Visité en el año 2000 la primera edición de esta Semana Nacional de la Ciencia y lo que más me sorprendió fue ver a los investigadores con su bata blanca explicando al niños, adolescentes y adultos la ciencia en su vida cotidiana y a mayor escala sin necesidad de que tuvieran unos grandes conocimientos previos sobre el tema, sino tan sólo imaginación y curiosidad. Me pareció tan emocionante y lúdica esta experiencia que seguí asistiendo a estas jornadas durante años posteriores. Lo que aprendes allí de mano a mano con un experto no es fácil averiguarlo por tu cuenta; la experiencia del científico te ayuda a ver más allá de los sentidos utilizando el sendero de tu mente, entrenándola y preparándola para territorios inexplorados. Esta iniciativa la organiza la Comunidad de Madrid mediante la Dirección General de Universidades e Investigación y la Fundación madri+d y está promovida por la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología desde el lunes 8 al domingo 21 de noviembre. En este espacio divulgativo participan más de 600 organizaciones del ámbito científico y tecnológico, 2500 científicos mediante más de 700 actividades gratuitas y este año dedican una atención especial al tema de la Biodiversidad.
Durante estos días los investigadores estarán a disposición del público para observar, explicar, experimentar, divulgar y compartir sus conocimientos mediante exposiciones, talleres, charlas, conferencias, mesas redondas, jornada de puertas abiertas, vídeos, performances, juegos científicos, enigmas, rompecabezas, ir a visitas guiadas, exposiciones fotográficas. Durante estas dos semanas encontraréis todas las áreas de la ciencias: puras, experimentales, de la salud o sociales. Mediante diferentes actividades podréis entrar en contacto con sus curiosidades, desafíos, problemas, acertijos, incógnitas sin resolver, mecanos, figuras imposibles, competiciones, programas de ordenador, instrumentos, experimentos, observación con microscopio, explicaciones, juegos, trucos, colecciones, rutas, cine, premios, ilusiones ópticas, etc... Para algunas sesiones hace falta reserva telefónica, para otras no. Para informaros detenidamente podéis descargaros el folleto de la actividad, día y localidad correspondiente donde encontraréis aventuras de lo más variopintas. Podéis encontrarlo en el librito alargado y rojo distribuido por bibliotecas públicas y universidades o en este enlace. ¡Que lo disfrutéis!
Se convierten en los mayores expertos internacionales en el campo de una familia de conchas marinas sin querer, por amor al arte. ¿Cómo iban a pensar Anselmo y Emilio que recogiendo esas conchas que iban surfeando hasta la costa sobre las lenguas del mar sacarían a la luz a cientos de especies desconocidas y cómo imaginar que su investigación batiría todos los récords con la extensión, descripción y registro de sus observaciones y oceánicas colecciones? Así es cómo dos inquietos jubilados españoles han realizado la más amplia y profunda investigación sobre microbiología conocida hasta la fecha, superando incluso a los estudios más ambiciosos elaborados durante la edad dorada de los exploradores del siglo XIX y consagrándose como los mayores especialistas en este área, tal y como revela el Museo Nacional de Historia Natural de París en el volumen nº 26 de la revista de investigación: Publicaciones Científicas del Museo de París.
La motivación por la búsqueda y la colección de conchas fue el impulso inicial que a Anselmo Peñas (de Sitges, Barcelona) y Emilio Rolán, médico y doctor en Biología por la Universidad de Santiago de Compostela (de A Guarda, Pontevedra) de 65 y 67 años respectivamente, les ha proporcionado la constancia, tesón y paciencia necesarias para lograr esta hazaña sin precedentes dentro del mundo de la investigación biológica y más concretamente en el campo de las taxonomías -la ciencia que estudia la clasificación de las diferentes especies biológicas-. Un tesoro donde se describen 209 especies nuevas de caracoles marinos que estos infatigables recolectores de conchas han recogido entre 480 páginas en una única investigación que ha presentado el Museo Nacional de París. José Templado, especialista en moluscos e investigador del departamento de Biodiversidad y Biología Evolutiva en el MSCN-CSIC, explica las causas de la relevancia de este estudio: “el trabajo de Anselmo y Emilio es fundamental porque faltan taxónomos en la ciencia. La presión curricular y la carrera por publicar artículos científicos no nos permite el lujo de analizar, comparar, y buscar. Requiere mucha paciencia y desde el punto de vista del curriculum de un científico no es rentable”.
Este par de intrépidos aventureros se dejó impresionar desde su juventud por los curiosos esqueletos de caracoles marinos -caracolas-, que las olas iban deslizando sobre la arena a su paso. A lo largo de su vida fueron coleccionando ejemplares conocidos y catalogados en los libros hasta que decidieron apadrinar nuevas especies hasta entonces desconocidas. Emilio relata cómo comenzó a picarle el gusanillo marino de la investigación desde los 27 años: “Primero las reuní, las ordené, luego les puse nombre y empecé a buscar sus relaciones. Pero después aparecieron cosas que no comprendía y que no estaban bien definidas, así que me puse a estudiar”. Y poco a poco llegó lejos: hasta 25.000 lotes de 200.000 ó 300.000 conchas repartidas entre su casa y exposiciones itinerantes son el testimonio de toda una vida consagrada a esta peculiar diversión aprovechando también sus ratos libres en el trabajo para entregarse a este gratificante divertimento: "Siempre he trabajado de médico pediatra, pero si en una guardia tenía un rato tranquilo me llevaba un manuscrito sobre moluscos y hacía las dos cosas”.
Por su parte, Anselmo comenzó como coleccionista de conchas, pero al profundizar en el estudio de estos seres vivos se dio cuenta de que necesitaba consultar a un especialista en la materia para saber más acerca de la superfamilia de los Pyramidelloidea, de modo que acudió al Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid para hablar con Templado, con el que también tenía contacto Emilio. En aquella reunión José Templado le concedió a Anselmo la categoría de experto en esa familia y desde el momento, ambos han estado explorando las costas del Mar Mediterráneo y la isla de Alborán -en Almería- analizando unas 650 especies, de las cuales 8 eran desconocidas. Emilio es presidente de la Sociedad Española de Malacología -organización que se dedica al estudio de los moluscos- desde 1992 y su compañero Anselmo le considera "el mayor experto en micromoluscos del mundo".
