¿Qué surgió primero en la evolución: una mano diestra o un pie ágil?

Una nueva investigación ha resuelto un misterio añejo acerca de la evolución humana, revelando, en contra de lo que se creía hasta ahora, que los primeros homínidos desarrollaron la destreza en sus dedos y la capacidad de utilizar herramientas antes de desarrollar la locomoción bípeda.

Combinando la observación de conductas de monos y humanos, con escaneos del interior de cerebros, y evidencias fósiles, el equipo de investigación del neurobiólogo Atsushi Iriki, del Instituto de Ciencias del Cerebro, adscrito al Instituto RIKEN de Japón, y el antropólogo Gen Suwa del Museo de la Universidad de Tokio en Japón, ha obtenido resultados que contradicen la creencia común de que la destreza manual evolucionó después de que el desarrollo de la locomoción bípeda liberase a las manos de los homínidos y entonces pudiesen usar los dedos para manipular herramientas.

Los investigadores emplearon resonancia magnética funcional por imágenes, así como registros eléctricos cerebrales de monos para localizar lo más detalladamente posible las áreas cerebrales responsables del sentido del tacto en dedos individuales de las manos y de los pies, y poder confeccionar así mapas somatotópicos. Con estos mapas, los investigadores confirmaron una idea sugerida por estudios previos: La de que cada dedo de la mano y del pie tiene una localización neural modesta tanto en humanos como en monos.



Tanto en el mono macaco de la especie Macaca fuscata, a la izquierda, como en el Ser Humano de la variedad Homo sapiens, a la derecha, están presentes cinco dedos independientes en mano y pie. Pero, a diferencia del mono, en el Ser Humano no todos los dedos del pie están fusionados en un mismo mapa neural: El dedo gordo tiene su mapa propio, ausente en los monos.

Los investigadores encontraron además nuevas evidencias de que los dedos de los pies de los monos están combinados en un único mapa neural, mientras que los dedos de los pies de los humanos también están fusionados en un mapa único excepto el dedo gordo, que tiene su mapa propio, ausente en los monos. Estos hallazgos sugieren que los primeros homínidos desarrollaron la destreza en los dedos de sus manos cuando todavía eran cuadrúpedos. La destreza manual no se expandió más allá en los monos, pero los humanos primitivos adquirieron la habilidad de controlar con gran precisión el movimiento de los dedos de las manos y desarrollaron en el pie un dedo gordo idóneo para ayudarlos a afrontar con éxito el reto de la locomoción bípeda.

Los resultados de los análisis de cerebros realizados en este estudio están respaldados por los de análisis de huesos bien conservados de manos y pies de un esqueleto de 4,4 millones de años de antigüedad, perteneciente al homínido bípedo Ardipithecus ramidus, una especie con una anatomía en fase de transición evolutiva y con destreza manual.


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El misterio de los pilares de lava de Islandia

El resultado habitual del contacto entre la lava y el agua es una explosión de vapor de agua. Por eso, contemplar sobre tierra firme en un valle de Islandia formaciones geológicas en forma de fantasmales pilares o monolitos, que se forjaron con lava y agua, resulta insólito y refuerza el aire enigmático de esa zona.

Por fuerza tuvo que ocurrir algo especial para que esos pilares de lava se forjasen sin que una explosión lo impidiera.

Estructuras geológicas como esas de Islandia son comunes en el fondo del mar, por ejemplo bajo dos kilómetros de agua, donde hay tanta presión que las explosiones del tipo descrito no se pueden producir. Pero nunca antes habían sido descritas tales estructuras en tierra firme.

Su aspecto fantasmal, como tocones de árboles pétreos cortados por los dioses nórdicos, no pasó desapercibido en el pasado, aunque las gentes que los contemplaban ignorasen el enigma científico que estas estatuas naturales portan en su naturaleza. Una de las leyendas que se forjaron en el pasado, con más folclore que convicción de sus cronistas, explica la presencia de los pilares de lava en el Valle de Skaelingar como proyectiles arrojados a los campos por entes de la mitología escandinava durante una batalla.

