Investigadores españoles diseñan moléculas sintéticas capaces de bloquear la replicación del VIH

Un equipo multidisciplinar de científicos procedentes de universidades y centros de investigación españoles ha conseguido por vez primera en el mundo diseñar moléculas sintéticas capaces de unirse al material genético del virus del SIDA y bloquear su replicación. El trabajo ha sido publicado recientemente por Angewandte Chemie International Edition, una de las revistas científicas más prestigiosas del mundo en el área de la química.

El estudio, liderado por José Gallego, investigador de la Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir, ha sido posible gracias a la colaboración de investigadores del Instituto de Salud Carlos III, la Universidad Católica de Valencia, el Centro de Investigación Príncipe Felipe y la Universidad de Valencia.

Las nuevas moléculas sintéticas diseñadas inhiben la salida del material genético del virus desde el núcleo de la célula infectada al citoplasma, por lo que se bloquea la replicación del virus y se impide la infección de otras células.

El material genético del virus del SIDA, o VIH1, está formado por ácido ribonucleico (ARN), y codifica varias proteínas que le permiten penetrar en las células humanas y multiplicarse dentro de las mismas. Los nuevos inhibidores del virus, denominados terfenilos, desarrollados por este grupo de científicos, fueron diseñados mediante ordenador para reproducir las interacciones de una de las proteínas codificadas por el virus, la proteína viral Rev.

De esta forma, los terfenilos se unen al receptor de Rev en el ARN viral impidiendo la interacción entre la proteína y su receptor de ARN. Esta interacción es necesaria para que el material genético del virus salga del núcleo de la célula infectada y, por tanto, resulta esencial para la supervivencia del VIH-1. El hecho de que los terfenilos bloqueen la salida del núcleo de la célula del material genético del virus evita la infección de otras células.

Este descubrimiento es el resultado de una estrecha colaboración entre tres grupos de investigación a lo largo de varios años. Así, los científicos de la Universidad Católica de Valencia se encargaron del diseño computacional y comprobaron experimentalmente que los terfenilos eran capaces de unirse al receptor de Rev en el ARN viral y de inhibir la interacción entre este ARN y la proteína.


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El bloqueo de un gen mediante un fármaco vuelve a muchos tumores más vulnerables a la quimioterapia

Cerca de la mitad de todos los pacientes con cáncer presentan una mutación en un gen que codifica para una proteína llamada p53, una mutación que ayuda a sobrevivir a los tumores y a que sigan creciendo aún después de que la quimioterapia haya dañado severamente su ADN.

Un nuevo estudio, realizado por biólogos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, ha mostrado que las células tumorales que presentan una mutación nociva en el gen de la p53 podrían volverse mucho más vulnerables a la quimioterapia mediante el bloqueo de otro gen llamado MK2. En un estudio en ratones, los tumores carentes de MK2 funcional menguaron drásticamente cuando fueron tratados con cisplatino, un fármaco empleado en quimioterapia contra el cáncer, mientras que los tumores que mantuvieron el gen MK2 funcional siguieron creciendo tras el tratamiento.

Los resultados de la nueva investigación sugieren que dar a los pacientes con cáncer una combinación de fármacos integrada por un medicamento que dañe al ADN y otro que inhiba al MK2, podría ser muy efectivo.

Varios fármacos que inhiben al MK2 ya se están probando en ensayos clínicos con miras a tratar enfermedades inflamatorias como la artritis y la colitis, aunque estos medicamentos no han sido probados todavía en ensayos clínicos encaminados específicamente a comprobar su eficiencia para tratar al cáncer.

 El estudio realizado por el equipo de Michael Yaffe y Sandra Morandell demuestra en definitiva que esos fármacos diseñados para tratar dolencias muy distintas al cáncer podrían ahora, paradójicamente, iniciar una segunda vida como medicamentos para tratamientos anticáncer, al ser usados en combinación con la quimioterapia.

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El cometa ISON sobrevuela el Sol

El cometa ISON efectuó su máximo acercamiento respecto al Sol el 28 de noviembre. Los científicos están trabajando para averiguar si resistió el evento, aunque parece que podría haberse roto en varios pedazos o incluso desintegrado. Si algún fragmento resistió, podría observarse en próximos días.

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Partículas subatómicas con 4 quarks, ¿un nuevo campo de la física?

Un equipo internacional de físicos especializados en altas energías ha determinado que el descubrimiento reciente de una partícula subatómica con carga eléctrica, llamada Z.sub.c(4020), es una señal de que la comunidad científica está comenzando a desvelar toda una nueva familia de partículas compuestas por cuatro quarks.

