Crean superespinaca que detecta explosivos

Foto C. Daniloff/MIT

Foto C. Daniloff/MIT

La espinaca ya no es solo el superalimento que proporciona energía extra a Popeye el bueno. No. Viene ahora con un ingrediente adicional, el más extraño que se pudiera imaginar: puede detectar explosivos e informarlo.

Es la más novedosa demostración de sistemas de ingeniería electrónica aplicada a plantas, lo que científicos llaman nanobiónica de plantas.

La meta de esta rama “es introducir nanopartículas en la planta para darle funciones no nativas”, en palabras de Michael Strano, profesor del MIT y líder del equipo de investigación.

En el caso que nos ocupa, las espinacas fueron diseñadas para detectar compuestos químicos conocidos como nitroaromáticos, que con frecuencia se usan en minas antipersona y explosivos. Cuando uno de estos químicos está en el agua del suelo, que toma la planta,los nanotubos insertados en las hojas emiten señales fluorescentes que pueden ser leídas por una cámara de infrarrojo, que puede estar ligada a un pequeño computador parecido a un celular inteligente, que envía un correo a la persona.

Es una novedosa demostración de cómo franqueamos la barrera de comunicación planta-humano”, según Strano, quien cree que el poder de la planta podría ser equipado para advertir sobre contaminantes y condiciones ambientales como sequía.

El avance fue presentado en Nature Materials.

Hace dos años, en una primera demostración, Strano y su entonces estudiante Juan Pablo Giraldo usaron nanopartículas para aumentar la capacidad de fotosíntesis de la planta y convertirla en sensor del óxido nítrico, contaminante derivado de la combustión.

Como las plantas toman tanta información de sus alrededores, son ideales para monitorear el ambiente, explicó Strano.

Son buenos analistas químicos. Tienen una extensa red de raíces en el suelo y están constantemente examinando el agua, y tienen el poder de transportarla a sus hojas”.

Buscan vida en la estrella atigrada

Así es una estructura Dyson rodeando un cuerpo. Foto Wikipedia

Así es una estructura Dyson rodeando un cuerpo. Foto Wikipedia

Hasta ahora nada, pero hay que seguir mirando, porque el mundo fue sorprendido en septiembre de 2015 cuando astrónomos revelaron que una estrella, denominada KIC 8462852 mostraba patrones de luminosidad irregulares que sugerían la existencia de una civilización en sus alrededores.

Parecía como si la estrella hubiera sido cubierta con una estructura que mirada desde acá semejaba una camisa a rayas. Se le llamó la estrella tabby, o atigrada, en relación a ese patrón de coloración en algunos felinos.

Ahora la Universidad de California en Berkeley dirigirá su programa de ‘escucha’ hacia la estrella para ver si logra captar señales de una civilización allí. Si la hubiera.

Es el equipo Seti (de búsqueda extraterrestre) más potente para escuchar y tiene acceso a los telescopios más grandes. “Podemos mirar con una sensibilidad y en un rango más amplio por señales que cualquier otro experimento en el mundo”, en palabras de Andrew Siemion, codirector del programa.

Hacia esa estrella han dirigido la mirada diversos telescopios en distintas longitudes de onda, pero nada han encontrado. Sin embargo se sigue hablando de alguna irregularidad.

Siemion y colegas no creen que exista una civilización pero deben mirar de todas maneras.

Las observaciones serán de 8 horas por noche durante tres noches en los próximos dos meses, habiendo comenzado el 26 de octubre. El análisis de las señales o de lo que capten tomará tiempo.

El desvanecimiento del brillo en la estrella fue presentado hace un año. Mientras la mayoría de los planetas en tránsito delante de sus estrellas disminuyen su brillo en una cantidad muy pequeña (solo 1 a 2% de la luz estelar), y lo hacen de manera regular, la estrella tabby reduce su brillo 22% por varios días en intervalos irregulares, lo que ha sido explicado desde el comienzo por una estructura creada para aprovechar su energía (una estructura Dyson).

Para algunos, se debe a un enjambre de cometas rodeándola, pero otros lo descartan diciendo que el patrón no sería tan irregular.

La estrella está a 1500 años luz hacia el Cisne y parece haber estado reduciendo su brillo a un ritmo fijo durante un siglo al menos.