Los pilares se formaron en una reacción sorprendente donde la lava se juntó con el agua sin desencadenarse una explosión. Esta reacción, tan inusual en tierra firme, es en cambio común en las profundidades del mar, por el motivo antes expuesto.

Los pilares de basalto de aguas profundas se forman cuando las columnas de agua caliente se elevan entre las masas de lava en el fondo del océano. El proceso equilibra las temperaturas y hace que la roca fundida se enfríe. El enfriamiento y la solidificación en ese peculiar entorno hacen que la materia pétrea acabe formando estructuras que recuerdan a los minaretes y que están huecas como tuberías. Las estructuras crecen hasta tan arriba como suba la lava, y permanecen en pie incluso después de cesar las erupciones volcánicas y de que bajen los niveles de lava.

Los pilares de lava de Islandia, algunos de más de dos metros de altura, muestran rasgos delatadores del modo en que fueron creados. Cada una de estas características distintivas es también común en los pilares existentes en las profundidades del océano.


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La Universitat de València halla tres nuevos restos de neandertales en la Cova Negra de Xàtiva

Un equipo de arqueólogos dirigido por el catedrático de Prehistoria de la Universitat de València (España), Valentín Villaverde, ha hallado tres nuevos restos fósiles de neandertales en el yacimiento del Paleolítico medio de la Cova Negra de Xàtiva durante la campaña de excavaciones arqueológicas que se ha desarrollado durante este mes. En concreto, los trabajos han permitido el descubrimiento de un fragmento de parietal de un individuo adulto, un fragmento craneal infantil y un premolar infantil.

Los resultados de la reciente campaña han sido presentados en la Universitat de València por el vicerrector de Investigación y Política Científica, Pedro Carrasco, el profesor Valentín Villaverde y el arqueólogo municipal de Xàtiva, Ángel Velasco. También ha asistido el alcalde de la capital de La Costera, Alfonso Rus. Carrasco ha destacado la labor investigadora de Villaverde como un referente de la Universitat de València por su solidez, su liderazgo para conseguir fondos de investigación y por la relevancia de sus resultados. “El proyecto Prometeo que hoy presentamos también es uno de los más importantes y especialmente remarcable porque proviene del ámbito de las humanidades”, ha recalcado el vicerrector.

Los tres nuevos fósiles de neandertal se han encontrado “en el paquete superior del relleno sedimentario, que engloba niveles que corresponden a la parte superior de la secuencia documentada en el yacimiento”, explica el investigador. En consecuencia, “su cronología no es precisa, sin embargo, sí que es posible correlacionarlos con otros restos encontrados en las excavaciones de los años cincuenta del pasado siglo y con alguno de los restos descubiertos en las campañas de los años ochenta. Su morfología es inequívoca y remite con claridad a las poblaciones neandertales del Pleistoceno superior”, puntualiza.

Los investigadores realizarán próximamente el estudio pormenorizado de los restos para determinar si alguno de ellos permite averiguar la existencia de nuevos individuos. Sin embargo, ya aseguran que las tres nuevas piezas “constituyen un hallazgo de primer orden para el conocimiento de las características de las poblaciones neandertales en la Europa meridional, ya que los fragmentos craneales se conservan en un magnífico estado en sus caras endocraneales”, en palabras de Villaverde. El estudio paleontológico de las piezas, al igual que en anteriores ocasiones, estará dirigido por el profesor de la Universidad Complutense de Madrid, Juan Luis Arsuaga.


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La tundra, un inmenso depósito de CO2 que podría escapar a la atmósfera

Hay cantidades enormes de carbono orgánico en el suelo bajo la tundra que cubre muchas de las áreas carentes de vegetación arbórea más septentrionales del planeta. Estas inmensas áreas del Hemisferio Norte cubiertas por la tundra cuentan solo con musgos, juncias, matas y otra vegetación poco frondosa, y a menudo en el subsuelo hay permafrost.