Este equipo científico del experimento BESIII, una iniciativa internacional entre cuyos colaboradores figuran científicos de la Universidad de Hawái en Manoa, Estados Unidos, anunció en abril de 2013 el hallazgo de otra misteriosa partícula integrada por cuatro quarks y denominada Z.sub.c(3900).

Los quarks son un grupo de seis clases de partículas fundamentales que difieren en cuanto a sus masas y cargas. Los dos quarks más ligeros, que reciben el nombre de quark Up y quark Down, forman los protones y los neutrones. Los otros cuatro quarks son muy inestables y esencialmente solo se les puede estudiar en experimentos de física subatómica en los que se logra crearlos y hacer que existan durante un instante fugaz. Se cree que fueron relativamente abundantes en el Big Bang (la explosión formidable con la que nació el universo), aunque se desintegraron al cabo de muy poco tiempo, en fracciones de segundo. En la naturaleza no hay quarks aislados. Siempre forman parte de conjuntos.

Aunque se sabe desde hace tiempo que los quarks se unen en grupos de dos o tres, hallar otra partícula integrada por cuatro quarks parece significar que no estamos ante una rareza irrepetible sino ante una nueva forma de materia con múltiples tipos de partículas hechas de cuatro quarks, tal como razona Frederick Harris, profesor de física y astronomía en la Universidad de Hawái en Manoa, y uno de los portavoces del equipo científico del experimento BESIII.

Aunque todavía no hay conclusiones firmes en el ámbito teórico, cada vez hay más indicios de que se está abriendo en la física un nuevo y enigmático capítulo con una forma de materia que hasta fechas recientes era desconocida.

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A los países se les acumulan los deberes climáticos

Después de una larga noche sin dormir, los representantes de los 190 países asistentes a la cumbre del clima de Varsovia –o lo que quedaba de ellos, porque la delegación Ucraniana, por ejemplo, dejaba la sede antes de tiempo– llegaron a un acuerdo.

La Plataforma de Durban (ADP, por sus siglas en inglés) que surgió en 2011 en la cumbre celebrada en la ciudad africana que le da nombre, dio un pequeño paso estos días.

No se ha avanzado ni en temas de compromisos de reducción, ni en cómo se van a evaluar, pero se ha consensuado un texto –tras cambiar el término “compromisos” por “contribuciones” del borrador previo–, y se ha fijado un nuevo calendario para presentar dichas contribuciones, el primer trimestre de 2015.

La UE ha manifestado durante toda la COP19 que este punto del debate era su mayor ambición, pero finalmente “hemos renunciado al establecimiento de una fase de evaluación” de dichas contribuciones, explicaba el Ministro de Agricultura, Alimentación y Medioambiente español, Miguel Arias Cañete.

Como consecuencia, queda un largo camino para llegar a París 2015, fecha en la que se deberá adoptar en la capital francesa un acuerdo jurídicamente vinculante en materia de emisiones, que entrará en vigor en 2020.

También se ha acordado la creación de un ‘mecanismo internacional de Varsovia’. Este nuevo instrumento paralizó las votaciones, por desacuerdos en el primer párrafo del texto que limitaban su actuación y reducían su flexibilidad, según manifestaron varios delegados de países en desarrollo presentes en el plenario. Una vez superado este escollo, se ha aprobado y su función será la de establecer fondos institucionales que hagan frente a las pérdidas relacionadas con el cambio climático y los daños asociados, especialmente en naciones en desarrollo.

Sin embargo, aún no queda claro de donde procederá dicha financiación, pero sí que será un organismo abierto a la sociedad civil, es decir, a todos los que tengan algo que decir en materia de pérdidas y daños. “El grupo de trabajo tiene previsto su primera reunión en marzo de 2014”, aseguraba Arias Cañete.

Otra de las cuestiones que se ha dado por zanjada aquí es la última fase del mecanismo REDD+, que tiene como objetivo la financiación de proyectos para acabar con la deforestación. “Ya estaba en funcionamiento y recibiendo aportaciones, pero faltaba establecer la metodología para financiar su última fase”, explicaban fuentes de la delegación española consultadas por SINC.

El acuerdo sobre REDD+ está respaldado por compromisos de 280 millones de dólares en financiación, de los EE UU, Noruega y el Reino Unido.

Según este trabajo, los Pirineos han perdido casi el 90% de su hielo glaciar el pasado siglo y esto tendrá graves repercusiones en el suministro de agua en verano y efectos potencialmente dramáticos en la agricultura en el futuro. Por otro lado, en la costa, los niveles del mar están subiendo en toda España 3 milímetros al año, lo que puede reducir un promedio de 15 metros las playas en 2050.

