lunes, 30 de octubre de 2023

30 de octubre: 1983-2023 - 40 años de democracia en Argentina


Vista de la multitud que se congregó en el Obelisco porteño
para el cierre de la campaña electoral de Raúl Alfonsín. (Foto: Télam).

Después de más de siete años de gobiernos de facto, el 30 de octubre de 1983 Raúl Alfonsín fue elegido presidente por el voto popular.

30 de octubre de 1983

La participación en esa elección fue masiva y nadie quería dejar de votar y ser protagonista de ese momento histórico. El pueblo salió a las calles de todo el país a festejar. Sólo en el Obelisco de Buenos Aires se juntaron un millón y medio de personas.

En ese entonces las mesas no eran mixtas. En las filas, muy extensas, nadie se molestaba por la demora. Valía la pena esperar.

A la muchedumbre con ansias de dejar atrás la sombra de la dictadura cívico-militar se le sumaban unos nuevos protagonistas: niños y niñas asombrados y divertidos que acompañaban a votar a sus padres y madres.

viernes, 27 de octubre de 2023

e-Libro: novedades del 23 al 27 de octubre

Ciencia: ADN - En búsqueda del aminoácido extraterrestre

Sometiendo aminoácidos artificiales a condiciones extremas, los científicos buscan pistas sobre como podría haber evolucionado la vida en otros planetas.


Además de los 22 aminoácidos presentes en los códigos genéticos de la mayoría de organismos que habitan la Tierra, existen cientos de los llamados aminoácidos no proteicos –es decir, aquellos que no forman parte de la estructura de las proteínas- susceptibles de encontrarse en el genoma de organismos que podrían haber evolucionado en condiciones diferentes a las de nuestro planeta.

De este modo, un equipo de científicos de la Universidad de Valparaíso, en Chile, está tratando de identificar aquellos aminoácidos que podrían formar la base de la vida extraterrestre. Según el artículo Analysis of the Stability of Natural and Unnatural Amino Acids in Extraterrestrial Conditions publicado recientemente en la revista Experimental Biology, el equipo liderado por la doctora Laura Rowe ha analizado el comportamiento de un conjunto de 15 aminoácidos bajo una gran variedad de condiciones extremas de temperatura, pH y radiación.

Claire Mammoser, asistente de investigación en el laboratorio de Laura Rowe en la Universidad de Valparaíso explica que "en un entorno extraterrestre diferente, las proteínas de un organismo no serían necesariamente las mismas que las de un organismo en la Tierra, por lo que podrían estar conformadas por aminoácidos que nos son conocidos, pero que sin embargo, no son utilizados para producir proteínas en la Tierra. El principal objetivo de nuestra investigación es constatar si ciertos aminoácidos, por sus características estructurales, podrían ser más estables en condiciones de vida extraterrestre que aquí en la Tierra. Luego habremos de estudiar estas características".

En los experimentos llevados a cabo, el equipo ha sometido los aminoácidos a variaciones extremas de temperatura y pH, radiación ultravioleta, radiación gamma y otras condiciones diseñadas para imitar los ambientes de Marte; Encélado, una de las lunas de Saturno y el satélite joviano Europa. Ponderando el grado en que cada aminoácido permanece intacto o se descompone en estas condiciones, el equipo trata de encontrar patrones en su estabilidad a la vez que estudian algunas de sus características como su tamaño o la capacidad de unirse con el agua.

"Encontrar las tendencias en la estabilidad de aminoácidos nos daría una idea de qué tipos pueden haber sobrevivido en el espacio exterior el tiempo suficiente para crear vida", explica Mammoser.

Una vez el equipo ha perfeccionado sus métodos en un estudio preliminar, se dispone en la actualidad a realizar una nueva ronda de pruebas empleando algunos aminoácidos extraídos de meteoritos u obtenidos mediante experimentos sobre el origen de la vida que se remontan a los años cincuenta.

Los científicos esperan que la investigación ayude en un futuro a determinar las características clave para la vida en un ambiente distinto al de la Tierra.

Medio ambiente: el deshielo de al menos una parte de la Antártida ya es inevitable

Cambio climático

Una investigación sobre los efectos del calentamiento global en la plataforma de hielo de la Antártida Occidental no sólo afirma que el deshielo es irreversible, sino que además se acelerará.

Alamy Stock Phtoto / Cordon Press

El deshielo progresivo de la Antártida es una realidad con la que convivimos desde hace décadas, pero que además se ha acelerado durante los últimos años hasta llegar al punto de no retorno en el que nos encontramos en la actualidad. 

Tan solo unos meses atrás los expertos anunciaban que el océano Ártico quedaría libre de hielo antes de 2050, independientemente de los resultados de las acciones y escenarios planteados en el Acuerdo de París de 2015. 

Ahora, la Antártida se enfrenta a un destino similar. Este mes de agosto de 2023 se anunciaba que el hielo marino del continente antártico había alcanzado límites excepcionalmente bajos, y estudios recientes indican que en los últimos 30 años la Tierra ha perdido un aproximado de 30.000 millones de toneladas de hielo. 

Asimismo, según una investigación del British Antarctic Survey (BAS) recientemente publicada en la revista Nature Climate Change, ya es inevitable que la plataforma de hielo de la Antártida Occidental, ubicada en el Mar de Amundsen, colapse, causando el aumento del nivel del mar.

Sobre la investigación

Ante el acelerado ritmo del deshielo, y con el objetivo de comprender mejor cuánto control tenemos aún sobre este, la autora principal del estudio, Kaitlin Naughten, y su equipo han analizado los posibles escenarios que nos deparan en un futuro próximo.

