La polución afecta el aprendizaje

La polución afecta el corazón y los pulmones e incide en muchas otras situaciones y en la parte física de la persona.

Bien, un nuevo estudio en Molecular Psychiatry arrojó un resultado sorprendente: la exposición prolongada al material particulado fino del aire, tal como al escape de un auto, puede alterar la morfología neuronal, el genio y la cognición.

Es la primera vez que se correlaciona la polución del aire con el sistema nervioso central.

Durante 10 meses, Laura Fonken y colegas expusieron 21 ratones machos de cuatro semanas a un medio con aire contaminado o con aire filtrado. El tamaño de la concentración del material particulado imitaba los niveles de ciudades en el mundo en desarrollo, tales como en China e India. Tras la exposición, los ratones fueron sometidos a pruebas de comportamiento para analizar sus capacidades físicas, los reflejos senso-motores, el aprendizaje y la memoria, así como respuestas afectivas como las conductas depresivas o de ansiedad.

Se encontró que la exposición a las partículas finas puede provocar neuroinflamación y características morfológicas alteradas en las neuronas del hipocampo, importantes en las tareas de memorización.

Cuando el grupo analizó los cerebros de los ratones, encontró que el hipocampo tenía menos conexiones entre neuronas y altos niveles de citoquinas y moléculas TNF-alpha, conocidas por causar inflamación.

“Esto sugiere que puede haber un grado bajo de inflamación crónica media”, dijo Fonken a The Scientist. Esa inflamación puede estar reduciendo las conexiones neuronales y reduciendo de hecho olas capacidades cognitivas de los ratones.

Qué tanto lleva el hombre errando por ahí

Como no lo sabemos, todo lo damos por sentado. O al menos no lo tenemos presente.

¿De dónde provienen los humanos? Múltiples estudios sugieren que el Homo sapiens surgió como una pequeña población en África hace cerca de 195.000 años, de una población de humanos arcaicos.

Otras investigaciones sitúan la salida del hombre moderno de África entre 100.000 y 60.000 años atrás. Fue cuando comenzaron a recorrer Asia. Hay estudios que dicen que cerca de Nazaret unos restos hallados datan de hace 100.000 años. En Europa los indicios sugieren que llegó hace 40.000 años más o menos, aunque hay quienes dicen que fue hace 60.000.

Restos hallados en el pasado en China abrieron la discusión hace tiempo, sobre si en verdad los humanos surgieron en África o si al tiempo otros evolucionaron en Asia. Esto no se ha comprobado.

Hoy, un estudio aparecido en Proceedings of the Nacional Academy of Sciences revela restos de humanos modernos en China de hace 100.000 años, lo que crea nuevas incógnitas. La investigación fue realziada por expertos de la Universidad de Washington, a la cabeza de Eric Trinkaus.

En la caverna Zhrien en Zhirendong se encontraron esos restos que sugieren que en ese sitio estaba el hombre unos 60.000 años antes de lo creído hasta ahora.

Los restos tienen una mezcla de rasgos modernos y arcaicos con contrastan con los primeros pobladores de humanos modernos en el este de África y suroccidente asiático, indicando algún grado de continuidad en la población en Asia con la emergencia de los humanos modernos.

Los humanos en esta región china sugieren que la diseminación de la biología humana moderna precedió hace mucho las innovaciones culturales y tecnológicas del Paleolítico superior y que los humanos modernos coexistieron durante largo tiempo con los últimos humanos arcaicos hacia el norte y el oeste a través de Eurasia.

Las dos hipótesis predominantes sobre el camino seguido por los humanos, dicen, la primera, que el H. Sapiens evolucionó como especie conectada con el H. Erectus, la hipótesis multirregional, o, segundo, que evolucionó en África oriental y luego partió remplazando las demás especies de homínidos, la llamada hipótesis fuera de África.

Interesante recorrido por 200.000 años de historia del hombre moderno.