Aire sucio y ruido llevan a la hipertensión

Contaminación y ruido vehicular: puerta a la hipertensión. Foto Wikipedia

Contaminación y ruido vehicular: puerta a la hipertensión. Foto Wikipedia

De una forma o de otra, sin que se perciba, el aire contaminado enferma y… mata. Una nueva evidencia llega de un estudio en el European Heart Journal: la exposición de largo tiempo a esa clase de aire parece vinculada a una mayor incidencia de presión arterial alta.

Y ya sabemos lo que esta puede desencadenar en el organismo: es el factor de riesgo más alto para enfermedad y muerte.

El estudio analizó la calidad del aire como el ruido por el tráfico con un seguimiento a 41 000 personas en 5 países europeos durante 5 a 9 años.

Se encontró que entre los adultos más de una persona entre 100 del mismo grupo de edad viviendo en las áreas más contaminadas de las ciudades desarrollarían hipertensión en comparación con quienes residían en las zonas menos contaminadas. Un efecto similar al de tener sobrepeso con un índice de masa corporal de 25-30 comparado con un peso normal e índice de 18,5-25.

Como dato interesante se encontró que el ruido por el tráfico también está relacionado con un aumento en la hipertensión.

Cada factor fue analizado de manera independiente.

La asociación del aire contaminado con la hipertensión permanecía aún cuando la exposición al ruido del tráfico se consideraba.

El estudio cobijó 41 072 personas de Noruega, Suecia, Dinamarca, Alemania y España.

Al comienzo del estudio ninguno tenía hipertensión, pero durante el seguimiento, 6207 reportaron haberla desarrollado.

Entre 2008 y 2011 los investigadores midieron la polución del aire en 3 periodos de 2 semanas separados. Usaron filtros para capturar información sobre la concentración del material particulado de distintos tamaños en distintos sitios. También se estudiaron los óxidos de nitrógeno.

Se encontró que por cada 5 microgramos por metro cúbico de PM 2,5 el riesgo de hipertensión aumentaba 1/5 en personas en las áreas más contaminadas. Y mayores concentraciones de hollín también aumentaban el riesgo.

En cuanto al ruido se encontró que las personas que residían en calles ruidosas, con un promedio nocturno de 50 decibeles, tenían 6% de más riesgo de desarrollar hipertensión que en vecindarios con 40 decibeles.

Una luna muy ‘hot’

Loki Patera desde la Tierra. Foto UC Berkeley

Loki Patera desde la Tierra. Foto UC Berkeley

La Tierra está apagada en comparación con Io. Esta luna de Júpiter es el cuerpo del Sistema Solar más activo en vulcanismo, sugiere un estudio que se basó en imágenes de la emisión termal de ese satélite.

Con la óptica adaptativa cercana al infrarrojo de dos potentes telescopios, el Keck II de 10 metros y el Gemini Norte de 8, situados ambos en el dormido volcán Maunakea en Hawai, astrónomos rastrearon 48 puntos volcánicos calientes en la superficie, por 29 meses.

Sin esa óptica, que logra remover la atmósfera difuminada entregando una imagen nítida, Io es una bola difusa. La óptica adaptativa separa rasgos solo unos cientos de kilómetros aparte en el diámetro de 3600 kilómetros de Io.

Una noche cualquiera, pudimos ver media docena de puntos calientes distintos”, dijo en un informe de prensa Katherine de Kleer, de UC Berkeley, quien condujo las observaciones.

De los cientos de volcanes activos, pudimos rastrear los 50 más potentes en los últimos años”.

Ella, junto a Imke de Pater, profesora de astronomía, observó el calor emanado de erupciones activas así como los flujos de lava enfriándose logrando determinar la temperatura y la fuerza de cada erupción. En algunos casos el rastreo fue por años.

Algunas de las erupciones parecieron progresar en la superficie, como si una activara otra a 500 kilómetros.

Mientras reta la imaginación idearse un mecanismo que pudiera operar a distancias de 500 kilómetros, el vulcanismo de Io es más extremo que el que tenemos en la Tierra y continúa sorprendiéndonos y turbándonos”, dijo de Kleer.

El hallazgo será publicado en el journal Icarus.

El intenso vulcanismo de esta luna es alimentado por el el calentamiento de marea, que proviene de la fricción generada en el interior de Io por los cambios en el jalón gravitacional de Júpiter durante la órbita del satélite.