Así, los expertos han usado un simulador del superordenador nacional del Reino Unido para proyectar, según las tendencias actuales, cuál será el estado de la capa de hielo antártico durante lo que queda de siglo XXI. 

La conclusión de estas simulaciones desechan la hipótesis previamente formulada de que la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero mitigaría el deshielo de los polos. Para ello, tendríamos que haber actuado sobre el cambio climático hace décadas.

A día de hoy, incluso si lográramos cumplir los objetivos más ambiciosos del Acuerdo de París, no se producirían diferencias significativas: el deshielo no solo es irreversible sino que seguirá aumentando más rápido que en el siglo XX.

No obstante, es importante seguir trabajando para reducir nuestro uso de combustibles fósiles ya que, aunque estas cifras ya no pueden mejorar, todavía pueden empeorar. 

¿Qué se decidió en el Acuerdo de París?

En 2015 las Naciones Unidas firmaron un compromiso internacional que marcaría un antes y un después en la agenda climática: se estableció la necesidad imperiosa de mantener el calentamiento global por debajo de los 2ºC con respecto a los niveles preindustriales antes de finales de este siglo. 

Los Acuerdos de París fueron firmados por 192 partes (191 países y la Unión Europea), incluyendo algunos de los países más contaminantes como Estados Unidos, China o la India.

Esta respuesta a la emergencia climática pretende sentar las bases de aplicación de ambiciosos proyectos para la reducción de los gases de efecto invernadero a nivel mundial, con el objetivo de mitigar las consecuencias del cambio climático. 


Causas y consecuencias del deshielo

La pérdida de hielo ha sido causada por un calentamiento consecutivo de la atmósfera y los océanos, cuyas temperaturas medias no han dejado de aumentar progresivamente desde la década de los 80. 

La capa de hielo de la Antártida, concretamente, ha sido principalmente influenciada por la temperatura del océano, y su derretimiento tiene el potencial de elevar el nivel global del mar una media de aproximadamente 5 metros. 

El estudio, además, puntualiza que contamos con unos 50 años de margen temporal para aplicar las medidas necesarias en respuesta a las consecuencias del deshielo. Estos datos, aunque desesperanzadores, ofrecen la posibilidad de planificar con antelación una respuesta a los cambios que están por venir, adaptando nuestras regiones costeras o abandonándolas para reubicar a sus comunidades en otros puntos del territorio.

jueves, 26 de octubre de 2023

Medio ambiente: ¿por qué sería buena idea este otoño dejar las hojas de los árboles en el suelo?

Las hojas caídas de los árboles pueden tener sorprendentes beneficios para el medio ambiente, desde servir de hábitat a la fauna salvaje hasta ayudar a crear un nuevo suelo fértil.


Fotografía: Omer Urer, Anadolu Agendy, Getty Images.

Cuando las hojas cambien de color y caigan al suelo este otoño, considera la posibilidad de dejarlas en el suelo, donde servirán de hábitat a los insectos y producirán tierra fértil para nuevas plantas.

La hojarasca, comúnmente considerada molesta a la vista, es un sorprendente microcosmos de biodiversidad. Sirve de cubierta para el hábitat más rico en especies: el suelo, que alberga más de la mitad de toda la vida del planeta. Debajo de los montones de hojas, ramas y cortezas florece una gran variedad de criaturas, desde pequeños reptiles como salamandras y ranas hasta invertebrados como caracoles, lombrices de tierra y arañas.

Cuando los invertebrados consumen materia foliar, la rompen en trozos más pequeños. A continuación, un tándem de bacterias y hongos descomponen esos trozos y los convierten en valiosos nutrientes, como nitrógeno, calcio y azufre, que ayudan a alimentar árboles y otras plantas.  

Estos procesos naturales ayudan a reponer el suelo y contribuyen al ciclo vital a medida que la materia vegetal muerta se transforma en sustento para las plantas vivas. Aunque la hojarasca pueda parecer engañosamente estancada, bajo el follaje bulle un mundo microscópico de actividad.

Beneficios para el medio ambiente

Como microhábitat, la hojarasca es diversa. Estructuralmente, está formada por restos vegetales como hojas, flores, corteza, semillas y ramitas. Químicamente, contiene sustancias como celulosa y lignina. Un estudio de 2023 sugiere que la hojarasca refuerza la biodiversidad de los ecosistemas al hacer el suelo más fértil y reducir el riesgo de patógenos dejados por los animales.

La hojarasca pasa por tres niveles de descomposición para producir abono. La capa superior observable es la hojarasca. La segunda capa, compuesta por hojas en descomposición, es la capa de fermentación. La última capa, completamente podrida, está formada por una materia orgánica espesa y oscura llamada humus, un tipo de suelo que proporciona el entorno ideal en el que las plantas crecen y prosperan.

"Piensa en ese suelo como en todo un ecosistema", dice Sue Barton, científica especializada en plantas y suelos de la Universidad de Delaware (Estados Unidos).

"El sistema del suelo contiene el componente mineral, que es la arena, el limo y la arcilla. También tiene espacios llenos de aire o agua y materia orgánica", explica. "Y un componente vivo, como las lombrices, los hongos y las bacterias. Es bueno referirse al suelo como un sistema complejo, más que como una entidad única".

La descomposición de la hojarasca no sólo ayuda a liberar nutrientes en el suelo. Los bosques secuestran este gas de efecto invernadero al capturar el dióxido de carbono de la atmósfera. Mediante la fotosíntesis, el carbono se transforma en biomasa, que con el tiempo muere y se convierte en hojarasca o madera muerta.