Philippe Bouchet, jefe de Malacología del Museo Nacional de Historia Natural de París encargó a estos dos jubilados la descripción de especies de micromoluscos recolectadas en los últimos 30 años y así es cómo desde el año 2000 hasta la actualidad los dos aficionados viajaron varios años en períodos de tres meses a París para describir 272 especies de caracoles marinos situados entre 100 y 1.700 metros de profundidad cerca de Nueva Caledonia, islas Salomón, Vanuatu, Fidji, Tonga y Polinesia, todo un reto que emprendieron con entusiasmo. Lo que no esperaban era encontrarse en el fondo de las grandes profundidades con 209 especies de caracoles sin registrar del género Turbonilla -de la familia de los Pyramidelloidea- ni con los que aún aguardan a ser revelados. La tarea entraña grandes dificultades debido al diminuto tamaño de las muestras de los exoesqueletos: de 2 a 4 milímetros, que tienen que ser escrupulosamente analizados mediante un microscopio electrónico, además que la falta de rádula o dentadura dificulta su diferenciación. Así es cómo Emilio manifiesta esta problemática: “Al ser muchas y muy pequeñas no se puede hacer una separación a simple vista, hay que hacer fotografías a microscopio electrónico, y luego ordenarlas. En total han sido 1.300 fotos. Es un trabajo enorme”. Pero ante estos gajes del oficio estos dos amateurs no cejarán en su empeño y proseguirán con este titánico esfuerzo y coraje durante los dos próximos años para compilar una segunda parte con estas especies que no dejan de sorprenderles, regalo de los mares para sus infatigables admiradores y exploradores.
Anselmo Peñas, Emilio Rolán. “Deep water Pyramidelloidea of the Tropical South Pacific Turbonilla and related genera”, Tropical Deep-Sea Benthos vol 26 Publications Scientifiques du Muséum, presentado el 15 de septiembre de 2010 en París.
Queremos llegar a Marte y aún no conocemos un universo virgen en nuestro propio planeta: el mundo submarino. No tenemos mapas de su fondo, ni nadie ha descendido para colocar una banderita y apenas hemos explorado este territorio sumergido, esta rica cuna de la biodiversidad de la que depende nuestra supervivencia y de donde procedemos. Aún ignoramos gran parte de sus especies y microorganismos, posibles aplicaciones medicinales y cómo son las formas que el tiempo va esculpiendo lenta o violentamente bajo la molécula prodigiosa. Cada vez que prestamos atención al mar éste nos sorprende con algo nuevo. Esta vez, los investigadores del centro tecnológico AZTI-tecnalia han decidido cartografiar los fondos marinos situados frente a Donostia-San Sebastián y la plataforma continental interna entre Cobarón y Barrika, en Bilbao mediante una sonda, la Ecosonda Multihaz para revelarnos las tierras de Poseidón. Esta tecnología radar de alta calidad y precisión utiliza un haz de varios pulsos de sonido para calcular las profundidades en zonas muy amplias y poder reproducir su topografía con rapidez y una altísima definición. La embarcación utilizada para el trabajo de campo facilita la maniobra y tiene poco calado, lo que facilita un muestreo próximo a la costa, en puertos y estuarios.
Aplicaciones
La información obtenida está sirviendo para clasificar los litorales y plataformas continentales según la composición de sus diferentes tipos de sedimentos: gravas, arenas, fangos o combinaciones intermedias. Asimismo, descubrir las características de los suelos marinos es clave para conocer y predecir la distribución de los hábitats y para calcular el impacto del cambio climático en estos y en los procesos de formación del relieve que influyen en estuarios y costas. Además, la legislación vigente obliga a realizar un estudio morfológico de la orografía marina y su ecosistema para protegerlo y gestionarlo.
Las operaciones de búsqueda y rescate a víctimas de accidentes en el mar serán más ágiles al reducir los tiempos de búsqueda y los gastos del rescate para organizaciones como SASEMAR (Salvamento y Seguridad Marítima), Ertzaintza, Atención de Emergencias o Cruz Roja.
En la pesca artesanal se mejorarán las capturas, sobre todo en el marisqueo, la palangre o el enmalle y será muy útil para gestionar los calados y el dragado de los puertos.
La información cartográfica servirá de base para estudios de todo tipo en el medio marino: biológicos, geológicos, y de hidrodinámica que pueda desarrollar la Universidad del País Vasco, AZTI Tecnalia o cualquier otro equipo de investigación con interés en la zona.
Otros usos de esta tecnología del sónar han sido: trazado de cables submarinos, arqueológicos, como vigilancia de las construcciones submarinas y vertidos o la búsqueda de lugares adecuados para instalar captadores de energía mareomotriz.
Disfrutar de la mar
El conocimiento de la disposición de los fondos marinos junto con una buena predicción del oleaje será útil para los surfistas, submarinistas, en la náutica recreativa o la pesca deportiva. Las escuelas de navegación podrán incorporar los datos a sus simuladores para ajustarse más a la realidad, lo que mejorará la preparación de futuros marineros. Las escuelas de buceo podrán preparar las inmersiones de forma virtual y planificar exactamente y con más seguridad las zonas que van a visitar. La información puede utilizarse en embarcaciones de transporte de público, centros de educación ambiental, museos marítimos, acuarios, centros de interpretación y los eventos deportivos marítimos, los clubes náuticos y de remo se beneficiarán también de estos rastreos submarinos.