Los modelos sugieren que la mayoría del vulcanismo debería emitirse cerca a los polos o el ecuador, pero eso no fue lo que se vio: en esas 100 noches observaron un número sorprendente de erupciones cortas pero intensas que aparecían de repente y cedían en cuestión de días, en latitudes más altas de la mayoría de las erupciones típicas.

Un objetivo muy interesante fue Loki Patera, el volcán más poderoso y persistente, que brilla por más de un factor de 10 cada 1-2 años. Una patera es un cráter irregular, usualmente volcánico.

Para algunos científicos, Loki Patera es un lago masivo de lava.

Otro volcán, Kurdalagon Patera, produjo erupciones dos veces en la primavera de 2015, coincidiendo con el brillo de una nube amplia de material neutro que orbita al gran planeta.

Cambio climático no olvidará nunca el año 2015

Actividad emisora de gases de invernadero. Foto Pixabay

Actividad emisora de gases de invernadero. Foto Pixabay

Es una marca simbólica, pero diciente. El boletín anual de Gases de Invernadero de la Organización Meteorológica Mundial contó que 2015 fue el primer año en que se alcanzó y superó una concentración de 400 partes por millón en la atmósfera, primero en varios cientos de miles de años.

Una marca que se ha afianzado en 2016 y que el año pasado tuvo un combustible adicional: el fuerte fenómeno de El Niño.

Esa marca se había pasado de manera discontinua, pero no de forma sostenida.

Todo sugiere que las próximas generaciones no verán bajar el CO2 a menos de las 400 ppm.

El Niño trajo sequías y con ello una disminución en la capacidad de absorber el CO2 en los bosques, la vegetación y los océanos. Estos sistemas captan por lo general la mitad d ellas emisiones, habiéndose sugerido ya que podrían estar saturados.

Del boletín se deduce que entre 1990 y 2015 hubo un aumento de 37% en el forzamiento radiativo (el efecto calentador de nuestro clima) dado el aumento de gases de invernadero de vida larga como el CO2, el metano y el dióxido de nitrógeno provenientes de las actividades domésticas, agrícolas e industriales.

Estamos en una nueva era realidad del cambio climático con esta marca, dijo Petteri Taalas, secretario de la OMM. Esto, cuando el mundo logró un acuerdo el año pasado en París para disminuir las emisiones, que entrará en vigencia a fines de este año.

Y aunque se acaba de lograr un acuerdo también para eliminar los hidrofluorocarbonos, otro poderoso gas de invernadero, el gran enemigo es el dióxido de carbono, que permanece en la atmósfera miles de años, dijo el funcionario. Si no se contiene, no se logrará mantener la temperatura a máximo 2 °C de más con respecto a la era preindustrial.

El CO2 responde por 65% del forzamiento radiativo de gases de larga vida. En nivel preindustrial de 278 ppm representaba un equilibrio entre la atmósfera, los océanos y la biosfera, pero las actividades humanas lo han roto en particular por el consumo de combustibles fósiles y cada vez está más desajustado: el aumento d ella concentración entre 2014 a 2015 fue mayor que el año precedente y que el promedio de los 10 años previos.

El metano CH4 es el segundo gas más importante de invernadero, contribuyendo con un 17% del forzamiento radiativo y cerca del 40% es emitido por fuentes naturales, como los humedales y termitas y cerca del 60% de actividades humanas como la ganadería, los cultivos de arroz, la explotación de combustibles fósiles, los rellenos sanitarios y la quema de biomasa. La concentración actual es de 1845 partes por billón, 256% más que el nivel preindustrial.

El dióxido de nitrógeno es emitido por fuentes naturales (60%) y antropogénicas (40%), incluyendo océanos, suelo, quema de biomasa, uso de fertilizantes y otros procesos industriales. En 2015 su concentración era de 328 ppb, 121% más que en la era preindustrial. Juega un papel activo en la destrucción de la capa de ozono estratosférica y responde por un 6% del forzamiento radiativo.

Hay otros gases también de larga vida que afectan el clima, como el hexafluoruro de azufre, producido por la industria, con niveles hoy el doble de los de mediados de los 90. Los CFC o clorofluorocarbonos que con gases halogenados contribuyen con 12% del forzamiento.