La hojarasca es también un hábitat importante para los animales. Cuando llegan los amargos meses de invierno, las hojas muertas proporcionan a la fauna un lugar donde refugiarse y esconderse de los elementos. Bajo los detritus anidan capullos de polillas y mariposas, y los abejorros hacen madrigueras para evitar el frío, hibernando durante los meses de invierno.

"La mayoría de las mariposas y polillas pasan el invierno en en la intemperie, ya sea como huevos, orugas, crisálidas o adultos", explica Barton. "Las polillas Luna, las mariposas Baltimore Checkerspot y las orugas de oso lanudo se meten en un montón de hojas para protegerse del frío y los depredadores. Las crisopas de banda roja ponen sus huevos en hojas de roble caídas. Las mariposas de cola bifurcada disfrazan sus capullos y crisálidas de hojas secas, mimetizándose con las hojas reales".

Qué hacer con la hojarasca

Hay varias opciones para guardar la hojarasca.

Barton sugiere rastrillar las hojas del césped y colocarlas en los parterres, ya que dejar que la hojarasca cubra el césped no permite que penetre la luz e impide que el césped haga la fotosíntesis. Para evitar que las hojas cubran por completo el césped, puedes utilizar un cortacésped triturador para cortar las hojas en trozos pequeños.

Hacer esto, dice Barton, "mejora la calidad del suelo, de modo que las plantas que crecen en esa zona tienen más nutrientes que absorber. Tendrán un suelo más suelto y abierto, con una mejor estructura. Esto favorece el crecimiento de las raíces y, por supuesto, la salud de las plantas".

Advierte contra el peligro de enviar la hojarasca al vertedero: "Lo que no se debe hacer es meterla en una bolsa de plástico y enviarla a un vertedero, porque nos estamos deshaciendo de un recurso. Si lo envías a un vertedero, ese recurso no podrá reutilizarse en el paisaje de alguien".

Una segunda opción es compostar las hojas, volviendo a ponerlas en el césped o alrededor de las plantas. El objetivo es reciclar la hojarasca y, ya sea colocándola en parterres o convirtiéndola en compost, lo conseguirás.

¿Quieres que tu césped sea aún más respetuoso con el medio ambiente? Informate sobre las ventajas de plantar plantas autóctonas o sustituir el césped por trébol.

Ciencia: las nanopartículas, una prometedora alternativa contra el COVID-19 y otras enfermedades

Científicos españoles han descubierto que, entre sus múltiples aplicaciones médicas, las nanopartículas de óxido disminuyen la replicación del SARS-COV-2.


Imagen microscópica de la transmisión de células infectadas con
SARS-CoV-2 y tratadas con nanopartículas de óxido de hierro.
(Fotografía: Yadileiny Portilla y Servicio de Microscopía Electrónica, CNB-CSIC).

A raíz de las investigaciones llevadas a cabo desde el inicio de la pandemia, un grupo de científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) encontró actividad antiviral contra el SARS-Cov-2 en las nanopartículas de óxido y oxihidróxido de hierro.

Este descubrimiento significa que estas nanopartículas pueden utilizarse en el tratamiento y prevención de infecciones víricas causadas por coronavirus, especialmente aquellas especies relacionadas con el llamado síndrome respiratorio agudo grave, como el SARS-CoV y el SARS-CoV-2, y el síndrome respiratorio de Oriente Medio, el MERSCoV. Estas nanopartículas recubiertas pueden por tanto proporcionar protección frente a coronavirus y suponen un nuevo tratamiento para la enfermedad COVID-19. Pero sus aplicaciones médicas no acaban ahí. 

Los resultados, realizados en cultivos celulares y publicados en agosto en Journal of Nanobiotechnology, sugieren que el estrés oxidativo y la interferencia con el metabolismo intracelular del hierro que producen podría ser la causa de su efecto antiviral. Esto invita a pensar, además, que la replicación del virus podría depender de los niveles intracelulares de hierro.

Estudios previos habían identificado que las nanopartículas de óxido de hierro tenían un efecto antiviral contra el virus de la gripe, por lo que investigadores del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) iniciaron una colaboración para estudiar si las nanopartículas de óxido y oxihidróxido de hierro también podrían tener actividad antiviral contra el SARS-CoV-2.

"Gracias a la posibilidad de controlar su distribución corporal, su fácil detección por diversas técnicas de imagen médica, su biocompatibilidad y el bajo coste de su producción, los óxidos de hierro magnéticos en forma de nanopartículas estables en agua, representan una alternativa muy interesante en el tratamiento y diagnóstico de diferentes enfermedades", explica María del Puerto Morales, investigadora del ICMM-CSIC. Los procesos de síntesis desarrollados en su grupo permiten la obtención de nanopartículas uniformes en tamaño y forma, agregación controlada y pureza química.

Domingo F. Barber, investigador del CNB-CSIC, detalla que ya se había visto que las nanopartículas de óxido se acumulan en el interior de las células en vesículas llamadas lisosomas. "Es ahí donde con el tiempo se degradan, induciendo estrés oxidativo y alterando el metabolismo intracelular del hierro".

"Dado que el estrés oxidativo afecta a la estabilidad de la membrana lipídica del virus de la gripe y reduce su capacidad de infección, pensamos que podría ocurrir lo mismo con el SARS-CoV-2 y decidimos tratar células infectadas con SARS-CoV-2 con diferentes tipos de nanopartículas, unas producidas por el grupo del ICMM-CSIC y otras comerciales, como son un antianémico y un agente de contraste de resonancia magnética", indica Barber.

