Cuando la Tierra estuvo dos años a oscuras

Dibujo de la extinción de los dinosaurios. Cortesía NSF/Zina Deretsky

Dibujo de la extinción de los dinosaurios. Cortesía NSF/Zina Deretsky

Una cantidad inimaginable de partículas y hollín producido por incendios en todo el globo se levantó por el aire y cubrió todo el planeta, que vivió dos años en el Hades.

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Mis 10 noticias científicas de la semana (8-13)

1. La sorprendente historia de las aves

El más espectacular trabajo genético para determinar el origen de las aves, resumido en 29 artículos publicados en Science, Genome Biology y GigaScience entre otros reveló que las llamadas neoaves surgieron hace 66 millones, coincidiendo con la extinción de los dinosaurios, diversificándose de gran forma de unas pocas que quedaron vivas hasta lograr más de 10.000 especies de hoy, el 95% de todas. Para el estudio secuenciaron 48 especies de aves representando casi todos los, órdenes existentes. Imagen muestra aves con un cocodrilo, el pariente más cercano de estas. Stephen J. O’Brien, Avian Phylogenomics Group.

2. Así se dobla el ADN

En un estudio vital para la biología celular, científicos lograron hacer los primeros mapas en 3D de genomas enteramente doblados y encontraron las bases para la regulación de genes, una especie de origami genómico que permite al genoma producir distintos tipos de células. El estudio que tomó 5 años apareció en Cell.

3. Iluminando la materia oscura

Al analizar datos de rayos X en el Laboratorio de Partículas de Física y Cosmología científicos de ese centro y la Universidad de Leiden creen haber identificado la señal de una partícula de materia oscura, un trabajo que será publicado en Physical Review Letters. Esa materia compone casi toda la materia del universo, siendo cerca del 24% de este, pero hasta hoy ha sido difícil saber de qué está hecha.

4. Sigue el misterio del agua

Seguir un cometa trae sus dividendos: la sonda Rosetta, que analiza al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko desde agosto pone una prueba de fuego a la teoría que dice que el agua de la Tierra debió provenir de cometas que chocaron con la Tierra. El análisis de la sonda muestra una relación diferente de deuterio/hidrógeno que la de los mares terrestres, sugiriendo que quizás otra sería la explicación. De 11 cometas analizados a la fecha solo uno muestra la misma relación que el agua terrestre.

5. Un problema plástico

Un extenso estudio publicado en Plos One reveló que en los mares del planeta flotan 5,25 billones de piezas de plástico que pesan 269.000 toneladas de plástico, una cantidad que aumenta la preocupación sobre los problemas ambientales derivados y el daño para la vida marina. Los estimativos surgieron de 24 expediciones a diferentes lugares de los océanos. La zona del Pacífico colombiano muestra una buena cantidad de basura, así como la región marina hacia San Andrés.

6. K.O a la malaria

Un ensayo con ratones mostró que un nuevo compuesto elimina la infección de la malaria en tan solo 48 horas, se reveló en Proceedings of the National Academy of Sciences. Destruye las células rojas sanguíneas infectadas, pero no elimina las células buenas. Los resultados llevarán a la realización de un estudio clínico en humanos adultos sanos para ver su efectividad.

7. Un lago en Marte

Los últimos análisis de información transmitida por el robot Curiosity que anda en la base del monte Sharp en Marte, sugieren que allí hubo un gran lago, fenómeno que debió repetirse en otras latitudes marcianas. El monte, de 5 kilómetros de altura, se encentra en el cráter Gale. Los lagos permanecieron durante mucho tiempo sugieren los análisis, lo que desvirtúa hipótesis que afirman que el agua en el planeta rojo permaneció poco tiempo.

8. Enfermo del semen

Un estudio en más de 9.000 hombres con problemas de fertilidad encontró una relación estrecha entre diferentes problemas del semen y la probabilidad de que las personas presentaran otros problemas de salud. O sea, problemas con la reproducción pueden significar problemas con la salud general. El estudio apareció en Fertility and Sterility. Cerca del 15% de los genes están involucrados en la reproducción pero tienen además otras funciones en el cuerpo.

9. Rumbo a la estratosfera

En un avance importante para la ciencia espacial colombiana, la empresa Ideatech, con el concurso del centro de tecnología Ruta N, envió a la estratosfera dos globos aerospaciales desde Santa Elena (Medellín) con varios experimentos a bordo. La idea es desarrollar proyectos comerciales espaciales, como el desarrollo y envío al espacio de nanosatélites. El lanzamiento fue un éxito.

1o. Plutones hay en todas partes

Astrónomos parecen haber detectad la formación de una familia entera de objetos tipo Plutón alrededor de la estrella HD 107146, objetos que se están formando a partir del material en un disco a unos 13.000 millones de kilómetros de la estrella madre. El hallazgo se hizo gracias a la poderosa red Alma y será publicado en el Astrophysical Journal. La estrella está a unos 90 años luz de la Tierra hacia la constelación Coma Berenices. Tiene unos 100 millones de años de edad, casi una niña.

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.