El proyecto
El material ha sido financiado por el Departamento de Medio Ambiente, Planificación Territorial, Agricultura y Pesca del Gobierno Vasco y es parte de un estudio realizado por el Área de Dinámica Marina y Oceanografía Operacional de AZTI-Tecnalia destinado a cartografiar toda la plataforma continental situada frente a la costa vasca, detallando los puntos más relevantes: afloramientos rocosos, cañones submarinos o pecios. En breve se publicarán las cartas cartográficas correspondientes a otros enclaves de la plataforma en función del interés de los usuarios. Para ello este proyecto ha habilitado una encuesta en esta dirección: http://www.itsasnet.com/.
Un mundo submarino rebosante de vida y de belleza, y nuestra historia: como un grano de arena en el océano.
Estos investigadores, entre los que se encuentra Cristina Toro Velasco –autora principal del trabajo, bajo la supervisión del profesor Manuel Arroyo-Morales-, han demostrado cómo mediante un masaje de media hora sobre los puntos de tensión cervical se mejora el estado psicofisiológico en la regulación neurovegetativa y el bienestar de afectados de cefalea crónica tensional -el dolor de cabeza se considera crónico cuando sucede 2 o más veces por semana durante varios meses-. Además, los pacientes mejoran su disposición mental, ya que “ven reducido el estado psicológico de tensión y angustia asociada a una sintomatología tan molesta para ellos” tal y como declara Velasco.
Tradicionalmente se vienen recetando pastillas para el dolor de cabeza como analgésicos que reducen los síntomas como la inflamación muscular y el dolor que ésta genera transitoriamente, pero se sigue investigando en líneas paralelas en diferentes ramas de la psicología y en medicina; ya que en numerosas ocasiones es suficiente con un masaje y aprender varias técnicas y prácticas preventivas como: técnicas de control del estrés y relajación; conocer qué alimentos pueden producir dolor de cabeza a cada sujeto; practicar hábitos que nos reporten bienestar físico y mental; organizarse para llevar una vida más plena, destacando en este punto la importancia de practicar aquellas actividades con que las que disfrutemos, aficiones en soledad o en compañía; todo lo cual contribuye a un mayor conocimiento y control sobre uno mismo, capacidad de disfrutar de la vida, reforzar lo positivo, aprender a ser optimistas y a sentirnos más eficaces y plenos y desarrollar nuestros puntos fuertes. De esta manera se toma en consideración al sujeto de manera integral, en su conjunto, sin escindir su parte física de la psíquica y esto es lo que contribuye en gran medida a reducir los niveles de estrés y revertirlos en eustrés: un estado de activación y motivación psicológicos beneficiosos. En esta misma línea, las endorfinas son unas sustancias que tienen un efecto analgésico y combaten el estrés; son drogas que libera nuestro organismo y que nos hacen sentir mejor: las segrega nuestro organismo cuando disfrutamos de lo que hacemos, cuando reímos, cuando hacemos deporte, comemos chocolate o durante el sexo.
Los científicos informan que este tipo de dolor de cabeza de origen tensional es cada vez más frecuente entre la población. Una causa fundamental de estas cefaleas consiste en la presencia de puntos de tensión en la musculatura cervical, responsables del dolor. Los que padecen esta molestia perciben una mejora de los síntomas 24 horas después del masaje, lo cual indica que éste reduce el dolor en estos puntos de tensión y esto revierte en una mejoría del estado del paciente.
La neurociencia cognitiva tiene mucho que decir en este campo, ya que considera que las conductas psicológicas del individuo influyen sobre las respuestas fisiológicas de su organismo. A este respecto también en el campo de la psicología las corrientes de la psicología positiva, la inteligencia emocional y la filosofía práctica o la psicología humanística, que buscan analizar qué factores del entorno del sujeto pueden mejorarse con el fin de que éste pueda adaptarse mejor al medio, resolver los problemas que se le presentan y desarrollar una vida más plena. En este punto conviene señalar que numerosos achaques no tienen un mero origen genético o fisiológico, sino que muchos de ellos pueden ser inducidos por elementos del entorno o del sujeto, por la filosofía de vida de cada uno, por sus aspiraciones, personalidad y todas las esferas del ser humano: emocional, personal, social, psicológica, física, espiritual, laboral, familiar. Corpore sano in Mens sana.
En nuestros aproximadamente 27.000 genes -que forman parte de los 46 cromosomas típicos- están escritas nuestras posibilidades vitales, tanto las que nos permiten adaptarnos mejor al medio como las disfunciones genéticas que pueden activarse o no en función de la interación de nuestro material genético con estímulos externos potencialmente dañinos. El proyecto internacional Genoma 1000 (1000 Genomes Project) pretende elaborar el mapa más detallado sobre variación genética humana hasta la fecha y para ello publica datos de tres proyectos piloto con el fin de facilitar una base de datos de 2.500 genomas humanos y que sean fácil y libremente accesibles para los genetistas durante la próxima generación con fines de investigación. Este colosal trabajo ambiciona abordar una base de datos que contenga información sobre el genoma de 2.500 personas procedentes de 27 lugares del mundo, en los que cada voluntario ha autorizado publicar sus muestras de ADN para que se puedan completar los datos de la secuencia genética (incluyendo el reconocimiento de los riesgos potenciales).
Los genes y sus proteínas regulan el funcionamiento celular y nos programan biológicamente. Esta información de casi 3 Gigas de memoria se sitúa en los cromosomas y estos dentro de los núcleos de las células. Las cadenas de los elementos estructurales del ADN (A,G,C,T) son el esqueleto que codifica el contenido de los genes. Estos elementos se ensamblan por pares: AG (Adenina-Guanina) por un lado y CT (Citosina-Timina) por el otro y forman el ADN junto con las proteínas. Cuando se produce un fallo en el mecanismo de unión de estos genes, en su estructura o en su funcionamiento, entonces se producen erroes genéticos que pueden desencadenar diversas disfunciones. Por otro lado, conociendo la información que portan estas inmensas cadenas de ensamblajes podemos saber la probabilidades de desarrollo de algunas enfermedades de manera precoz y así prevenirlas y tratarlas.