Además, descubrieron que recubriendo estas nanopartículas con un compuesto orgánico adecuado han visto que surgen nuevas ventajas. El recubrimiento otorga biocompatibilidad a la nanopartícula, la cual puede ser usada en una concentración terapéutica efectiva en células vivas sin ocasionar citotoxicidad. También estabiliza el núcleo de hierro, frenando la liberación de hierro, protegiendo a las partículas de agregarse y sosteniéndolas en una suspensión coloidal que puede ser inyectada de manera intravenosa.

"Para su uso en aplicaciones biomédicas, las nanopartículas de óxido de hierro se recubren con diferentes tipos de moléculas o polímeros para hacerlas más biocompatibles, estables y evitar que formen agregados que podrían generar trombos", explica Barber. "Según el tipo de recubrimiento utilizado, cuando las nanopartículas entran en contacto con el entorno biológico se producen diferentes interacciones con las proteínas del medio, afectando su tamaño final, la vía de captación celular, así como el tránsito que siguen hasta su degradación en la maquinaria celular que se encarga de este proceso, los endolisosomas".

Marta López de Diego, también investigadora del CNB-CSIC, recalca el valor de sus resultados. "El tratamiento de cultivos celulares con nanopartículas de óxido y oxihidróxido de hierro disminuye la replicación viral, tanto cuando las células se tratan con las nanopartículas antes de la infección para prevenirla, como cuando se tratan las células infectadas para eliminar el virus, sugiriendo que estas nanopartículas podrían ser usadas como tratamientos profilácticos y terapéuticos", explica la investigadora.

La inducción por parte de las nanopartículas de óxido de hierro de estrés oxidativo y la interferencia con el metabolismo intracelular del hierro, podrían ser los mecanismos de su efecto antiviral.  Además, al utilizar un fármaco antianémico y un agente de contraste, también se observa una reducción de la infección, por lo que sería interesante reevaluar estos compuestos como posibles agentes antivirales contra el SARS-CoV-2 u otras infecciones virales que pudiesen surgir, mientras se siguen desarrollando antivirales específicos.

Las nanopartículas magnéticas en biomedicina

Las nanopartículas metálicas magnéticas se han aplicado en terapia y diagnóstico con resultados prometedores. Liberar fármacos de forma dirigida para tratar tumores es uno de los múltiples usos que las nanopartículas han acercado a la medicina. El pasado mes de febrero, el CSIC identificó en un nuevo estudio el recubrimiento de las nanopartículas como el principal factor que determina cómo se mueven y se degradan dentro de la célula, algo imprescindible para lograr su aplicación química.

El uso de las nanopartículas de óxido de hierro está ampliamente extendido en varios campos de la biomedicina, ya que podrían facilitar la liberación dirigida de fármacos y biomoléculas, su capacidad para producir calor se utiliza en el tratamiento de cáncer por hipertermia intracelular y además son capaces de generar un contraste ampliamente utilizado en diagnóstico en imágenes de resonancia magnética.

"Estos hallazgos son de vital importancia a la hora de diseñar las nanopartículas ya que podremos, en función de su futura aplicación, potenciar el efecto deseado dependiendo de la diana terapéutica", afirma la investigadora del estudio Yadileiny Portilla.

En el año 2021, el equipo del CSIC publicó un estudio en el que logró detectar, con nanopartículas, la presencia de microcalcificaciones en las arterias de un grupo de ratones. Aunque cerca del 80 por ciento de las patologías cardiovasculares están relacionadas con la aterosclerosis, esta suele detectarse cuando ya se ha visto dañado algún órgano. El diagnóstico temprano y no invasivo es, por tanto, clave para reducir la incidencia de las enfermedades cardiovasculares.

"Conseguir en el futuro aplicar esta tecnología en humanos supondría un cambio muy importante. En cuanto a las nanopartículas en sí mismas, sus aplicaciones en el diagnóstico por imagen, desde el cáncer hasta enfermedades cardiovasculares o infecciosas, serían numerosas", afirma Fernando Herranz, investigador del CSIC en el Instituto de Química Médica (IQM-CSIC). 

En los últimos años han aumentado los ejemplos del uso de nanopartículas en terapias antitumorales. Estos resultados obtenidos en estudios tanto in vitro como en modelos animales hacía pensar en una rápida traslación de estas tecnologías a la práctica clínica.

Sin embargo, para hacer realidad este salto, es necesario profundizar en el conocimiento de los mecanismos moleculares y celulares que las nanopartículas pueden inducir y los procesos que regulan su eliminación a nivel celular y orgánico. Ambos aspectos son clave, ya que afectan, por un lado, a la eficacia terapéutica de las nanopartículas y, por otro, a su compatibilidad con el organismo.

miércoles, 25 de octubre de 2023

Ciencia: biología, evolución y biodiversidad

Las mejores fotos de biología, evolución y biodiversidad de 2023

Hongos invasores, hormigas zombis o dinosaurios con pico de pato son algunos de los protagonistas de las fotografías ganadoras de la última edición del certamen BCM Ecology, centrado en la biología, la evolución y la biodiversidad.

La  impactante imagen de un hongo poroso, naranja e invasor conocido como  Favolaschia calocera, el cual destaca las amenazas potenciales que la especie puede representar para los ecosistemas australianos, le ha valido a la investigadora de la Universidad de Macquarie, en Australia, Cornelia Sattler, para alzarse con el premio absoluto de certamen de fotografía BMC Ecology and Evolution

Ya en su tercera edición, como en pasadas ocasiones, la competición, centrada en temáticas como la biología, la evolución y la biodiversidad, explora y expone las maravillas del mundo natural, tanto del pasado como del presente, premiando cada año a quienes a través de la imagen trabajan para comprenderlo y mostrarlo al mundo. En esta galería fotográfica mostramos a los ganadores y finalistas en cada una de las categorías. 