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Oxígeno, fósforo y la vida en el pasado remoto de la Tierra

Dos mil millones de años atrás, la Tierra se estaba recuperando de una de las más profundas modificaciones de su medio ambiente: la oxigenación de la atmósfera y los océanos. Esto llevó a una serie de importantes cambios en los ciclos biogeoquímicos globales, y también resultó en una amplia distribución de uno de los elementos clave de la vida, el fósforo.

Los análisis en la Formación Zaonega, un singular conjunto de rocas preservado en Carelia, Rusia, con una edad de alrededor de dos mil millones de años, han revelado un resultado sorprendente: La formación de las primeras fosforitas (minerales ricos en fosfatos) de la Tierra fue en buena parte, o incluso en su totalidad, una fenómeno regulado por la actividad de las bacterias del azufre.


Micrografía electrónica de una capa de 100 nanómetros de grosor de la formación rocosa de Zaonega. Las áreas brillantes corresponden al apatito, un mineral de fosfato de calcio con incrustaciones de material rico en carbono. La matriz de color gris oscuro consiste en carbono desordenado. 

En el mundo moderno, las bacterias del azufre viven alrededor de las fumarolas negras, fuentes termales subacuáticas en las cuales el agua calentada por la actividad volcánica existente bajo el lecho oceánico brota por chimeneas naturales a temperaturas de hasta unos 400 grados centígrados. Se las llama así porque parece como si emitieran humo negro. El "humo" es realmente una suspensión de minerales oscuros ricos en hierro y azufre que se precipitan cuando el agua caliente se topa con el medio más frío de las profundidades oceánicas. Las bacterias actuales del azufre intervienen en la formación de minerales ricos en fosfatos.


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2013 batirá un nuevo récord de emisiones globales de CO2

Se han presentado las últimas cifras del proyecto Global Carbon Project, una iniciativa codirigida por científicos del Centro Tyndall para la Investigación del Cambio Climático en la Universidad de East Anglia (Reino Unido) que sigue la evolución global de las emisiones de CO2. Los resultados, que publica la revista Earth System Science Data Discussions, reflejan que este año se alcanzará la cifra récord de 36 mil millones de toneladas.

El aumento del 2,1% previsto para 2013 significa que las emisiones por la quema de combustibles fósiles están un 61% por encima de los niveles de 1990, el año de referencia del Protocolo de Kioto. El incremento de 2013 se produce, además, después de otro similar del 2,2% en 2012.

El Global Carbon Budget revela que los mayores contribuyentes a las emisiones de combustibles fósiles en 2012 fueron China (27%), Estados Unidos (14%), la Unión Europea (10%) y la India (6%).

El aumento de las emisiones de combustibles fósiles en 2012 y 2013 fue más lento en comparación con la media del 2,7% de los últimos 10 años. Las tasas de crecimiento de CO2 de los principales países emisores en 2012 fueron China (5,9%) e India (7,7%). Por su parte, las emisiones de EE UU disminuyeron un 3,7% y en Europa un 1,8%.

La mayoría de las emisiones provienen del carbón (43%), seguido del petróleo (33%), el gas (18%), el cemento (5,3%) y la quema de gas (0,6%). El crecimiento en el carbón en 2012 representó el 54% del total de las emisiones de combustibles fósiles. Las emisiones de CO2 derivadas de la deforestación y otros cambios de uso del suelo añadieron otro 8%.

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Los bebés reconocen en sí mismos las partes corporales de otras personas

Los cerebros de los bebés son sorprendentemente sensibles al movimiento de otras personas, a juzgar por los resultados de una nueva investigación. Cuando los bebés observan a una persona mover una parte de su cuerpo, se activan en sus cerebros las mismas regiones cerebrales que son responsables de ejecutar el movimiento de esa parte del cuerpo.

El fenómeno ya se había comprobado en adultos. Cuando los adultos ven a otro humano moviendo partes específicas del cuerpo, las partes de sus cerebros dedicadas a mover dichas partes del cuerpo se activan. Si vemos a otra persona moviendo una mano, la parte de nuestra corteza cerebral responsable de mover nuestras manos se activa también. Existen varias teorías evolutivas y del desarrollo que explican por qué sucede esto. Una de ellas es que podría ser la base neurobiológica de nuestra capacidad de imitar a otros, una capacidad que es necesaria para el aprendizaje cultural y el desarrollo del lenguaje. Hasta ahora, sin embargo, este fenómeno sólo se había observado en adultos, y los autores del nuevo estudio eligieron estudiar si el cerebro infantil también presentaba esta sensibilidad.