Avances en genómica
Un proyecto público anterior, el International HapMap Proyect, proporcionó una base inicial de más de 3 millones de variantes del ADN humano presentes en 270 muestras. La información y los métodos que desarrolló abastecieron una primera generación denominada "Genome Wide Association Studies" (GWAS), que había localizado más de 600 nuevos factores de riesgo en el genoma para las afecciones más comunes como diabetes, ataques al corazón, inflamaciones del intestino, cáncer de pecho, esquizofrenia y otros trastornos. El 1000 Genomes Proyect desarrollará un revolucionario mapa genético integral mucho mayor que este durante la próxima generación de tecnología de secuenciación del genoma, donde una investigación se realizará con un menor número de individuos y otra con más. Esta base de datos contendrá todas las formas de variaciones; desde los genes que se traslocan o cambian de lugar (SNPs), los que se añaden de más, los que se quiebran o los que se eliminan (delecciones) a largos cambios en la estructura y copia del número de cromosomas. Estudios anteriores se fijaban exclusivamente en una forma de variación genómica, cuando cada uno de nuestros genomas contiene todas las variedades posibles. "La resolución incrementada del mapa de 1000 genomas proveerá a los científicos de una información secuenciada más detallada, añadiendo a las variaciones más comunes millones de combinaciones menos típicas", explica Elaine Mardis, codirectora del PhD del Centro de Genoma de la Universidad de Washington y miembro del comité del proyecto, añadiendo que los investigadores podrán hallar en estos datos "casi todo el conjunto de las variaciones genéticas involucradas en las dolencias".
La iniciativa del Proyecto Genoma 1000 comenzó en el 2008 abordando tres estudios en los que experimentar múltiples estrategias con el fin de diseñar un catálogo de variaciones genéticas presentes con un 1% de frecuencia entre las diferentes poblaciones elegidas de Europa, África y este asiático para este análisis. Los investigadores de las diversas dolencias usarán este manual, que servirá de referencia durante los próximos dos años para conocer cómo influyen las variaciones genéticas en las diferentes enfermedades. Para facilitar la difusión de los resultados en los lugares web del Proyecto se utilizará la web Amazon (AWS), que permitirá el acceso a este volumen ingente e inusitado de datos a los especialistas.
Los investigadores hablan sobre el genoma
Richard Durbin, PhD, del Wellcome Trust Sanger Institute informa que con estos proyectos piloto se han conseguido progresos importantes en la secuenciación de la variación genética humana. Por su parte, David Altshuler, MD, PhD, del Broad Institute del MIT, en Cambridge, Massachusetts, afirma que están en camino de conseguir rápidos progresos en los 2.500 genomas y en facilitar estos datos al grupo que se encarga de los problemas genéticos, manifiestando su deseo de que esta información revele los factores de riesgo genéticos conocidos y permita conocer más variables en la aparición de las diferentes enfermedades. Jun Wang, director asociado del Instituto del Genoma de Pekín en Shenzhen, China y miembro del comité del Proyecto de Genoma 1000, resalta la importancia de trabajar en equipo para poder encontrar "las diferencias más sutiles del genoma humano que provocan enfermedades como el cáncer o la diabetes".
Aplicaciones y accesibilidad
Las aplicaciones de estos registros serán múltiples, como por ejemplo la posibilidad de eliminar las mutaciones detectando las localizaciones iniciales de los genes, probar las variantes genéticas menos comunes para posibilitar avances en estas enfermedades o ayudar a identificar mutaciones extrañas que generen disfunciones hereditarias en mayor medida. En estudios que buscan mutaciones poco frecuentes es muy útil tener una base completa de las variaciones comunes que pueden eliminarse para focalizar la atención en las que afectan a un individuo o familia. Pero antes de esto serán necesarios un gran número de avances técnicos y analíticos.
Actualmente, el tamaño total de los datos es mayor de 50 billones de bytes o 50.000 gigabytes, lo que corresponde a casi 8 billones de pares de bases de ADN en la secuencia de datos. Los investigadores podrán acceder gratuitamente a esta información a través de la web http://www.1000genomes.org/. También podrán descargarse los datos del NCBI desde ftp://ftp-trace.ncbi.nih.gov/1000genomes/ o desde EBI en ftp://ftp.1000genomes.ebi.ac.uk/, junto con otras compañías que proporcionan servicios similares y que permiten descargar y proporcionar datos gratuitamente a sus clientes y al público general. El precio para trabajar con la plataforma Amazon EC2 se estima en unos 20 dólares por día, lo que supone un ahorro importante comparado con los cientos de miles de dólares que costaría adquirir la infraestructura computacional necesaria para descargar y analizar esta cantidad de datos localmente.
Problemas éticos
Una mayor cantidad de información compartida más rápidamente por la comunidad científica facilitará la investigación en genética, pero también dispondremos de información que no sabremos cómo interpretar y que planteará problemas éticos. Conocer mejor los genes permite que el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades sea más rápido y eficaz, además de ajustar la terapia de manera individualizada. En unos años hemos pasado a avanzar desde el conocimiento celular a la estructura molecular de los genes, al ADN con una mayor profundidad gracias a los avances tecnológicos en óptica, electrónica y computación, que permiten ver más en detalle los mecanismos más básicos del funcionamiento celular. Este conocimiento permitirá diagnosticar y erradicar antes las enfermedades mientras paralelamente se investiga en la prevención de su aparición y tratamiento. De momento, los expertos advierten que dispondremos de mucha más información de la que sabremos interpretar. Ante este panorama se presentarán dilemas o cuestiones polémicas como las que destapó hace unas semanas Craig Venter con la imitación de una célula sintética en un laboratorio sobre la posibilidad de crear vida artificial, la eugenesia o selección de los mejores individuos y rasgos hereditarios o los problemas psicológicos que puede conllevar el conocer de antemano las enfermedades que puede desarrollar un individuo en el futuro y de las que aún no se conociera un tratamiento eficaz.