Favolaschia calocera.
Fotografía ganadora absoluta de la competición.

En esta imagen podemos apreciar los cuerpos fructíferos del hongo poroso naranja invasor Favolaschia calocera, el cual plantea consecuencias ecológicas aún desconocidas para los científicos.

Si bien los hongos juegan un papel crucial en el mantenimiento del equilibrio en los ecosistemas, esta especie visualmente llamativa está causando preocupación.

"A pesar de su apariencia inocente y hermosa, el hongo poroso naranja es una especie invasora en Australia", explica Cornelia Sattler, autora de la imagen. "Esta especie está desplazando a otros hongos y se está extendiendo por la selva tropical australiana. Los cuerpos fructíferos de color naranja brillante normalmente crecen en madera muerta y pueden propagarse a través de esporas, a menudo transportadas por humanos”.

Las ramificaciones de esta especie invasora en los ecosistemas australianos siguen siendo inciertas, por lo que resulta importante monitorear de cerca y comprender el impacto de este hongo invasivo para mitigar cualquier consecuencia imprevista y salvaguardar la biodiversidad de Australia. Esta fotografía permite echar un vistazo a un mundo que parece extremadamente diferente al nuestro. Los hongos son fascinantes, pero en muchas ocasiones son subestimados y están poco estudiados.

ROV en acción.
Fotografía ganadora en la categoría: Research in action.

Victor Huertas, investigador asociado posdoctoral del Laboratorio de Ecología Hoey Reef de la Universidad James Cook, en Australia, es el autor de esta imagen que captura maravillosamente el momento en el que el equipo despliega un vehículo submarino operado a distancia (ROV) en Diamond Reef, dentro del Coral Sea Marine Park.

Este ROV avanzado, equipado con múltiples cámaras fotográficas y de vídeo, sirve como una herramienta vital que permite estudios a profundidades más allá del alcance de los buzos. Gracias a estos dispositivos, el equipo ha descubierto nuevas especies en arrecifes donde aún no se habían documentado, ampliando el rango geográfico de múltiples especies de peces.

Este logro ejemplifica las emocionantes posibilidades que surgen del desarrollo y la accesibilidad de las nuevas tecnologías en los estudios de campo, ampliando los límites del conocimiento científico y enriqueciendo nuestra comprensión de la vida submarina.

Necropsia a una ballena.
Fotografía galardonada con el segundo premio en la categoría: Research in Action.

Varios investigadores realizan una necropsia a una ballena jorobada varada que, lamentablemente, había fallecido.

El profesor Paul Thompson de la Universidad de Aberdeen, en el Reino Unido, es quien envió la foto tomada por James Bunyan, de Tracks Ecology, explica que "la recuperación posterior a la caza de ballenas de las poblaciones de ballenas jorobadas del Atlántico norte ha llevado a un aumento en los avistamientos de esta especie en las aguas costeras del Reino Unido, algo que, no obstante, también aumenta el riesgo de varamiento en las aguas costeras".

En mayo de 2023, esta joven ballena jorobada quedó varada en la Reserva Natural Nacional Loch Fleet, en el noreste de Escocia, lo que llamó la atención de la comunidad científica, quienes tras una necropsia confirmaron que la causa más probable del ahogamiento era que la ballena había quedado atrapada en redes de pesca.

La imagen forma parte de una serie capturada por fotografía de UAV, documentando la necropsia y produciendo un modelo 3D de la ballena usando técnicas fotogramétricas.

Faranah, Guinea Ecuatorial.
Fotografía ganadora en la categoría: Protecting Our Planet.

Esta fotografía tomada por el biólogo evolutivo y fotógrafo conservacionista afiliado a la Universidad de Lund, en Suecia, Roberto García-Roa, muestra los esfuerzos del Centro de Conservación de Chimpancés de la República de Guinea para proteger nuestro planeta y promover el desarrollo de las comunidades locales. García-Roa explica que "este proyecto de apicultura sostenible, llevado a cabo en los pueblos de los alrededores de Faranah, muestra una solución inspiradora para combatir la deforestación causada por la recolección tradicional de miel de las abejas silvestres. Al cultivar su propia miel, los lugareños evitan la tala de árboles y aumentan la producción", añade. "Pero lo que hace que esta iniciativa sea aún más excepcional es que una parte de las ganancias generadas se dedica a la conservación de los chimpancés”.

La instantánea es un testigo visual de cómo se pueden combinar aspectos muy diferentes de la conservación de la vida silvestre. Aquí, la apicultura melífera ayuda a generar ingresos y destaca el valor de los bosques y la importancia del funcionamiento de los ecosistemas para proporcionar servicios ecosistémicos como la polinización y la miel.  La conservación de los chimpancés, nuestros parientes cercanos, es un resultado central del compromiso de la comunidad: una gran situación en la que todos ganan y un excelente ejemplo de cómo existen múltiples formas de contribuir para conservar nuestro planeta.
 

Carcharhinus melanopterus.
Fotografía galardonada con el segundo premio en la categoría: Protecting Our Planet.

La foto tomada por Víctor Huertas captura a la profesora Jodie Rummer, de la Universidad James Cook, en Australia, liberando un tiburón de punta negra recién nacido (Carcharhinus melanopterus) en Mo'orea, Polinesia Francesa, tras etiquetarlo y tomar sus datos biométricos. 