301 especies de mamíferos en extinción

Damán. Foto Wikipedia

Damán. Foto Wikipedia

 

¿Eres mamífero? Pues podrías extinguirte. Un estudio en Royal Society Open Science reveló que 301 especies, incluyendo 126 primates, 26 murciélagos y 65 ungulados como el ciervo y los cerdos salvajes están en camino a la extinción.

Y gran responsable es la caza, por lo que sin medidas de protección, que son urgentes, el panorama no parece prometedor.

No es mentira. El autor, William Ripple, se interesó en el tema cuando al estudiar los leones hambrientos de África encontró que tenían que competir con los humanos por alimento como las gacelas.

Por eso, comenzó a estudiar con colegas qué sucedía en otros lugares del planeta y se enfocaron en los 1169 mamíferos terrestres amenazados según la Lista Roja de Especies de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, mirando si la amenaza se originaba por la caza o por el comercio de especies..

Encontraron que más de un cuarto de esas especies se enfrentan a la extinción debido a la caza. Las 301 especies incluyen más del 60% de todas las especies terrestres de mamíferos con peso superior a 1000 kilos como los hipopótamos y rinocerontes, animales más expuestos por tener poblaciones más reducidas y más espacio intergeneracional.

A algunos les va mejor que a otros, como a los tenrecs y los damanes, pero el gaur, el oso perezoso, el camello bactriano y el jabalí barbudo la están pasando mal.

Además más de un cuarto de todos los micos y otros primates están en la mira de la extinción.

El estudio va más allá de los grandes animales como elefantes y tigres, para incluir también especies poco miradas pero que también están sometidas a una presión constante.

¿A quién puede interesarle 301 especies? Si no a los hombres, sí a los ecosistemas, que si las pierden tendrán cambios inevitables que perjudicarán a quien propició su muerte: el hombre.

Podrían ser más porque de muchas de las que están en la lista no hay mucha información, como algunos monos de Guinea Ecuatorial muy perseguidos pero como estudiados.

El estudio analizó la protección de los hábitats de esas especies, encontrando que solo 10,5% lo están, aunque la caza con frecuencia se hace en las zonas de reserva.

Una tarea difícil su conservación dados los beneficios para los cazadores, cada vez más tecnificados: por ejemplo, solo en el aeropuerto Charles de Gaulle en París cada semana llegan 5 toneladas de carne de animales silvestres.

Una planta tramposa

La flor tramposa. Foto cortesía

La flor tramposa. Foto cortesía

Obligadas. Así van las moscas hacia la planta ceropegia gigante C. sandersonii. Y las obliga… ella misma mediante un truco no muy común.

La planta imita la esencia de abejas que son atacadas. A ese ‘llamado’ acuden las moscas, que son retenidas por un tiempo, pero luego liberadas por la planta, que resulta polinizada.

Las moscas son atraídas por ese olor dado que se alimentan de abejas atrapadas, por ejemplo, por arañas en sus redes.

El hallazgo fue presentado en Current Biology.

Estas flores tienen una morfología compleja, incluyendo estructuras para atrapar los polinizadores temporalmente y liberándolos luego”, dijo Stefan Dötterl de la Universidad de Salzburgo en Austria. “Demostramos que las flores atrapadoras imitan sustancias de abejas occidentales para atraer moscas para polinizarlas. Las moscas son atraídas esperando comida pero en vez de eso son capturadas por la flor que no les brinda recompensa y las usa para polinizar”.

Cerca del 6% de las plantas, incluyendo el género Ceropegia, son polinizadas mediante engaños. Se involucran en un anuncio falso para parecer ofreciendo una recompensa como polen o néctar, una pareja o un lugar para poner sus huevos.

El nuevo estudio es de los primeros en demostrar este mecanismo de imitar un olor de un animal adulto como alimento.

Las moscas con las cleptoparásitos, que se alimentan de abejas comidas por arañas.

7% más se ha derretido Groenlandia

Icebergs desprendidos de Groenlandia. Foto Pixabay

Icebergs desprendidos de Groenlandia. Foto Pixabay

Groenlandia pierde 7,6% más hielo del que se creía según un estudio en Science Advances.

Los científicos revelaron que el mismo punto del manto terrestre que alimenta los volcanes activos de Islandia ha burlado los cálculos de los investigadores.