Hasta ahora desconocíamos el secreto de las diferentes composiciones corales o de los chillidos que emiten los delfines mulares o de nariz de botella (Tursiops truncatus). Dos biólogos han descubierto que utilizan diferentes combinaciones de sonidos que varían entre más largos y melódicos o más breves y estridentes con diferentes finalidades sociales. Así, utilizan una versión más clásica, tonal y templada para dialogar con sus crías y permanecer en contacto unos con otros o coordinarse para cazar y una más al estilo del rock duro o heavy, más compleja y variada cuando pretenden mediar ante un conflicto social, como conseguir un alimento. Los dos científicos, una española y un paraguayo, lo explican en el que supone el más completo y detallado estudio europeo en lo relativo al estudio de este tipo de sonidos emitidos por estos mamíferos, en este ámbito, por ahora, complejo y desconocido para nosotros.
La comunidad científica mantenía que los silbidos eran los sonidos principales que emitían estos cetáceos, ignorando la importancia que suponen las pulsaciones de los sonidos quebrados, estridentes y con más matices y variaciones. Los investigadores del Instituto de la Investigación de los Delfines Mulares (BDRI) en Cerdeña (Italia), Bruno Díaz y Andrea Bernal, resaltan la importancia fundamental que estos chillidos tienen para regular su comportamiento y vida en comunidad. Según Díaz, los delfines utilizan los sonidos más chirriantes cuando están cazando y en situaciones de agresión. Estas alarmas son las que mejor y durante más tiempo se transmiten en el agua y las que hacen factible que se mantenga una jerarquía social entre estos cantores. De esta manera, los delfines emiten sonidos estruendosos en presencia de otros individuos cuando éstos se dirigen hacia la misma presa y es entonces cuando los ejemplares menos dominantes se escaquean para evitar cualquier confrontación con el resto.
Los chasquidos los emiten mediante vibraciones de su orificio nasal y sus cantos oscilan entre menos de 2.000 y 150.000 Hertzios (los seres humanos oímos sólo entre las frecuencias de 20 a 20.000 Hertzios), con unos 30 chirridos por segundo e incluso pudiendo alcanzar más de 1.000. "Los sonidos pulsantes son usados en la vida de los delfines mulares para socializar y mantener su posición en la jerarquía social con el fin de prevenir conflictos físicos, lo cual también representa un ahorro significativo de energía", explica Bruno Díaz, investigador del BDRI y que abandera esta publicación. El estudio, publicado por la editorial Nova en el libro Dolphins: Anatomy, Behavior and Threats (Delfines: Anatomía, Comportamiento y Amenazas), presenta el repertorio más completo realizado hasta ahora en esta materia de los sonidos pulsátiles y silbidos analizados mediante tecnología bioacústica desde 2005 en las aguas de Cerdeña.
Una curiosa capacidad comunicativa que han descubierto y que diferencia su conversación y la nuestra es que los destinatarios a los que envían sus mensajes saben que van dirigidos a ellos, concretamente y no a cualquier otro delfín, según apunta Díaz.
Estos simpáticos juguetones emiten constantemente sonidos muy agudos, de alta frecuencia para calcular la distancia a la que están de un banco de peces, otros delfines u objetos o para orientarse. Utilizan el mismo sistema de rádar que los barcos, aviones o satélites y, así, calculando el tiempo que tardan las ondas que emiten en volver a ellos pueden hacerse un mapa topográfico u oceanográfico para situarse. Cuando el sonido es más agudo -significa que están más cerca de donde emiten los sonidos, por el efecto Doppler- pueden hacerse una composición más nítida del lugar. Los golpes de sonido los envían de frente y aunque tienen por oídos dos orificios pequeños detrás de los ojos, la mayoría de las ondas acústicas las reciben a través desde la mandíbula inferior directamente hasta el oído interno (por conducción, al igual que si colocamos un diapasón vibrando en nuestro codo y con un dedo del mismo brazo apoyándolo en el oído, oímos la vibración directamente a través del hueso) y desde ahí se envían las señales al cerebro medio inferior y al córtex, que es donde se interpreta la información recibida.
Y así es como los delfines consiguen ponerse de acuerdo pacíficamente cuando surgen conflictos sociales: a golpe de vibrato.
Díaz López, Bruno y Bernal Shirai, Andrea, 2009 "Mediterranean common bottlenose dolphin's repertoire and communication use" En el libro: Dolphins: Anatomy, Behavior and Threats, pp: 129-148, Editores Agustin G. Pearce and Lucía M. Correa, Nova Science Publishers, USA. ISBN: 978-1-60876-849-3.
En la búsqueda de nuevos materiales que permitan diseños más ligeros y resistentes se ha descubierto que, curiosamente, algunos diminutos defectos en la estructura del grafeno -que es una lámina plana de carbono-, posibilitan algunas aplicaciones innovadoras en la electricidad y magnetismo. Es lo que ha estado analizando un grupo de científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) junto con el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM). Han hallado que los pequeños defectos del grafeno en su estructura posibilitan aplicaciones en el campo del electromagnetismo como en los chips que se utilizan en la computación. El artículo ha sido publicado en la revista internacional Physical Review Letters.
El grafeno es una familia de átomos de carbono del espesor de un átomo que forma una red hexagonal, como la de un panal de abejas con sus láminas apiladas entre sí. Es una estructura que no se ha conocido hasta hace unos pocos años; el grafito se conoce desde hace varios siglos, después se descubrieron los fullerenos en la década de los 80, más tarde los nanotubos en los 90 y recientemente las láminas de grafeno. En este punto, la comunidad científica apunta a que el candidato más prometedor para sustituir al silicio en los dispositivos electrónicos y chips del futuro será el grafeno o algún material derivado del mismo.