Estos escualo suelen encontrarse en aguas poco profundas y, por lo tanto, están muy expuestos al aumento de las temperaturas y a la disminución de las concentraciones de oxígeno. El equipo de Physioshark están estudiando los desafíos que enfrentan los tiburones recién nacidos en condiciones ambientales que cambian rápidamente.

La profesora Rummer y sus estudiantes hasta ahora han podido demostrar cómo, a pesar de la carga que el cambio climático está imponiendo en la fisiología de los tiburones jóvenes, estos muestran una resistencia excepcional a estos cambios, dando a los científicos la esperanza de que podrán adaptarse a un calentamiento oceánico global.

Hormiga zombi.
Fotografía ganadora en la categoría Plant and Fungi.

João Araújo, micólogo del Jardín Botánico de Nueva York, es el autor de esta imagen que captura una escena fascinante del cuerpo fructífero de un hongo que ha parasitado a una hormiga.

Estos hongos zombis poseen la notable capacidad de manipular el comportamiento de sus insectos huéspedes, obligándolos a migrar a un lugar más favorable para su crecimiento.

Estos increíbles organismos infectan a varias hormigas Camponotini en los bosques de todo el mundo, desde las regiones tropicales hasta las templadas. Sin embargo, la fotografía de João demuestra que la vida de este hongo parásito está lejos de ser simple. El investigador explica que "los bosques que habitan estos hongos también son compartidos con linajes de hongos micoparásitos que pueden parasitar, consumir e incluso castrar a otros hongos como Ophiocordyceps". Recientemente, los científicos han comenzado a catalogar y describir estos hongos aún desconocidos que pueden matar a otros hongos.

Conquistadores fúngicos.
Fotografía galardonada con el segundo premio en la categoría Plants and Fungi.

El también finalista en esta categoría, Roberto García-Roa, nos muestra en esta inquietante pero fascinante instantánea a una araña aparentemente derrotada por un hongo parásito. El investigador u explica que "aunque no es raro encontrar insectos parasitados por hongos zombies en la naturaleza, es una rareza presenciar grandes arañas sucumbiendo a estos hongos conquistadores".

Los restos de esta conquista moldeada por miles de años de evolución yacían en la Selva, cerca de un arroyo, "brindándonos una oportunidad para ampliar nuestra comprensión de lo desconocidas, complejas e intrincadas que pueden ser las interacciones entre organismos".

Embrión de hadrosaurio.
Fotografía ganadora del primer premio en la categoría Paleoecology.

Esta imagen presentado por Jordan Mallon, del Museo Canadiense de la Naturaleza, cautivó a los jueces de la competición. 

La recreación de Mallon muestra los esfuerzos colaborativos de un equipo de científicos para describir un descubrimiento notable: un par de huevos con embriones de dinosaurios hadrosauroideos de los lechos rojos del Cretácico Superior de China, que datan de hace aproximadamente entre 72 y 66 millones de años. Mallon cuenta que "el tamaño relativamente pequeño de los huevos y la naturaleza no especializada de los embriones de dinosaurio en el interior sugieren que los primeros hadrosaurios pusieron huevos pequeños". 

Los hadrosaurios más evolucionados pusieron huevos casi cuatro veces más grandes en volumen de los cuales eclosionaron crías correspondientemente más grandes.

La Universidad CAECE ofrece dos Licenciaturas y una Tecnicatura en su Departamento de Ciencias Biológicas. Para información detallada, hacé click aquí.

Ciencia: así interpreta la inteligencia artificial nuestros estados de ánimo

Una nueva inteligencia artificial podría revelar nuestras emociones internas a partir de tecnología inalámbrica como ondas WiFi o de radio en lo que sería un adelanto tan revolucionario como controvertido.


Tradicionalmente, el campo todavía en pañales de la detección de emociones mediante inteligencia artificial se ha basado en la evaluación de señales visuales como expresiones faciales, gestos corporales, movimientos oculares e incluso del habla. De hecho, tal y como nos recuerda el inmenso pozo de sabiduría que es nuestro refranero español, la cara es el espejo del alma. Y sin ir más lejos es en el mismo rostro humano que podemos hallar un libro abierto de nuestras emociones.

Sin embargo, pese a las investigaciones al efecto, los métodos de reconocimiento de emociones a través de las expresiones faciales pueden resultar poco fiables cuando es una máquina las que ha de descifrarlas, y es por ello que los investigadores se hallan a la búsqueda de nuevas formas de conseguir que maquinas o robots logren interpretar nuestros estados de ánimo. Esto es precisamente en lo que se encuentra trabajando un equipo de científicos de la Universidad Queen Mary de Londres, quienes a través de la medición de variables como el ritmo respiratorio o la frecuencia cardíaca mediante ondas de radio o WiFi, pretenden desarrollar una inteligencia artificial capaz de revelar las emociones humanas. Los resultados de la investigación se publican esta semana en la revista PLOS ONE bajo el titulo Deep learning framework for subject-independent emotion detection using wireless signals.

Para llevar a cabo su investigación, los investigadores realizaron un experimento en que se pidió a los participantes que visionaran un video seleccionado por su especial capacidad para evocar uno de los cuatro tipos básicos de emociones: ira, tristeza, alegría o placer. Mientras las personas observaban el vídeo, los investigadores se valieron de la emisión de señales de radio inofensivas, como las transmitidas desde cualquier sistema inalámbrico -incluidos radar o WiFi- hacia los participantes, para posteriormente medir las señales que rebotaban en estos. Fue de este modo que al analizar los cambios en estas señales causadas por leves movimientos corporales, los investigadores pudieron acceder a una información hasta entonces "oculta" en la frecuencia cardíaca y respiratoria de los sujetos estudiados.