A grandes rasgos, el permafrost 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. Tan solo la capa superficial se deshiela durante el corto verano ártico. La materia orgánica, rica en carbono, que está atrapada en el permafrost, queda libre cuando éste se derrite.

El crucial balance del carbono ha sido estudiado en estos más de diez años a través de dos mediciones básicas: Una es la cantidad de carbono emitido en forma de CO2 como consecuencia de la respiración de organismos vivos. La otra es la cantidad de carbono absorbido por las plantas en el proceso de fotosíntesis.

Una vez establecidas las dos cifras, se obtiene un balance que indica si la tundra es una fuente de CO2 o si actúa como un sumidero natural absorbiendo más de lo que emite y almacenándolo en la biomasa de su flora o en la capa de turba.

Lund y sus colegas han comprobado que la emisión anual de CO2 de estos organismos vivientes aumenta linealmente con el aumento de la temperatura estival, considerada como la temperatura media en el mes de julio. Sin embargo, parece que la capacidad de asimilación de carbono mediante la fotosíntesis deja de aumentar cuando la temperatura en julio sube por encima de unos siete grados centígrados, hecho que ha ocurrido varias veces en años recientes. Esto significa que la tundra podría convertirse en una fuente de emisión neta de CO2 a la atmósfera si el fuerte calentamiento actual del clima continúa como se ha pronosticado y si las estimaciones de estos científicos, basadas en mediciones muy locales, son correctas para todo el territorio de la tundra.


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Pasarán décadas antes de que cesen los efectos nocivos del vertido de la Deepwater Horizon

Respaldando las estimaciones de muchos ecólogos, unos nuevos análisis indican que muy probablemente pasarán décadas antes de que puedan recuperarse de sus daños los ecosistemas locales del fondo marino blando en los alrededores del área del Golfo de México que en 2010 sufrió un vertido de petróleo por culpa del reventón del Pozo Macondo, en el que estaba trabajando la plataforma petrolera Deepwater Horizon.

El estudio en el que se han hecho estos análisis, y que ha sido realizado por el equipo de Cynthia Cooksey, científica de la Administración Nacional estadounidense Oceánica y Atmosférica (NOAA), es el primero en brindar resultados minuciosos acerca de los efectos del vertido sobre los ecosistemas del fondo marino sustentados en suelos blandos y fangosos, ecosistemas que están en la base de la cadena alimentaria del Golfo, analizándose específicamente la composición biológica y las sustancias químicas en el mismo sitio y al mismo tiempo.

Paul Montagna, miembro del equipo de investigación, y experto del Instituto Harte de Investigación para Estudios sobre el Golfo de México, dependiente de la Universidad A&M de Texas (campus de la ciudad estadounidense de Corpus Christi), destaca el hecho de que en las demás ocasiones en que él y sus colegas han inspeccionado pozos de perforación petrolera mar adentro, han encontrado polución en una zona de entre 300 y 600 yardas (entre 270 y 550 metros aproximadamente) alrededor del pozo. En cambio, en el caso de la catástrofe de la Deepwater Horizon, detectaron contaminación hasta unos tres kilómetros (casi dos millas) de distancia del surtidor, con efectos nocivos identificables hasta una distancia de más de 16 kilómetros.

El efecto que el vasto penacho subacuático ha tenido en el fondo marino es algo que hasta ahora nadie había sido capaz de cartografiar detalladamente. El nuevo estudio muestra las consecuencias devastadoras que el vertido tuvo en el fondo del mar, y también muestra el alcance de los daños sufridos por diversos recursos naturales como consecuencia de ello.