Este multiforme mecano de carbonos, al enrollarse sobre sí mismo, origina un nanotubo de carbono, que es un cilindro muy pequeño formado por una lámina de grafito de este elemento (las mismas láminas con que están hechos los lápices). Cuando estas estructuras se acoplan lo hacen en forma de cilindros concéntricos que parecen óxido negro y en función de la forma en que se enrosquen estos tubitos van a adquirir unas propiedades eléctricas u otras. Existen muchos tipos de nanotubos en función de como se enrollen; pueden ser en forma de bambú, espiral, de judía (formada por fullerenos -que serían las estructuras de carbono con forma de balones de fútbol- dentro del nanotubo -que haría de vaina-), de ala, etc y cada uno aquiere diferentes propiedades. Estos diminutos filamentos son hasta cien veces más fuertes que el acero y hasta seis veces más ligeros que este. El problema que tienen es que son muy costosos, cuesta producirlos en grandes cantidades y su posible toxicidad aún no está comprobada. Entre sus posibles aplicaciones, los investigadores señalan la aviónica, coches más ligeros, seguros y económicos, pantallas planas para nanotubos, memorias extraíbles hechas de nanotubos para guardar información, células solares, tratamientos contra el cáncer, etc.
A partir del 2004 se comenzaron a realizar los primeros experimentos con grafeno. Este elemento tiene unas propiedades electrónicas especiales que han revolucionado el concepto de la física de materiales en el terreno de la electrónica y la computación. Para que se pueda aplicar el grafeno a los dispositivos electrónicos es importante conocer estos pequeños defectos que tienen. Se han utilizados métodos como la ionización que consiguen variar sus propiedades electrónicas y de movimiento, además de dotarles de magnetismo. Según los cálculos más recientes, la falta de un átomo en la estructura de este material podría originar magnetismo a temperatura ambiente lo que se podría traducir en aplicaciones tecnológicas.
El grupo de especialistas ha utilizado un microscopio de efecto túnel, a baja temperatura (a -269ºC ó 4K) y en condiciones de vacío. Con él han podido observar su superficie a escala atómica e informarse de sus propiedades electrónicas. El microscopio empleado ha sido desarrollado en el laboratorio de Nuevas Microscopías de la UAM y es el único de estas características construido en España. Para estudiar cómo afecta al funcionamiento del grafeno la falta de algunos de sus átomos, los investigadores arrancan deliberadamente algunos de la superficie del grafito para estudiar sus propiedades y con un microscopio de efecto túnel muestran que los átomos sustraídos reducen la movilidad electrónica y generan magnetismo. Gracias a este descubrimiento se podrían crear imanes no metálicos, baratos, flexibles, biocompatibles y los materiales tipo grafeno tendrán futuro en el campo del electromagnetismo o espintrónica.
Esta investigación la han llevado a cabo los investigadores de la UAM Miguel M. Ugeda, Iván Brihuega y José Mª Gómez Rodríguez en colaboración con Francisco Guinea del ICMM.
Como curiosidad, existen también otro tipo de materiales con propiedades peculiares como son los ferrofluidos o elementos ferromagnéticos, que son minerales líquidos que ante la presencia de un campo magnético como un imán se acorazan o toman la forma de un erizo, como el de la imagen inferior. Se utilizan por ejemplo para reducir el rozamiento, en los electroimanes de los coches, para la detección del cáncer o en óptica.
Si las arañas pueden tejer fibras resistentes como el acero y más flexibles que el nylon, ¿por qué no imitarlas para aplicar estas cualidades a diferentes campos de la ciencia y la tecnología? Dos grupos de científicos europeos, tras examinar la composición, estructura y funciones de sus intrincadas redes, publican esta semana en la revista Nature sendos artículos en los que explican cómo las proteínas y las moléculas de las telarañas hacen factible su solidez y flexibilidad características.
Por un lado, participa un grupo de investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), Oslo (Noruega), y Uppsala (Suecia) analizando la estructura tridimensional de unas proteínas que configuran la seda de la telaraña y que la proporcionan elasticidad y rigidez, las espidroínas, experimentando con la tela de araña africana Euprosthenops australis. Por otro, biólogos de la Universidad Técnica de Múnich, Universidad Bayreuth y el Instituto Max-Planck, en Alemania han estudiado las proteínas de la seda relacionadas con la reacción ante los estímulos químicos o el movimiento exterior en una especie europea común: la araña de jardín, Araneus diadematus. Ambos resultados abren una vía al desarrollo de nuevos materiales para la industria, la medicina u otras aplicaciones.
En el mundo hay más de 37.000 especies de arañas. Sobrevivieron a la extinción de los dinosaurios y fabrican desde hace más de 300 millones de años diferentes tipos de hilo que a veces no es pegajoso. Lo utilizan para atrapar, envolver su alimento, proteger sus huevos, trepar o como refugio. Esta seda de la telaraña se construye con proteínas, que son los elementos que forman la estructura de los organismos vivos y les dan forma. Una parte de la proteína es responsable de que las fibras de seda de este tejido no se enmarañen entre sí, según explica a SINC Cristina Casals Carro, catedrática de Bioquímica y Biología Molecular de la UCM y coautora del estudio. Las arañas tienen unas glándulas en la punta del abdomen que producen proteínas de seda. Las moléculas que proporcionan elasticidad y rigidez a los hilos se organizan a través de la glándula hasta formar un cristal líquido y antes de salir de su cuerpo, éste se solidifica, conformando una fibra sólida e insoluble. El cambio de la acidez del pH en las sustancias del extremo de la proteína explica esta súbita transformación.
Las fibras de seda de araña son mucho más resistentes que un cable de acero a su escala y muy elásticas, ya que pueden estirarse hasta más del doble de su longitud original sin romperse. Esta seda también es tres veces más firme que cualquier fibra sintética y hasta ahora no se ha logrado fabricar nada similar. "La elevada elasticidad y la altísima resistencia a la tracción de la seda de araña natural no tienen parangón, ni siquiera con las fibras producidas a partir de proteínas de seda de araña pura", expone el profesor Horst Kessler, de la Universidad Técnica de Munich.