De la emoción a la e-moción

No se trata de una estrategia completamente innovadora, pues con anterioridad métodos similares no invasivos o inalámbricos de detección de emociones ya habían sido empleados en otras investigaciones. Sin embargo, la novedad en la presente investigación radica en que en esta ocasión, en lugar de valerse únicamente de un algoritmo capaz de identificar y clasificar los estados emocionales en un conjunto de datos, los científicos se valieron de una red neuronal, la cual, gracias al aprendizaje profundo pudo aprender por sí misma a interpretar las emociones de los participantes en tiempo real basándonos en sus constantes cardiorespiratorias, demostrando que podía detectar emociones con mayor precisión que los métodos tradicionales de aprendizaje automático.

"El aprendizaje profundo nos permite evaluar los datos de una manera similar a como lo hace un cerebro humano, rebuscando entre diferentes capas de información y haciendo conexiones entre ellas. La mayor parte de la literatura publicada hasta el momento utiliza el aprendizaje automático para medir las emociones de una manera dependiente del sujeto, registrando una señal de un individuo específico y usándola para predecir su emoción en una etapa posterior", explica Achintha Avin Ihalage de la escuela de Ingeniería de Electrónica y Ciencias de la Computación de la Universidad Queen Mary de Londres. "Con el aprendizaje profundo hemos demostrado que podemos medir con precisión las emociones de una manera independiente del sujeto. Podemos observar una colección completa de señales de diferentes individuos, aprender de estos datos y usarlos para predecir la emoción de las personas", añade.

En busca de señales invisibles

Como apuntábamos unas líneas atrás, los métodos de interpretación de emociones basados únicamente en el reconocimiento facial hasta el momento no han resultado lo suficientemente efectivos en estudios previos, por lo que los investigadores han orientado su mirada hacia constantes invisibles para los humanos, más no para la máquinas, en aras de tratar de detectar los diferentes estados de ánimo de las personas. Una de estas constantes elegidas ha sido la actividad eléctrica del corazón, las cuales pueden ser detectadas mediante un electrocardiograma.

Una prueba de electrocardiograma, además de medir la cadencia con la que late nuestro corazón, proporciona un vínculo entre el sistema nervioso y el ritmo cardíaco. Hasta la fecha, la medición de estas señales se ha realizado en gran medida utilizando sensores que se colocan en el cuerpo, pero recientemente los investigadores han estado buscando enfoques no invasivos que utilicen ondas WiFi, de radio e incluso de radar para detectar estas señales. Ahsan Noor Khan, estudiante de doctorado en Queen Mary y coautor del estudio, declara al respecto que "ser capaz de detectar emociones utilizando sistemas inalámbricos es un método de creciente interés para los investigadores, ya que ofrece una alternativa a los sensores voluminosos actuales y podría ser directamente aplicable en futuros entornos de viviendas y edificios inteligentes. En este estudio, nos basamos en el trabajo existente utilizando ondas de radio para detectar emociones y demostrar que el uso de técnicas de aprendizaje profundo puede mejorar la precisión de nuestros resultados", añade.

"Ahora queremos investigar cómo podríamos emplear sistemas existentes de bajo costo, como enrutadores WiFi, para detectar las emociones de una gran cantidad de personas reunidas, por ejemplo, en una oficina o en un entorno de trabajo", continua. "Este tipo de enfoque nos permitiría clasificar las emociones de las personas de forma individual mientras realizan sus actividades de rutina. Además, nuestro objetivo es mejorar la precisión de la detección de emociones en un entorno de trabajo utilizando técnicas avanzadas de aprendizaje profundo".

Una nueva relación con la tecnología

A modo de corolario, el profesor Yang Hao, líder del proyecto y autor principal del artículo publicado en PLOS ONE, en una defensa de las bondades de su investigación ha declarado que "este trabajo abre la puerta a muchas e innovadoras aplicaciones prácticas, especialmente en áreas como la interacción humano- robot, la atención médica y el bienestar emocional, que se ha vuelto cada vez más importante durante la pandemia de Covid-19". También, según informan los autores, en el futuro el equipo planea trabajar con profesionales de la salud y científicos sociales sobre la aceptación pública y las preocupaciones éticas en torno al uso de esta tecnología.

Y es precisamente en este punto, el de las implicaciones éticas de un tecnología que se desarrolla a un ritmo vertiginoso, en el que cabría hacer una pausa para la reflexión y plantearnos las que parecen unas preguntas más que necesarias: ¿queremos en realidad máquinas capaz de detectar nuestras emociones y en última instancia interactuar emocionalmente con los seres humanos? ¿Para qué exactamente? ¿Sería posible en el futuro que algunos de nosotros prefiriéramos relacionarnos con máquinas empáticas antes que con otros seres humanos? ¿Podría esto resultar, al contrario de lo que defiende el autor del artículo, Yang Hao, en una merma del bienestar emocional a largo plazo, más allá del inmediato chute dopamina que nos proporcionan las redes sociales y que cada vez más estudios relacionan con patologías como la ansiedad y la depresión?

Pero sobre todo, ¿estamos dispuestos a que un algoritmo y aquellos que lo controlan, más allá del acceso que ya tienen a nuestros gustos, hábitos y siendo malpensados, incluso a nuestras conversaciones privadas, tengan acceso a lo que sentimos en todo momento?