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Un exoplaneta presenta el tamaño, la masa y la densidad de la Tierra

Kepler-78b es un planeta extra solar en órbita alrededor de una estrella parecida al Sol, Kepler 78, en la constelación del Cisne, a unos 400 años luz de distancia. Ahora, según dos investigaciones publicadas en la revista Nature, se informa de que presenta una masa y densidad muy parecidas a las de la Tierra.

Los autores de los trabajos, uno liderado por Francesco Pepe desde la Universidad de Ginebra y otro por Andrew W. Howard desde la de Hawaii en Manoa, muestran que Kepler-78b está compuesto de hierro en el núcleo y rocas en su interior, como la Tierra. Por este motivo, se trata del exoplaneta más pequeño del que se conoce el radio y la masa con gran precisión.

Kepler-78b fue observado por primera vez por el satélite Kepler de la NASA. Kepler detectó la débil variación en la luz de la estrella causada por el paso del planeta frente a ella. Poco después del descubrimiento, el telescopio italiano Telescopio Nazionale Galileo (TNG) en La Palma (Canarias) apuntó a la estrella que alberga el planeta.

Luego, el equipo científico de HARPS-N, uno de los espectrógrafos más precisos del mundo instalado en el TNG, midió la ligera oscilación de la estrella causada por la presencia del planeta. Así se identificaron las características ‘terrestres’ de Kepler-78b.

Kepler-78b tiene un radio de tan solo 1,16 veces el radio de la Tierra, mientras la masa es 1,86 masas terrestres. Estas cantidades dan una densidad de 5,57 gramos por centímetro cúbico, lo que implica una composición rocosa y férrica.

Sin embargo, Kepler-78b tiene un periodo orbital tan corto, de apenas 8,5 horas, por lo que gira muy cerca de su estrella. Esto significa que la temperatura en la superficie del planeta debe estar entre 3.000 y 5.000 grados, lo que descarta completamente cualquier posibilidad de vida.

El destino del exoplaneta es desaparecer, dado que las fuerzas mareales lo arrastrarán cada vez más cerca de su estrella. En algún momento se acercará tanto que la fuerza de gravedad de la estrella lo romperá. Según modelos teóricos esto podría ocurrir dentro de tres mil millones de años.


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Explicación alternativa de cómo nacieron los continentes de la Tierra

Una nueva investigación apunta a un proceso de apilamiento de la corteza, en vez de a un ascenso de material caliente desde las profundidades, para explicar la formación de los continentes de la Tierra.

Los resultados de la investigación llevada a cabo por el equipo de David Eaton, de la Universidad de Calgary, y Claire Perry, de la Universidad de Quebec en Montreal, ambas instituciones en Canadá, aportan indicios aparentemente firmes en contra del modelo según el cual los continentes se formaron predominantemente por la acción directa del ascenso de plumas mantélicas o columnas de magma provenientes del manto terrestre. Este proceso sí parece ser el responsable de la formación de islas volcánicas como por ejemplo el archipiélago hawaiano. 

El análisis indica que los núcleos de los continentes se formaron como un subproducto del proceso de formación de las montañas, mediante el apilado de placas de corteza oceánica relativamente frías. Este proceso creó "quillas" gruesas y robustas en el manto de la Tierra, que sustentaron las sucesivas capas de corteza y así posibilitaron la formación de los continentes.

Los indicios científicos que han llevado a esta conclusión derivan de simulaciones por ordenador del proceso de enfriamiento lento de los continentes, así como del análisis de la distribución de diamantes en el interior terrestre.

Para validar las simulaciones, el equipo de investigación se basó en el registro geológico de los diamantes de África. Los diamantes se forman de modo natural a grandes profundidades y presiones, así que pueden aportar pistas de lo que pasa o pasó en el interior de la Tierra, hasta varios cientos de kilómetros de profundidad, mucho más de lo físicamente posible por perforaciones hechas desde la superficie. El paso del tiempo y la acción de ciertos procesos geológicos pueden acabar trasladando esos diamantes mucho más arriba, donde pueden ser recogidos por el Ser Humano.


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