Foto cortesía Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology.

Resumen científico de la semana -marzo 22 al 28

Lunes: tras las pistas del espermatozoide

Lo que sucede entre la inseminación y la fertilización es tema bien interesante. En Science, Mollie Manier, John Belote y Scott Pitnick, profesores de Biología en la Universidad de Siracusa, modificaron genéticamente moscas de las frutas de modo que las cabezas de sus espermatozoides fueran fluorescentes, verdes o rojas, con lo que pudieron observar con detalles lo que sucedía en la vida del esperma dentro de la hembra. Los hallazgos tienen implicaciones en los campos de la biología reproductiva, la selección sexual y la especiación.
La meta inicial, dijo Pitnick era rastrear los mecanismos detrás de la competencia del esperma. “Cuando quiera que una hembra se aparee con más de un macho -y la promiscuidad de las hembras es más una regla que una excepción en la naturaleza- existe conflicto entre los sexos por la paternidad así como una competencia entre eyaculados rivales para fertilizar el huevo. Esa selección sexual postcopulatoria es una poderosa fuerza de cambio evolutivo.
De este modo, volvieron rojo los espermatozoides de un macho y verdes los de otro. “Observamos que están en constante movimiento dentro de los órganos especializados de almacenamiento en la hembra y exhiben un sorprendente y complejo comportamiento”.
El grupo creó otros espermatozoides similares de otras especies, incluyendo una híbrida, por lo que será bien interesante ver qué sucede en este caso.

Martes: el día cuando Lucy caminó en dos pies

Hace tres millones, los ancestros de los humanos modernos aún pasaban gran cantidad del tiempo sobre los árboles, pero… algo estaba ocurriendo.
Desde hace 3,6 millones de años, bajaban a veces de los árboles y caminaban con grandes pasos.
La ciencia siempre se ha preguntado cuándo comenzaron a caminar erguidos los homínidos, existiendo variadas interpretaciones y consideraciones.
David Raichien, profesor de la Escuela de Antropología en la Universidad de Arizona, y colegas de las Universidad de Albany y el Lehman College en Nueva York, desarrollaron evidencia experimental de que caminaban como los humanos en aquellos tiempos y la presentaron en Plos One.
Huellas fósiles preservadas en cenizas volcánicas en Laetoli, Tanzania y descubiertas hace 30 años, sirvieron de base. La importancia de tales huellas en la evolución humana ha sido debatida desde entonces. Los individuos que pudieron hacerlas, que presentan evidencias claras de bipedalismo eran los Australopithecus afarensis, a los cuales pertenece la célebre Lucy, cuyo esqueleto es el más completo ejemplar de esa especie.
Ciertos rasgos en caderas, piernas y espalda en ese grupo indican que habrían caminado en dos pies mientras permanecían en tierra. Pero los dedos curvados de manos y pies así como unos hombros orientados hacia arriba proveen sólida evidencia, según los investigadores, de que Lucy y sus congéneres también pasaban buen tiempo trepados en los árboles.
Esta morfología difiere de nuestro género Homo, que abandonó la vida arbórea hace 2 millones de años para convertirse en practicantes del bipedalismo.
Los científicos crearon modelos tridimensionales de las huellas y examinaron la profundidad relativa de talón y dedos y encontraron que son muy parecidas a las dejadas por una persona cuando camina.
Basados en los análisis de los A. afarensis, creen que quien hizo las huellas caminaba con rodilla y cadera dobladas, tipo chimpancé.
En la imagen se aprecian las huellas de una persona arriba, de una persona caminando con rodilla doblada y abajo las de Laetoli. Cortesía de Randy Haas, de la Universidad de Arizona.

Miércoles: bueno, y ¿por qué hubo dinosaurios?