Dos momentos de los experimentos. Cuando los bebés veían a la mujer moviendo la mano hasta tocar el objeto, se activaban en sus cerebros las áreas relacionadas con el control de las manos. Cuando la mujer hacía lo mismo con el pie, eran las áreas relacionadas con el control de los pies las que se activaban en el cerebro de los bebés. 


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Crear estructuras complejas mediante nanopartículas programadas

Las células animales y vegetales son destacados ejemplos de cómo la naturaleza construye unidades cada vez mayores de una manera específica, preprogramada, usando moléculas como bloques de construcción. En nanotecnología, los científicos imitan esta técnica utilizando la capacidad de nanomateriales adecuadamente estructurados para autoensamblarse en arquitecturas de orden superior. Aplicando este concepto, unos especialistas en polímeros de instituciones de Bayreuth, Aquisgrán, Jena y Maguncia, todas estas ciudades en Alemania, así como de Helsinki en Finlandia, han emprendido una prometedora línea de investigación sobre la cual han presentado públicamente sus primeros resultados.

El proceso de autoensamblaje ideado por el equipo de Axel Müller, de la Universidad de Maguncia, ha conducido a la formación de dos tipos de estructuras, dependiendo de la configuración inicial. Una de las estructuras resultantes es un racimo esférico. La otra, una estructura lineal.

Lo importante, en ambos casos, es que la estructura de las nanopartículas está preprogramada por la estructura química de la macromolécula fuente de la misma manera que la estructura de una proteína está determinada por su secuencia de aminoácidos.

Sin embargo, el proceso de autoensamblaje puede ir mucho más allá. Si las nanopartículas que dan lugar a la primera estructura son mezcladas con las que dan lugar a la segunda estructura, el resultado es que forman juntas una superestructura completamente nueva en un proceso de coensamblaje.

Las superestructuras producidas por estas macromoléculas tienen en consecuencia una gran riqueza de rasgos potencialmente útiles concentrada en un espacio minúsculo. Esta clase de concentración es idónea para crear máquinas microscópicas complejas.

Algunas tecnologías futuras sobre las que hoy ya se especula, por ejemplo las células artificiales hechas a la medida de las necesidades del ser vivo receptor, o componentes electrónicos para microrrobótica e incluso nanorrobótica, podrían beneficiarse significativamente de esta estrategia para crear estructuras intrincadas en un espacio diminuto.

Estas nanopartículas pueden combinarse con nanopartículas  y micropartículas, biológicas o inorgánicas, a fin de crear materiales hasta ahora desconocidos, con funciones específicas. El número de combinaciones posibles es prácticamente infinito.

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El enigma geológico de Vesta

Vesta, un asteroide gigante al que también se puede considerar un protoplaneta, encierra bastantes misterios. Una nueva investigación se ha centrado en el enigmático pasado geológico de este astro.

Si Vesta siguió el proceso de formación de los planetas rocosos como el nuestro, el calor interno debería haber creado distintas capas pétreas separadas (por regla general, núcleo, manto y corteza). En ese proceso, el mineral olivino debiera haberse concentrado en el manto.

Sin embargo, como se ha comprobado en un análisis exhaustivo de datos reunidos por la sonda espacial Dawn, eso no es lo encontrado por el espectrómetro VIR de la sonda. Las observaciones de los enormes cráteres en el hemisferio sur de Vesta, los cuales dejaron expuesta la corteza inferior y debieron perforar el terreno hasta alcanzar el manto, no han hallado allí las evidencias de olivino esperadas. En cambio, los científicos han encontrado firmas claras de olivino en el material de la superficie del hemisferio norte.

La falta de olivino puro en las cuencas profundamente excavadas del hemisferio sur de Vesta, y su descubrimiento inesperado en el hemisferio norte, indican una historia evolutiva más compleja que la deducida a partir de los modelos de Vesta antes de la llegada de la sonda Dawn, tal como argumenta Maria Cristina De Sanctis, del Instituto Nacional de Astrofísica en Roma, Italia, y Jefa del equipo científico del espectrómetro VIR.

Tal vez Vesta sólo experimentó una fusión parcial, que habría creado bolsas de olivino en lugar de una capa global rica en olivino. Tal vez la porción de manto que quedó expuesta en el hemisferio sur de Vesta fue posteriormente cubierta por una capa de otro material, que impidió a la Dawn detectar el olivino situado debajo.

La sonda espacial Dawn va actualmente rumbo al miniplaneta Ceres, el mayor miembro del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Llegará a Ceres a comienzos de 2015.

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La misión Swarm viaja al campo magnético de la Tierra

Las señales magnéticas que emiten el núcleo, el manto, la corteza, los océanos, la ionosfera y la magnetosfera de la Tierra se van a analizar con un nivel de detalle sin precedentes gracias a la misión Swarm ('enjambre', en inglés) de la ESA.