Según este estudio, ese punto caliente suaviza el manto de rocas debajo de Groenlandia de modo que distorsiona sus cálculos acerca de la pérdida de hielo. Esto ha llevado según ellos a subestimar el derretimiento en cerca de 20 gigatoneladas por año.

Esto significa que no perdió cerca de 2500 gigatoneladas de hielo de 2003 a 2013 como afirmaban los científicos, sino cerca de 2700, 7,6% de diferencia.

Aunque no es mucho según Michael Bevis, coautor, de The Ohio State University, el hallazgo ayuda a entender dónde se ha producido la pérdida de hielo y dónde se da ahora.

La corteza terrestre en ese sitio se mueve lentamente al noroeste y hace 40 millones de años partes de Groenlandia pasaron sobre una columna muy caliente de roca derretida que ahora yace debajo de Islandia, debilitando la roca, disminuyendo la viscosidad del manto a lo largo de un camino que corre profundo debajo de la costa este de Groenlandia.

En la última edad de hielo, la capa congelada de ese continente era mayor a la actual y ese peso hizo que la corteza se hundiera debajo del manto reblandecido de roca. Cuando grandes partes del hielo se derritieron al final de esa edad, el peso decreció y la corteza comenzó a crecer y está haciéndolo aún a medida que el manto de roca continúa desplazándose hacia adentro y hacia arriba.

10 noticias científicas de la semana

Galaxia Messier 63. Foto Nasa

Galaxia Messier 63. Foto Nasa

1. Se multiplicaron las galaxias

Al menos 2000 millones de galaxias existirían en el universo de acuerdo con un nuevo estimativo que aumentó el número por 10 y que se basó en datos proporcionados por el telescopio espacial Hubble y otros observatorios. El hallazgo tiene implicaciones para entender la formación de galaxias, que no han estado distribuidas uniformemente a través de la historia universal según el artículo en The Astrophysical Journal, siendo menos hoy que antes debido a la fusión galáctica. Esto sugiere además que más del 90% de las galaxias no han sido estudiadas

2. Anemia editada

Aunque la solución está a varios años, científicos usaron la llamada edición genética (CRISPR-Cas9) para corregir en ratones la anemia falciforme que en humanos deriva en anemia, bloqueos sanguíneos y la muerte. Se editó el gen responsable de la enfermedad para repararlo en células madre de la sangre del paciente, aliviando esa condición. Esas células luego se reintroducen a la persona. En los ratones el beneficio duró meses. El avance fue publicado en Science Translational Medicine.

3. Volver a sentir

Mediante una interfaz de computador conectada directamente a su cerebro, un hombre de 28 años cuadripléjico pudo mover un brazo prostético y sentir la sensación de tocar algo según estudio en Science Translational Medicine, un avance más en la búsqueda de funcionalidad para personas que han perdido movilidad. Todo resultado de la microestimulación de la corteza sensorial que permitió tener la sensación natural del tacto.

4. El gran agujero

De 22 kilómetros de longitud, 9 son de un enorme cráter en su superficie. Un estudio mostró que el gran agujero que tiene la luna Fobos de Marte se produjo por el choque de un asteroide o cometa, una respuesta que hasta ahora había sido esquiva al considerarse que un gran impacto hubiera destruido el pequeño satélite. Pero bajo ciertas condiciones el impacto sin daño total es posible, según el estudio en Geophysical Research Letters.

5. Calcio endurecedor

Ojo con el calcio. Mientras su adquisición vía alimentación es segura, mediante suplementos no. Eso sugiere un estudio en el Journal of the American Heart Association. Aunque el estudio no estableció una relación causa-efecto, quedó claro que quienes ingieren calcio adicional tenían problemas de aterosclerosis. Este hallazgo se suma a otros que sugieren un alto daño de estos suplementos, que solo deben ser recetados por un médico calificado.

6. Aprendiz de chimpancé

Científicos presentaron en Scientific Reports una evidencia de mamás chimpancés enseñándoles a sus hijos a usar herramientas para cazar termitas, detección lograda en el Triángulo Goualougo y que para los investigadores constituye una prueba de enseñanza en los grandes simios. Los chimpancés son conocidos por su repertorio en el uso de herramientas. Un caso de cultura animal.