Al analizar la estructura de esta gran obra de ingeniería mediante rayos X, los investigadores observan que hay lugares en ella en los que varias proteínas se entrelazan entre sí mediante conexiones que le proporcionan estabilidad a la malla y que entre los puntos de contacto hay lugares que no se entrecruzan, aportando a la tela su característica elasticidad. El lugar donde se trama la seda tiene que tener el suficiente espacio entre sus fibras para que las proteínas no se acoplen entre sí espontáneamente, por eso se concluye que sus elementos deben almacenarse de alguna manera especial. Estas tejedoras natas se desplazan con facilidad a través de la red elástica gracias a unas garras que poseen en sus patas.
El método utilizado para analizar esta urdimbre ha sido el de la espectroscopía mediante resonancia magnética nuclear, con el que el equipo alemán ha conseguido desentrañar la estructura de un elemento que interviene en la formación de las fibras sólidas. En las condiciones de almacenamiento de las glándulas de la seda, estos componentes se organizan por parejas, de modo que las zonas de contacto de ambas cadenas proteicas no puedan situarse en paralelo, impidiendo, así, que las hebras se enmarañen, según explica Thomas Scheibel, investigador de la Universidad Bayreuth.Estos componentes se van organizando, así, de forma estable conformando la característica red del arácnido.
En referencia a las posibles aplicaciones de la ingeniería arácnida, el grupo de científicos alemán pretende desarrollar hilos artificiales y fabricar un dispositivo de tejido que mimetice al biológico en un plan conjunto desarrollado con la industria y patrocinado por el Gobierno Federal de Alemania. Otros usos serían la fabricación de material de sutura quirúrgica reabsorbible o de fibras para automóviles. “La producción biotecnológica de las fibras, que son más fuertes que el acero y más elásticas que el nylon, tiene múltiples aplicaciones no solo a nivel industrial, sino también biomédicas. Fibras similares a la seda generan un material biocompatible de gran utilidad en cultivos celulares y medicina regenerativa”, expone Cristina Casals, que reconoce que aún no existe ningún material similar a las fibras de las arañas fabricado por el hombre, pero confía en que no tardaremos en imitarlo.
Glareh Askarieh, My Hedhammar, Kerstin Nordling, Alejandra Saenz, Cristina Casals, Anna Rising, Jan Johansson y Stefan D. Knight - “Self-assembly of spider silk proteins is controlled by a ph-sensitive relay”; y Franz Hagn, Lukas Eisoldt, John G. Hardy, Charlotte Vendrely, Murray Coles, Thomas Scheibel y Horst Kessler – “A conserved spider silk domain acts as a molecular switch that controls fibre assembly”. Nature 465: 236-242, 13 de mayo de 2010. Doi: 10.1038/nature08962 y 10.1038/nature08936.
La gran marea negra amenaza con extender su sombra sobre las costas del golfo de México poniendo en peligro su biodiversidad y la situación socioeconómica de sus ciudadanos, que viven en la incertidumbre ante una circunstancia cuyas consecuencias dependen de las inclemencias meteorológicas, las corrientes marinas y de la velocidad con que la BP, responsable del accidente, sea capaz de taponar las grietas. Las imágenes ofrecidas por el satélite Envisat del ESA y el radar ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) han desmentido la información de las petroleras, demostrando con sus datos gráficos que el hidrocarburo sigue virtiéndose cada día al mar en una cantidad cinco veces superior a lo anunciado por ellas, es decir, a una velocidad de 5.000 barriles al día, unos 800.000 litros, el equivalente a una tercera parte de la capacidad de una piscina olímpica.
El desastre de la plataforma petrolífera Deepwater Horizon, propiedad de Transocean, además de haber matado a 11 trabajadores, afecta a la biodiversidad local y supone un grave impacto sobre la economía, el turismo, la alimentación, los trabajadores, los habitantes locales en esta zonas, una de ellas próxima a Nueva Orleans, en el estado de Lousiana, que no termina de recuperarse tras la devastación de huracanes como el Katrina, Rita o Gustav. Entre las especies en peligro se estiman unas 684 entre peces, anfibios, reptiles, cetáceos, aves y mamíferos. Además, el vertido afecta también a los estados de Alabama y Misisipi, junto a la desembocadura de su río. Todo este panorama genera un gran desasosiego entre la población, que teme que las consecuencias del desastre alcancen a las proporciones del de Exxon Valdez de 1989, pudiendo llegar a las costas y afectar no sólo a la biodiversidad sino a la salud humana mediante la acumulación de sustancias tóxicas en el organismo a través de la cadena alimentaria. Por eso se intenta que el vertido no alcance el litoral, las islas, las marismas, la playa o el delta del Misisipi, del que a día de hoy dista tan sólo a 25 kilómetros.
La evolución de la gran mancha negra la podemos conocer gracias al radar ASAR del satélite Envisat, capaz de captar datos y transformarlos en imágenes durante el día y la noche y para el que la barrera de las nubes no supone obstáculo alguno. También sabemos que el vertido al mar se produjo porque el sistema de cierre del pozo falló tras una explosión producida probablemente por gas inflamable, pero aún ignoramos cuáles serán las consecuencias a corto y medio plazo mientras los operarios de la BP terminan de sellar completamente las fugas de fuel de esta plataforma situada en el fondo del mar a 1,5km de profundidad en unos tres meses, según estimaciones de la BP. De momento, ocupa una superficie equivalente a Andalucía, con unos 200 km. de largo y 70 de ancho según las imágenes del satélite. El problema más acuciante va a ser ahora cómo reactivar una economía sustentada en estos pozos negros y con una moratoria actual en sus extracciones para acotar estos riesgos además de cómo sostener más a largo plazo una economía energética cada vez más insostenible.