Tras una fase de tres meses de puesta en servicio, dos de las naves orbitarán en paralelo, decayendo desde los 460 km a 300 km a lo largo de cuatro años. La tercera se mantendrá a una altitud de 530 km. Los tres satélites –construidos por Astrium–, tienen 9,1 m de envergadura, incluyendo una pértiga desplegable de 4 m, y miden 1,5 m de ancho.

Juntos registrarán desde el espacio la dinámica del núcleo terrestre, los procesos de la geodinamo y la interacción núcleo-manto. El estudio del escudo magnético de la Tierra permite analizar y modelizar los procesos que tienen lugar en su interior, ayudando a los científicos a comprender mejor la ‘dinamo’ de nuestro planeta, que parece estar ralentizando su actividad.

El magnetismo de la litosfera –la capa sólida superficial terrestre–, la conductividad eléctrica del manto en tres dimensiones y la huella magnética de la circulación de los océanos también serán objeto de estudio de la misión.

Por otra parte, para analizar la influencia del Sol sobre la Tierra, Swarm medirá las corrientes eléctricas en la magnetosfera y en la ionosfera, así como el impacto del viento solar sobre la atmósfera superior.

El campo magnético es como una enorme burbuja que nos protege de la radiación cósmica y de las partículas cargadas que bombardean la Tierra a través del viento solar. Sin este escudo protector, la atmósfera no existiría como tal, y la vida en el planeta sería prácticamente imposible. 

Aún bajo la protección del campo magnético, las tormentas solares pueden provocar apagones e interrupciones en las comunicaciones, o dañar los satélites artificiales. Una buena muestra de lo que ocurre cuando las partículas cargadas del viento solar chocan con los átomos y con las moléculas de nuestra atmósfera superior son las auroras boreales y australes.

El campo magnético terrestre se encuentra en un estado de continua evolución. El polo norte magnético se desplaza de forma acelerada, y cada pocos cientos de miles de años se invierte la polaridad del campo, lo que provocaría que las brújulas empezasen a apuntar hacia el sur. Además, la intensidad de este campo  también varía constantemente y, según los últimos datos, parece estar debilitándose de forma considerable.


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El mar se está tragando parte del litoral de Siberia Oriental a razón de hasta 5 metros anuales

Los altos acantilados del litoral de Siberia Oriental, que antaño parecían inexpugnables para el mar, están cediendo ante éste con una velocidad creciente, como consecuencia de una intensa erosión derivada de la fusión del permafrost. Básicamente, el permafrost, denominado también permahielo, es hielo mezclado con partículas minerales, y forma una capa bajo la superficie, quedando lo bastante resguardada de los rayos del Sol como para que buena parte del material permanezca congelado de manera ininterrumpida durante miles o incluso millones de años.

Esos terrenos de Siberia están compuestos mayormente por permafrost, de modo que si la temperatura sube demasiado y el hielo se derrite, buena parte del terreno se escurre, en forma líquida, hacia el mar, y el resto del terreno, sin el soporte que le daba el hielo, se hunde, o es arrastrado por el agua en el caso de las partículas sólidas más finas e incapaces de permanecer adheridas al terreno. El mero embate de las olas pasa a ser capaz de arrancar tierra suelta, que antes era un bloque granítico inamovible gracias al hielo del permafrost.

Esta ilustración muestra la espectacular erosión de la isla de Muostakh. La línea azul marca su línea costera en 1951. La roja indica su estado en 2012. En la esquina superior derecha se puede ver una foto aérea de la punta norteña de la isla, tomada en 2012.










Los investigadores han determinado que las causas de esta creciente erosión son las temperaturas estivales en ascenso en las regiones rusas con permafrost, así como la pérdida creciente del hielo ártico que provoca un retraimiento de la cubierta de hielo marino ártico.

Las interconexiones son evidentes e inequívocas: Cuanto más cálidas se tornan las regiones ricas en permafrost de Siberia Oriental, más deprisa se erosiona el litoral. Un aumento de 1 grado centígrado en la temperatura estival promedio supone una aceleración de 1,2 metros anuales en la erosión de la costa.


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El enigma del raro patrón del oxígeno en las rocas más antiguas del sistema solar

Durante mucho tiempo, un misterio ha desconcertado a la comunidad científica: El oxígeno, el elemento más abundante en la corteza de la Tierra, sigue un patrón anómalo en las rocas más antiguas del sistema solar, un patrón que por fuerza debe ser el resultado de un proceso químico diferente a las reacciones químicas bien conocidas que en la Tierra formaron minerales oxigenados.