7. El motor que enamora

Los ratones cortejan con canciones en ultrasonido que no podemos escuchar, pero se sabía cómo sonaba. Hasta ahora. Científicos publicaron en Current Biology que para cantar usan un mecanismo solo escuchado en las turbinas de los aviones supersónicos. El sonido no se había escuchado en ningún otro animal según uno de los autores.

8. Locura en Marte

Aunque Barack Obama instruyó para llegar a Marte en los años 30, las dificultades no se han resuelto. Un estudio en Scientific Reports indica que los astronautas podrían sufrir demencia en el viaje por la incidencia de los rayos cósmicos de alta energía. Se encontró en ratones daño cerebral por esa causa. En viajes largos la amenaza estaría allí. La radiación es uno de los obstáculos que persisten para viajes espaciales prolongados.

9. Las manchas de Próxima

La estrella enana roja Próxima Centauri B, en la que se detectó hace poco la existencia de un planeta en zona de habitabilidad (es la estrella más cercana a nosotros) sería más parecida a nuestro Sol de lo que se ve a primera vista. Pese a ser más pequeña y mucho menos masiva y luminosa que el Sol, posee un ciclo regular de manchas según estudio en Monthly Notices of the Royal Society.

10. Gaseosas en el banquillo

La Organización Mundial de la Salud llamó a establecer impuestos sobre las bebidas gaseosas azucaradas con el fin de reducir la obesidad, la diabetes 2 y la caries dental en la población. La sugerencia es un impuesto del 20% para reducir esas enfermedades en igual proporción. En 2014 1 de cada 3 adultos de más de 18 años en el planeta tenía sobrepeso, aparte de 42 millones de niños menores de 5 años.

La medicina que me salvó (caso real)

 

Tomado de Wikipedia commons

Tomado de Wikipedia commons

“Lo que Karen Daggett desconocía, casi la mata. El medicamento en el que confiaba para controlar su latido cardíaco irregular no funcionaba —y había dejado de hacerlo desde hace años— y ella tampoco entendía por qué parecía que los analgésicos jamás la hacían sentir mejor. Además, tenía antecedentes de intolerancia a ciertos medicamentos de venta libre. Todos estos medicamentos se acumulaban de forma silenciosa en su organismo, provocándole efectos secundarios nocivos, hasta que las pruebas de ADN realizadas en el Centro para Medicina Personalizada de Mayo Clinic revelaron que algunos medicamentos eran incompatibles con su composición genética.

Mi marido y yo habíamos salido a cenar por San Valentín con varias otras parejas, cuando empecé a sentirme tan mal que tuvimos que marcharnos de prisa a la sala de emergencia. El médico le dijo a mi marido que había hecho bien en llevarme porque todos los sistemas de mi cuerpo estaban fallando; le comentó también que si hubiese esperado apenas 12 horas más, yo habría muerto. Las pruebas de ADN realizadas en Mayo Clinic revelaron que tengo un defecto genético por el que mi cuerpo no procesa bien algunos fármacos y eso me produce efectos secundarios potencialmente mortales. Además, los medicamentos para controlar mi enfermedad cardíaca no me servían de nada”, dice la paciente.

Los médicos de Daggett recurrieron a análisis farmacogenómicos para ayudarla. La farmacogenómica es una práctica de la medicina personalizada que utiliza el perfil genético de una persona para ayudar a recetarle el tratamiento con mayor probabilidad de éxito. Lo que la paciente supo gracias a esto motivó a muchos de sus familiares a hacerse pruebas y ajustar sus medicamentos.

Este tipo de medicina personalizada ha salvado la vida de muchos de mis familiares… gracias a ella, hoy estoy viva y me siento estupendamente”, añade Daggett.

Su relato puede concienciar mejor respecto a un problema de más amplia extensión de lo que muchas personas creen: el estudio RIGHT, realizado en Mayo Clinic, descubrió que 99 por ciento de todos los pacientes estudiados tenían una variante genética que repercutía sobre la manera en la que su cuerpo procesaba ciertos medicamentos comunes”.

 

Nota: primera vez que el blog utiliza material textual de otra fuente, en este caso un informe de la Clínica Mayo, pero el tema lo amerita. Es un claro ejemplo de a dónde va la medicina, hacia la personalización con base en tratamientos de acuerdo con el genoma de cada quien.