Hace 200 millones de años, la Tierra era muy diferente a la de hoy. La mayoría de la masa terrestre estaba en un gran continente llamado Pangea. No había océano Atlántico y el mundo era dominado por los crurotarsanes, muy cercanos a los actuales cocodrilos.
Los dinosaurios, en un planeta cuyo clima cambiaba, estaban próximos a aparecer.
¿Qué llevó a la aparición de estos llamativos y grandes animales? Jessica Whiteside, paleobióloga de Brown University, cree haberlo encontrado. Y su artículo fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
Los científicos construyeron el registro del clima de las frontera entre el Triásico y el Jurásico combinando evidencias fósiles de la extinción de plantas y animales con las improntas de carbono hallado en la cera de hojas antiguas y en madera halladas en sedimentos en lagos mezclados con basaltos denotando la actividad volcánica.
Fue así como hallaron evidencias sólidas de que una intensísima actividad volcánica produjo el exagerado incremento de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero que borraron del mapa cerca de la mitad de las especies de plantas y marcaron el fin del Triásico con una de las cinco grandes extinciones que ha sufrido la Tierra en su historia.
Ese aumento en los gases, diezmó la población de crurotarsanes, que habían competido vigorosamente con los primeros dinosaurios del Triásico.
Así, gracias al desastre climático, los pequeños dinosaurios tuvieron toda la libertad para constituirse en los amos del mundo animal.
Los científicos saben que hace 200 millones de años, Pangea se partió y las placas de Norte América y África comenzaron a moverse aparte. Mientras se partían, creándose la base que sería luego el Océano Atlántico, grandes fisuras aparecieron, originándose masivos flujos de lava que cubrieron más de 9 millones de kilómetros cuadrados, un área muy parecida a la de Estados Unidos, la llamada por los científicos Provincia Magmática del Atlántico Central.
Las erupciones duraron unos 600.000 años, un periodo que Whiteside había estimado ya en 2007 en un reporte en Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.
Lo que les sucedió a plantas y animales fue deducido por el equipo con investigadores de la Academia Sinica en Taiwán, Columbia University y Woods Hole Oceanographic Institution, quienes analizaron fósiles y registros de carbono de dos antiguas cuencas en Estados Unidos e Inglaterra.
Encontraron evidencias fosilizadas de sedimentos de lagos que estaban en Pangea antes de la partición, logrando datar los flujos más antiguos como de hace 201,4 millones de años, el límite superior en el que comenzó el volcanismo.
Los conteos de polen combinados con el registro de carbono, mostraron que la mitad de la flora del Triásico pereció por el volcanismo. Y se observó un aumento en las esporas de helechos, lo que tiene sentido dado que figuran entre las primeras especies vegetales en regresar al ambiente tras un fenómeno de volcanismo.
En cuanto a animales, los científicos unieron huellas halladas previamente en rocas para establecer que los crurotarsanes perecieron también. Tras los flujos de lava, prácticamente no se encuentran registros fósiles de estos animales.
Todo concuerda, los terópodos -a los cuales pertenecen los carnívoros dinosaurios del velociraptor al Tyrannosaurus rex- se volvieron dominantes, un hecho documentado por Paul Olsen en 2002 en un artículo en el cual se muestra un auge en las huellas de los terópodos tras la extinción masiva.
En la foto de Jessica Whiteside se aprecia un corte en la Provincia Magmática del Atlántico Central. El flujo de lava está presentado en la capa café, y está sobre el blanco del fin del Triásico, mientras este se ve en la capa roja