Los científicos notaron por primera vez la discrepancia hace cuarenta años, en el meteorito Allende, que cayó en México en 1969, y ha sido confirmada en otros meteoritos también. Estos meteoritos figuran entre los objetos más antiguos del sistema solar, que según se cree, se formaron hace casi 4.600 millones años a partir de una nebulosa. La mezcla entre el oxígeno-16 (la forma más abundante, con un neutrón por cada protón) y variantes con un neutrón adicional o dos, es notablemente distinta a la que se observa en rocas de la Tierra, la Luna y Marte.

Cualquiera que sea el origen de la anomalía, es obvio que tuvo que ser un proceso importante en la formación del sistema solar, pero en estas décadas no ha estado claro de qué proceso podría tratarse. Y no se trata de un enigma nimio; siendo el oxígeno el tercer elemento más abundante en el universo y uno de los principales elementos formadores de rocas, esta variación entre diferentes cuerpos del sistema solar tiene numerosas implicaciones para la geoquímica y para los mecanismos de formación de planetas rocosos como la Tierra.

El oxígeno-17, con sólo un neutrón extra, se incorpora en las moléculas aproximadamente la mitad de veces que el oxígeno-18, con dos neutrones adicionales. Sin embargo, en estos meteoritos pétreos, los dos isótopos de oxígeno más pesados aparecen en proporciones iguales. Las tasas en las que se incorporaron en los minerales que forman estas rocas primigenias son independientes de sus masas. Mark Thiemens y John Heidenreich encontraron esa proporción independiente de la masa de los isótopos de oxígeno hace treinta años en la formación de ozono, pero el mecanismo para un proceso similar en la formación de los bloques de construcción sólidos de las rocas no se había demostrado experimentalmente antes.

El equipo, ha identificado la reacción química, gobernada por principios físicos ya conocidos, capaz de generar polvo de silicato a partir de isótopos de oxígeno, y cuyas anomalías isotópicas del oxígeno encajan con lo encontrado en las rocas más antiguas del sistema solar.

En el experimento en el que se reprodujeron tales condiciones, el monóxido de silicio gaseoso reaccionó con el oxígeno y el hidrógeno para formar dióxido de silicio, que es la base de minerales de silicato como el cuarzo que son bastante abundantes en la corteza terrestre. Estas reacciones formaron los primeros materiales sólidos del sistema solar.

Cuando los investigadores recogieron y analizaron el polvo, encontraron una mezcla de isótopos de oxígeno que coincidía con el patrón anómalo encontrado en los meteoritos pedregosos.

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Potencial para nuevos hallazgos en uno de los últimos reductos de los neandertales

Un importante yacimiento arqueológico neandertal, ubicado en la isla de Jersey, situada en aguas del Canal de la Mancha, entre Francia y el Reino Unido, tiene aún muchos tesoros científicos por desenterrar pese a que las excavaciones arqueológicas más antiguas en él datan de 1910. Ésta es la conclusión a la que se ha llegado en una investigación realizada por el equipo de Matt Pope, del Instituto de Arqueología adscrito al University College de Londres.

El yacimiento en cuestión, el de la Cueva de St Brelade, contiene sedimentos que constituyen un registro arqueológico y climático de 250.000 años.

En la Cueva de St Brelade se han hecho más hallazgos de herramientas de piedra neandertales que en el resto de las Islas Británicas juntas. Este importante yacimiento arqueológico contiene los únicos restos conocidos de neandertales tardíos en el noroeste de Europa.

Los autores de la nueva investigación hicieron dataciones de sedimentos de este yacimiento usando una técnica denominada Luminiscencia Estimulada Ópticamente, que determina cuándo fue la última vez que los granos de arena analizados estuvieron expuestos a la luz solar. Este análisis se llevó a cabo en un laboratorio de la Universidad de Oxford, Reino Unido, especializado en dataciones de esta clase para la arqueología y la historia del arte.

Los resultados del análisis muestran que parte de la secuencia de sedimentos data de hace entre 100.000 y 47.000 años, lo que indica que los dientes neandertales descubiertos en el yacimiento en 1910 son más recientes de lo que se creía, y probablemente pertenecieron a uno de los últimos neandertales que vivieron en esta región.


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Los expertos creen que el cambio climático se inició en 1960

La aparente contradicción entre el aumento sostenido en las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono (CO2) y una disminución en la tasa de incremento en la temperatura global registrada desde finales de los años 90, ha sido uno de los principales argumentos de los escépticos para cuestionar el efecto de la actividad humana sobre el clima del planeta. 