Más de 2.000 millones de personas en el mundo (más de un tercio del planeta) están amenazadas por la malaria, más del 40% según la OMS. Esta enfermedad acaba con uno de cada seis niños en África y según el último informe que UNICEF y la Alianza Roll Back Malaria (Hacer Retroceder la Malaria) han presentado con motivo del día de la Malaria, el 25 de Abril, revelan que, aunque se ha conseguido controlar la enfermedad en gran parte, el objetivo de reducirla a la mitad aún es un sueño. Incrementar el presupuesto para luchar contra el paludismo es fundamental para poner coto a esta enfermedad, tal y como se ha llevado a cabo en países africanos. El informe explica que la mortalidad infantil en estos países se puede reducir un 20% utilizando mosquiteras impregnadas con insecticidas de larga duración, entre otros métodos.
El responsable de la malaria es un parásito, el mosquitoanofeles gambiae, que se desplaza por la sangre hasta llegar al hígado, donde se multiplica rápidamente. Se puede controlar, pero al ser de transmisión animal es imposible de erradicar. Esta enfermedad se generó hace 10.000 años en el África tropical, pero hasta el 8.000 a.C. con la invención de la agricultura no se transmitió a humanos mediante las zonas de cultivo, donde los mosquitos encontraron el lugar propicio para propagarse -de hecho, paludismo viene de palus, que significa pantano-. Los insectos de aquellas zonas húmedas y calurosas encontraron atractiva la sangre humana y con el tiempo la enfermedad ha ido desarrollando su potencial de manera más letal hasta tal punto que ahora tan sólo los medicamentos más potentes pueden detener la malaria. Cada dos días se reproducen los anófeles; en dos semanas se producen billones de ellos y terminan destruyendo los glóbulos rojos. Es a través de la sangre como llegan a todas las células del cuerpo, multiplicándose y reproduciéndose y cuando el paludismo afecta a un 5% de los glóbulos rojos la persona fallece. Un agravante es que este parásito ha desarrollado resistencia a antiguos medicamentos.
El paludismo se combatió con el DDT, altamente tóxico para los insectos, el problema es que esta sustancia se usó en 1975 en grandes cantidades, filtrándose a las aguas subterráneas y matando a los pájaros. El DDT terminó con el paludismo en Europa, pero se los resultados sobre su toxicidad para el resto de los seres vivos no son concluyentes entre la comunidad científica y se investigan otros métodos como el uso de mosquiteras empapadas en insecticidas, reducir la transmisión de esta enfermedad y su capacidad letal o cómo desarrollar una vacuna más eficaz con el fin de impedir que el parásito se reproduzca en la sangre.
El director de Roll Back Malaria explica que “invertir en el control de la malaria es salvar vidas y cosechar frutos de largo alcance para los países afectados”, advirtiendo que sin financiación no se podría cumplir este punto de los Objetivos de Desarrollo del Milenio.
El informe mencionado destaca que en los cinco últimos años, la financiación para combatir la enfermedad ha sido diez veces mayor, alcanzando 1.800 millones de dólares en 2009; que la producción de mosquiteras con insecticidas se ha quintuplicado, hasta alcanzar los 150 millones en todo el mundo; y la distribución de terapias combinadas con artemisinina (ACT) se ha multiplicado por 30, con 160 millones de dosis actualmente.
No obstante, aunque el dinero destinado roza los 2.000 millones de dólares, aún dista de los 6.000 millones de dólares requeridos anualmente por el Plan de Acción Global contra la Malaria para que todo el mundo pueda acceder a las intervenciones anti malaria durante este año. La mayor parte del dinero se destina a África, donde muere el 89% de la población mundial. La OMS informa que su parásito infecta a más de 500 millones de personas cada año y mata a más de un millón. El África subsahariana es la más afectada por el paludismo, pero también lo son Asia, América Latina, el Oriente Medio y algunas partes de Europa.
La enfermedad puede ser causada por una o varias especies del parásito Plasmodium. Tan sólo las hembras de mosquitos son capaces de transmitirla, ya que son las únicas que se alimentan de sangre para incubar los huevos. La única forma posible de contagio directo entre humanos es que una mujer embarazada lo transmita al feto, a través de la picadura del mosquito, o por transfusiones de donantes enfermos. Entre los síntomas del paludismo destacan la fiebre, las cefaleas y los vómitos, que normalmente aparecen de 10 a 15 días después de la picadura del mosquito. Si no se trata, el paludismo puede matar al paciente en poco tiempo.
Otro problema es que los insectos se adapten a la meteorología de otros países y desarrollen resistencias. El peligro reside en que el mosquito hembra Anófeles ponga sus huevos en los objetos de turistas viajando, expandiendo así la enfermedad a otros lugares del mundo. Históricamente se han cultivado estas bacterias por motivos bélicos y se ha especulado sobre la posibilidad de que los terroristas pudieran extender estas enfermedades por nuestros países. La malaria y la peste son un motivo de preocupación también porque podrían llegar a Europa. Pero, ahora mismo, el inconveniente más grave es el económico, ya que investigar la malaria no resulta rentable para las empresas y requiere de donaciones de fundaciones como la Bill & Melinda Gates Foundation y otras fuentes externas de financiación.
Puentes y cálculos
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Hoy día no paramos de pasar por puentes, esas enormes estructuras que nos
permiten salvar grandes valles con nuestros vehículos sobre las que vamos
totalme...
"No sé cómo me verá el mundo, pero yo siento que soy como un niño que, jugando en la orilla del mar, se divierte encontrando un guijarro más reluciente o una concha más bonita de lo normal, mientras el gran océano de la verdad se extiende, inexplorado, ante mí."
"I do not know what I may appear to the world, but to myself I seem to have been only like a boy playing on the sea-shore, and diverting myself in now and then finding a smoother pebble or a prettier shell than ordinary, whilst the great ocean of truth lay all undiscovered before me."
Interesante programa "DESCARTES" (Matemáticas interactivas)
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