnología. Probablemente esto siga siendo así en el futuro. El problema es cómo hacer experimentos a gran escala que puedan hacer descubrimientos rompedores dentro de un sistema científico en el que es tan complicado conseguir financiación y que tiende al conservadurismo, que tiene aversión al riesgo, de forma que solo es posible lograr descubrimientos pequeños y progresivos. No hacemos muchos experimentos que fallan. Deberíamos hacer muchos más. Nos haría progresar más rápido.


P. ¿Qué perspectivas tiene la ciencia en EE UU bajo el Gobierno de Donald Trump?


R. Mi mayor temor no es que Trump deje de financiar la ciencia , sino que cancele proyectos específicos en áreas en las que tiene un sesgo claro, como el cambio climático. Para él la ciencia no es una prioridad, pero tampoco creo que la destruya. Un problema mayor es que no hay ninguna contribución científica en la Administración. No hay científicos, aunque muchos de los problemas que tratan requieren un conocimiento científico.Y esto va más allá de Trump. En todo el congreso de EE UU solo hay un congresista con un doctorado en ciencia, uno entre 600 miembros. Históricamente la mayoría de los congresistas eran empresarios y abogados y eso funcionó durante mucho tiempo, pero ahora que vivimos en una sociedad cada vez más tecnológica y con asuntos que requieren conocimiento científico. No digo que sea una mayoría, pero uno entre 600


P. España tiene un nuevo Gobierno en el que hay un ministro de ciencia, el astronauta Pedro Duque. Una de las prioridades es hacer que la ciencia sea un pilar para el crecimiento económico ¿Qué consejo le daría?


R. Hacemos ciencia por un valor fundamental, la curiosidad humana. Además hay impactos técnicos de la ciencia en la sociedad. Todo país moderno tiene que participar de la tecnología. No puedes depender de otros para obtener tecnología, desde los componentes de un teléfono móvil a los programas informáticos en banca, finanzas y seguridad. España debería participar más en estos campos. Odio cuando los periodistas me preguntan "¿para qué nos sirven las ondas gravitacionales?", pero entiendo el sentido de la pregunta. Si lo miras de forma general es fácil de entender. No debes mirarlo proyecto a proyecto. Cuando estaba en Berkeley en los años 70 había un experimento que demostró la emisión estimulada, otra predicción de Einstein. Nadie supo ver que tendría un gran impacto en nuestras vidas. 10 años después se dieron cuenta de que servía para hacer haces de luz. Hoy es la base de los láseres, una industria de 20.000 millones de dólares. Y es solo un ejemplo cercano. Así te das cuenta de que la pregunta que hay que hacer es ¿para qué nos sirve la investigación básica? Y así es fácil ver.


P. El 99% de los ganadores del Nobel de Física son hombres ¿Ve un problema en esto?


R. En EE UU solo el 10% de las personas que trabajan en física son mujeres. La situación está mejorando, pero despacio. Este año los periodistas nos preguntaron tras la concesión del Nobel ¿por qué sois los tres hombres blancos mayores? Lo de mayores es lógico porque normalmente tardan bastante en darte el Nobel. Pero es embarazoso para las mujeres, porque han pasado las mismas pruebas que los hombres. De alguna manera les cerramos el camino desde que son muy jóvenes y esto es sobre todo cierto en física, donde el porcentaje se mantiene obstinado en el 10%.

10 JUL 2018 - 07:01 COT

El primer gigante: Hallado en Argentina el gran dinosaurio más antiguo

Ingentia prima (el primer gigante) es el nombre que han puesto los científicos a los fósiles hallados en un yacimiento paleontológico del oeste argentino, correspondientes a un herbívoro que vivió hace unos 210 millones de años y sería el antecesor de los mayores animales terrestres en la historia de la Tierra.

La paleontóloga Cecilia Apaldetti, investigadora del Instituto y Museo de Ciencias Naturales de la Universidad de San Juan (IMCN), autora principal del estudio publicado el lunes en la revista Nature Ecology & Evolution, dijo que “vemos en Ingentia prima el origen del gigantismo, los primeros pasos para que, más de 100 millones de años después, surgieran saurópodos de hasta 70 toneladas como los que vivieron en la Patagonia”.

El gran herbívoro, con cerca de tres veces el tamaño de los dinosaurios más grandes del Triásico, tenía hasta diez metros de largo y pesaba alrededor de diez toneladas. Fue hallado en 2015 en el yacimiento de Balde de Leyes, en la provincia de San Juan, 1 100 km al oeste de Buenos Aires.

“En cuanto lo encontramos nos dimos cuenta de que era algo diferente. Hemos encontrado una forma, la primera en ser gigante, entre todos los dinosaurios. Esa es la novedad”, afirmó Apaldetti.

Ingentia habría sido uno de los pioneros de un grupo de dinosaurios, los saurópodos, dentro del cual estuvieron más tarde las criaturas más grandes del planeta, entre ellas los enormes Argentinosaurus, Dreadnoughtus y Patagotitan, que habitaron la Patagonia.