Jueves: para frenar las enfermedades coronarias

La enfermedad de la arteria coronaria provoca 7 millones de muertes anuales. Cada año decenas de millones de personas deben tomar medicamentos para sobrellevarla o son sometidas a operaciones. Pero las intervenciones, los bypass, solo son un arreglo temporal. Tarde o temprano fallarán, durando de 5 a 10 años.
Las arterias coronarias llevan la sangre al corazón, permitiéndole bombear cerca de 2.000 galones de fluido a través del cuerpo cada día. Cuando se bloquean o se dañan, partes del corazón quedan sin oxígeno, conduciendo a la angina o ataques al corazón.
Mark Krasnow, investigador del Howard Hughes Medical Institute en Stanford University y Kristy Red-Horse, estudiaron cómo se desarrolla el corazón en embriones de ratón para ver cómo se puede inducir las células del cuerpo para reconstruir las arterias averiadas. El informe fue presentado en Nature.
Se había pensado siempre que esas arterias se forman de vasos sanguíneos que salen de la aorta o de un tejido llamado el proepicardium, que cubre el corazón durante su desarrollo. Pero Red-Horse no halló evidencias.
Tras distintos estudios, encontró vasos que salían del sinus venosus (una gran vena que regresa la sangre al corazón en un embrión en desarrollo) y emigraban sobre la superficie del corazón durante su desarrollo e invadían tejido del corazón. En el proceso, se convierten en vasos sanguíneos más generalizados y se rediferencian en arterias, capilaridades y nuevas venas.
Entender el proceso, podría conducir algún día a ver cómo se dañan las arterias y conociendo qué está mal, se podría encontrar una solución.
Si se entienden mejor las señales químicas involucradas en el desarrollo, sería posible fortalecer el crecimiento de arterias coronarias, bien dentro del cuerpo o fuera de él para trasplantes.
Cómo avanza la ciencia.

Viernes: los chinos nos matan a todos

Nadie duda que el crecimiento económico de Asia viene adobado con un ingrediente poco amable: la contaminación.
Científicos del National Center for Atmospheric Research en Colorado (Estados Unidos) mostraron que los gases de la región son levantados hacia la estratosfera durante la temporada de monzones, lo que aporta una nueva evidencia de la naturaleza global de la polución aérea y sus efectos lejos de la superficie de la Tierra, según el reporte entregado en Science.
“Es una vista sorprendente de las interacciones entre mozones y las emisiones químicas generadas en la altamente industrializada región del sur de Asia”, indicó Anjuli Bamzai, director de la División de ciencias Atmosféricas y del Geoespacio en la NSF que financió el estudio.
Los contaminantes como el cianido de hidrógeno son dispersados por la troposfera hacia la estratosfera baja y pueden circular por todo el globo durante años.
El impacto en la atmósfera crecerá a medida que China continúe su crecimiento económico acelerado.
En la foto se aprecia la contaminación en la estratosfera.

Una gran ave de cuatro alas

Si se animales raros se trata… un fósil de un dinosaurio tipo ave con cuatro alas, fue encontrado en el nordeste de China, según un artículo divulgado en la revista Nature. El ejemplar tiende un puente en el bache que existe sobre cómo ocurrió la transición de dinosaurios a las aves y revela datos sobre el origen y la evolución de las plumas.
La transición no es bien entendida debido a la carencia de suficientes registros fósiles y algunos científicos sostienen que los dinosaurios tipo ave surgieron muy tarde en el registro fósil para ser los reales ancestros de las aves.
Pero Xhing Xu y colegas describen en la revista un fósil excepcionalmente bien preservado de Anchiomis huxleyi de la provincia china de Liaoning. Plumas grandes cubren los brazos y la cola, pero también las patas, lo que sugiere que pudo existir una etapa con aves de cuatro alas en aquella transición.
Se creía que A. huxleyi era una ave primitiva, pero una inspección más detallada reveló que debería ser clasificada como un Troodontidae, un grupo de dinosaurios cercanamente relacionado con las aves.
Los autores dataron los restos en el Jurásico tardío, lo que indica que es el dinosaurio tipo ave más antiguo reportado hasta hoy, más antiguo que el Archaeopteryx, la primera ave conocida.
Concluyen que la presencia de tal especie en ese periodo del registro fósil riñe con el argumento de que ese tipo de dinosaurios apareció muy tarde para ser considerados ancestros de las aves. Dibujo cortesía Nature.
Muy interesante.

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