Sin embargo, una investigación publicada el pasado 10 de noviembre en la revista Nature Geoscience muestra que, por el contrario, gran parte de esta disminución en el ritmo de calentamiento se debe a la intervención humana con el sistema climático. 

Los resultados muestran que las temperaturas global y hemisféricas comparten una misma tendencia de largo plazo con el forzamiento radiativo de origen antropogénico y este factor es el que ha determinado, en gran medida, la evolución de las temperaturas en el siglo XX". El estudio revela que el calentamiento global sostenido se inició alrededor de 1960, impulsado por el rápido crecimiento en las emisiones de gases de efecto invernadero, resultante del boom económico posterior a la Segunda Guerra Mundial. 

Dos periodos de interés en las temperaturas global y hemisféricas que han sido discutidos ampliamente por climatólogos y físicos de la atmósfera son el enfriamiento ocurrido a mediados del siglo XX y la disminución en la tasa de calentamiento de las últimas dos décadas. De acuerdo con Estrada, Perron y Martínez-López, grandes eventos socioeconómicos del siglo pasado contribuyeron a la ocurrencia de ambos, aunque otros factores naturales y antropogénicos jugaron un papel importante. 

El enfriamiento ocurrido entre 1940 y 1970 ha sido comúnmente explicado como el resultado de variabilidad natural del clima y el efecto de los aerosoles atmosféricos antropogénicos, resultantes de la recuperación de la actividad industrial en Europa después de la Segunda Guerra Mundial.

El estudio también aborda la disminución en la tasa de calentamiento que se ha registrado desde finales de la década de los 90 y que ha sido un argumento de los escépticos de la ciencia del cambio climático para cuestionar el impacto que la actividad humana ha tenido en el sistema clima. 

Desafortunadamente, la reducción en la tasa de calentamiento podría ser breve. "Mientras no se cuente con un acuerdo internacional que limite las emisiones de CO2, el planeta continuará calentándose y metas tales como limitar el incremento en la temperatura global a menos de 2ºC serán únicamente buenos deseos”.


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El subsuelo urbano, una inesperada fuente potencial de energía aprovechable

La energía geotérmica natural es una bien conocida fuente de energía. Pero una nueva investigación revela ahora la magnitud de lo que podríamos definir como "energía geotérmica artificial". Desde las aguas del alcantarillado, a las instalaciones del trazado subterráneo ferroviario de metro o tren metropolitano, hay muchas fuentes artificiales de calor en el subsuelo de las ciudades.

El propio efecto de "isla de calor urbana", responsable de que las ciudades sean más calurosas que las áreas rurales periféricas, también contribuye a la acumulación de calor bajo tierra. Las carreteras asfaltadas y otras superficies artificiales o selladas con capas artificiales absorben calor del Sol, y a menudo ese calor persiste bajo tierra hasta bastante tiempo después de que la superficie se refresque como por ejemplo al anochecer.

Los autores de la citada investigación, del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), en Alemania, y el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (también conocido como Escuela Politécnica Federal de Zúrich) han llegado a la conclusión de que el calor del subsuelo urbano puede ser aprovechado para calefacción en invierno, e incluso, con una mayor transformación energética, para alimentar aparatos de aire acondicionado en verano.

En las últimas décadas, las aguas subterráneas en las grandes áreas urbanas, integradas por ciudades adyacentes sin terrenos no urbanizados que las separen, se han estado calentando cada vez más. Por ejemplo, en Karlsruhe, la densidad de flujo térmico medio en los acuíferos del subsuelo era de 759 milivatios por metro cuadrado en 1977. En 2011, se alcanzó una densidad de flujo de calor de 828 milivatios por metro cuadrado. El equipo de Kathrin Menberg, científica del KIT experta en el fenómeno de las islas de calor urbanas, y Philipp Blum, jefe de la División de Ingeniería Geológica del Instituto de Geociencias Aplicadas (AGW por sus siglas en alemán), dependiente del KIT, ha calculado que esta cantidad de calor corresponde a 1 petajulio por año, y que sería suficiente para suministrar calefacción a por lo menos 18.000 hogares en Karlsruhe.

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Descubren un ave prehistórica con dos colas

Jeholornis, así fue nombrada esta especie, vivió durante el Cretáceo Inferior, 125 millones de años atrás, y sus restos petrificados fueron encontrados en lo que es actualmente territorio chino. 

Pablo Tubaro, investigador principal del CONICET, en Argentina, fue convocado para analizar la morfología del ave y ayudar a su interpretación funcional. “Es la única especie con dos colas que hasta ahora se ha encontrado y es la segunda ave más primitiva que se conoce”, afirma.