A diferencia de estos, las piernas de Ingentia no tenían forma de pilar. Su cuello era también más corto que sus sucesores saurópodos, cuyos cuellos estuvieron entre los más largos de cualquier especie en relación con la longitud corporal, además de tener colas muy largas.

Hasta ahora, se creía que el gigantismo había surgido durante el período Jurásico, hace unos 180 millones de años. Ricardo Martínez, coautor del estudio, dijo que Ingentia prima data “de un Triásico Superior muy alto, posiblemente de hace 205 millones de años”.

En el Triásico, unos 230 millones de años atrás, comenzó la aparición de los primeros dinosaurios, que al principio eran pequeños pero fueron ganando tamaño hasta llegar al gigantismo como manera de protegerse ante los depredadores, que eran entonces grandes parientes de cocodrilos que vivían en la tierra.

Según el equipo de científicos, Ingentia prima fue el primer dinosaurio que alcanzó el gigantismo, aun cuando quedó muy lejos de las tallas que tendrían luego los saurópodos de hasta 70 toneladas de peso.

Apaldetti consideró que fue, además, el dinosaurio más grande hasta ese momento. “El gigantismo es una estrategia de supervivencia evolutiva, especialmente para los animales herbívoros, porque el tamaño es una forma de defensa contra los depredadores”, señaló.

(Con información de El País / Uruguay y Reuters)

Errores que hicieron humano el cerebro humano

El aumento de volumen a lo largo de la evolución se achaca a copias extra accidentales de un gen generador de neuronas.


¿De dónde viene el gran cerebro del Homo sapiens, que nos permite hacer cosas como escribir, las cuales ninguna otra especie en el mundo puede hacer? Buena y constante pregunta, para la que ya hay algunas respuestas, incluida la última hallada, que combina genes, accidentes y trastornos como el autismo y la esquizofrenia.


La corteza cerebral de los humanos aumentó de volumen (de 500 centímetros cúbicos de materia gris hace unos siete millones de años a los 1.400 actuales) y se hizo más compleja durante la fase reciente de la evolución, siendo la duplicación de genes uno de los motores evolutivos más importantes, señalan los autores de un trabajo que ha identificado un trío de genes, de origen común, implicados en la generación de neuronas.


Duplicar significa, simplemente, que al copiarse continuamente el ADN en las células de un ser vivo, un gen se convierte en dos, lo que podría considerarse un simple error en el mecanismo de copia. Al mantenerse ese cambio en las sucesivas copias, puede dar lugar a nuevas funciones y llegar a tener un papel importante en la evolución, como parece que sucedió hace millones de años.


El considerable aumento en tamaño y complejidad de la corteza cerebral durante los últimos millones de años de evolución de los homínidos se tradujo significativamente en la adquisición de funciones cognitivas en las especies humanas, que se asocia a un aumento en el número de neuronas. Este aumento se debe sobre todo a una producción mayor de neuronas en la corteza, a causa de mecanismos específicos que no se observan en primates no humanos ni en otros mamíferos, como los ratones.


Como detectives forenses, los científicos han ido hacia atrás en el tiempo para reconstruir la historia evolutiva de un gen, el NOTCH2NL, que no existe en los primates no humanos. Como actualmente juega un importante papel en la generación de nuevas neuronas, es un candidato perfecto para haber influido en la evolución humana. Su investigación indica que hace unos 14 millones de años se produjo el primer error o accidente, cuando solo existían los ancestros de los actuales grandes simios. El gen original NOTCH2 se copió, pero de forma imperfecta, y la copia no tenía función alguna. Tuvieron que pasar otros 11 millones de años hasta que se completó o reparó la copia, que pasó a ser funcional, cuando ya se habían separado evolutivamente los antepasados de los actuales gorila y chimpancé de la línea humana.


Posteriormente este gen se duplicó nuevamente dos veces en nuestros antepasados hasta llegar, se cree que hace poco más de 200.000 años, al origen de la única especie humana actual, el Homo sapiens moderno.


La situación actual es que se ha descubierto que lo que antes se creía que era un solo gen han resultado ser tres genes seguidos, casi idénticos y activos, en un extremo del cromosoma 1 y una copia inactiva en el otro extremo del mismo cromosoma. En experimentos sobre tejido fetal cultivado en laboratorio, se ha comprobado una mayor producción de células madre neuronales asociada a estos genes, lo que se traduce en más neuronas.


Por otra parte, la localización de estos genes es significativa, según han declarado los científicos David Haussler y Gregory Wray en la revista Science, ya que se encuentran en un tramo de ADN relacionado con el autismo, la esquizofrenia y el síndrome de retraso cognitivo. Menos copias de este gen se relacionan con la microcefalia (cerebro de menor tamaño que el normal, como los bebés afectados por el virus del zika), y más copias se relacionan con la macrocefalia. Los errores en la replicación de genes en esta zona tan compleja e inestable darían lugar a enfermedades de este tipo, por lo que el hallazgo de los nuevos genes y sus proteínas asociadas pueden permitir avanzar en su conocimiento.


Es casi seguro que este descubrimiento, presentado en dos trabajos publicados en la revista Cell, represente uno de varios factores implicados en que el cerebro humano sea lo que es tras millones de años de evolución, pero también puede que resulte ser el factor clave.

 

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