El investigador, quien además es Director del Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia” (MACN-CONICET) y curador de la Colección Nacional de Ornitología, cuenta que fue invitado a participar del estudio porque “habíamos publicado una serie de trabajos sobre la biomecánica de las plumas de la cola de aves actuales y su relación con el vuelo, y porque en paleontología se necesita comparar los fósiles con especies conocidas para interpretar lo que se observa”.

Sin embargo, según explica, no existe una especie actual con características morfológicas similares. Jeholornis tiene un gran número de vértebras caudales mientras que en las aves modernas existen unas pocas y en su mayoría se han fusionado. Además, sobre las vértebras mas distales se insertan plumas formando una cola en forma de hoja de palma y sobre las vértebras proximales se observa un segundo grupo de plumas que forma una cola en abanico. 


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Ponen a colaborar bacterias de dos tipos distintos y complementarios para generar electricidad

Una serie reciente de experimentos demuestra que las bacterias verdes del azufre, del género Chlorobium, sensibles a la luz, pueden actuar en tándem con las bacterias del género Geobacter, que son capaces de ejercer una forma de "respiración" que permite la función de ánodo necesaria para la producción de electricidad.

El resultado es un sistema que genera electricidad en reacción a la luz.

Las bacterias Geobacter no responden a la luz por sí mismas porque no son organismos fotosintéticos.

Por su parte, las bacterias fotosintéticas Chlorobium son incapaces de ejercer la forma de "respiración" que permite la función del ánodo necesaria para la producción de electricidad.

Pero cuando se junta a ambos organismos, se obtiene tanto una respuesta a la luz como la capacidad de generar corriente eléctrica.


A: Expuestas a la luz y valiéndose de la fotosíntesis, las bacterias Chlorobium acumulan glucógeno, representado por las partículas rojas, usando electrones derivados de la oxidación de sulfuro. B: En la oscuridad, las Chlorobium fermentan el glucógeno dando como resultado acetato, el cual es consumido por las Geobacter, que de este modo producen una corriente eléctrica. (Imagen: Universidad Estatal de Arizona / Instituto de Biodiseño)

Los electrones que las Geobacter obtienen de sus socias fotosintéticas Chlorobium pueden ser medidos y recolectados en forma de electricidad, utilizando un dispositivo conocido como célula de combustible microbiana, una especie de batería eléctrica biológica.

Los nuevos resultados en esta línea de investigación indican que es factible fabricar una célula fotoelectroquímica, o sea un dispositivo artificial en el que la citada configuración permita generar electricidad biológicamente a partir de la luz solar y gracias al trabajo combinado de clases diferentes de bacterias.


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Nuevos datos sobre la ‘llave’ del intercambio de genes entre bacterias

Un trabajo liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con la Universidad de Newcastle y el Parque Científico de Madrid, aporta nuevos datos sobre un mecanismo de regulación que contribuye de forma significativa a la transferencia génica horizontal, un proceso mediante el cual las bacterias intercambian su material genético.

La investigación, publicada recientemente en la revista PLOS Genetics, constituye la base para el futuro desarrollo de herramientas genéticas capaces de modificar el comportamiento de bacterias con implicaciones en procesos clínicos e industriales.

La mayoría de las bacterias poseen, junto a su cromosoma, entidades de replicación autónomas denominadas plásmidos. Muchos de estos contienen genes que permiten su transferencia a bacterias que carecen de ellos, un proceso llamado conjugación que contribuye a la transferencia génica horizontal.

En concreto, los científicos han descrito el circuito de regulación de pLS20, un plásmido conjugativo de la bacteria Gram‐positiva Bacilus subtilis. Esta bacteria está presente en el suelo y es comensal habitual del intestino de animales y humanos.


“Nuestro estudio pone en evidencia el mecanismo que controla la conjugación y demuestra que los genes de conjugación del plásmido pLS20 se activan en presencia de células receptoras libres de plásmidos”, explica Wilfried Meijer, investigador del CSIC en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), en España. Asimismo, los resultados demuestran que los genes de conjugación están controlados en último término por mecanismos de comunicación intercelular.

“Por un lado, el trabajo aporta información para el diseño de estrategias que puedan interferir con la conjugación y, por otro, constituye la base para el desarrollo de herramientas genéticas basadas en el sistema de conjugación de pLS20, que permitirán modificar bacterias Gram‐positivas que actúan en relevantes procesos industriales y clínicos”, detalla el investigador del CSIC.

“La comprensión de los mecanismos de regulación de los genes de conjugación es esencial para el diseño de estrategias dirigidas a frenar la diseminación de la resistencia a los antibióticos y la adquisición de virulencia”, 
indica Meijer.


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