No cabe duda de que, pese a las presumibles buenas intenciones de sus creadores, esta nueva tecnología es susceptible de abrir la puerta de nuestras emociones a cualquiera con la tecnología adecuada para acceder a ellas. Un caballo de Troya quizá, al último rescoldo de intimidad del que aún somos dueños; la última frontera entre el mercado y la más inexplorada dimensión de nuestra privacidad. ¿Es esto realmente lo que esperamos de las máquinas y algoritmos del futuro?¿Estamos realmente preparados para ello? Puede que sea este el momento de hacernos esta y otras preguntas. Quizá luego sea demasiado tarde.

Medio ambiente: desplazamiento del polo de rotación de la Tierra


Extraemos tanta agua subterránea que se está desequilibrando el eje de rotación de la Tierra. El polo de la Tierra se ha desplazado casi 80 centímetros hacia el este solo entre 1993 y 2010.

El cambio climático y las acciones humanas, como la irrigación, están provocando cambios significativos en nuestro planeta, incluido el desplazamiento del polo de rotación de la Tierra.

Un estudio reciente evidencia que el consumo excesivo de agua subterránea, principalmente para la irrigación, ha causado que una cantidad masiva de agua, específicamente 2.150 gigatoneladas, sea retirada de los acuíferos subterráneos y acabe en los océanos entre 1993 y 2010. 

Esta redistribución de agua, el equivalente a más de 6 milímetros, ha contribuido a un aumento del nivel del mar entre los años 1993 y 2010. Esto ha provocado, incluso, que el polo de rotación del planeta se desplace. Así, durante el mismo período de tiempo, 1993 a 2010, el polo se ha desplazado hacia 64.16°E a una velocidad de 4,36 cm por año.

Qué afecta la rotación

Las masas de agua en nuestro planeta, ya sea en los océanos, en los ríos o en los acuíferos subterráneos, afectan la forma en que gira la Tierra. Esta influencia se debe a la conservación del momento angular, un principio fundamental en la física. Cualquier cambio en la distribución de masa en la Tierra puede cambiar su momento angular y, por lo tanto, la forma en que gira.

Este descubrimiento de 2016 demostró que los cambios en la masa de agua en la Tierra, por ejemplo, a través del derretimiento de los glaciares o la extracción de agua subterránea, pueden cambiar la rotación de la Tierra.

Este nuevo estudio va un paso más allá al proporcionar una cuantificación de lo que ha contribuido la extracción de agua subterránea a este cambio en la rotación de la Tierra durante un período específico de tiempo.

Además de la distribución de la masa (también causada por terremotos, erupciones volcánicas y movimientos tectónicos), hay otros factores que pueden tener efectos en la rotación de nuestro planeta:

- Fricción de las mareas: la atracción gravitacional de la Luna y el Sol causa mareas en los océanos de la Tierra. La interacción entre estas mareas y la rotación de la Tierra causa una fricción que lentamente está frenando la rotación de la Tierra.

- Achatamiento de la Tierra: nuestro planeta no es una esfera perfecta. Es un esferoide oblato, lo que significa que es ligeramente más ancha en el ecuador que de polo a polo. Este achatamiento puede influir en la rotación de la Tierra.

- Gravitación de otros cuerpos celestes: la influencia gravitacional de otros cuerpos celestes, especialmente la Luna y el Sol, también puede afectar la rotación de la Tierra.

De este modo, el eje de rotación de la Tierra suele variar varios metros en un año, lo que significa que los cambios producidos por la extracción de agua subterránea no son suficientemente significativos como para alterar las estaciones del año. Sin embargo, en términos de tiempos geológicos (muy amplios), este desplazamiento del polo puede tener efectos sobre el clima.

Futuros estudios

Estos datos no solo confirman las estimaciones del modelo climático sobre la disminución de las aguas subterráneas, sino que también proporcionan una herramienta para estudiar las variaciones en el almacenamiento de agua a escala continental en el pasado.

Por lo tanto, nuestras acciones y la forma en que utilizamos los recursos naturales, incluso bajo tierra, tienen un impacto significativo en todo el planeta, desde los polos hasta los océanos.

Fuente: National Geographic.

martes, 24 de octubre de 2023

24 de octubre: Día del Diseñador Gráfico en Argentina


El Día del Diseñador Gráfico se celebra en la Argentina todos los 24 de octubre. Se trata de una profesión asociada a la comunicación a través de la imagen, en donde la forma hace en gran medida al mensaje.

La fecha está asociada al año 1966, cuando Haydée Strittmatter se convirtió en la primera graduada con título en recibirse de la Escuela de Diseño de la Universidad Nacional de Cuyo. Desde entonces, miles de personas se graduaron de esta carrera que une lo artístico con lo técnico.

"Lo bueno entra por los ojos y la primera impresión es lo que cuenta", es una frase de cabecera de quienes están introducidos en el mundo del Diseño Gráfico. La capacidad de transmitir una idea visualmente dejando atrás las palabras es una acción y trabajo que permite romper barreras.

Las aplicaciones laborales son diversas. Esto se debe a que los pedidos hacia un diseñador pueden ir desde el diseño de un producto hasta la confección de su packaging, así como otras tareas más ligadas al mercado editorial, la identidad corporativa, la ilustración y la señalética.

La Universidad CAECE ofrece su Licenciatura en Diseño Gráfico y Comunicación Audiovisual, cursable en la Sede Mar del Plata. Para información detallada, hacé click aquí.

Medio ambiente: ¿qué es la Era de la Ebullición?

 
Fuego arrasando un bosque cerca de Susanville, California, USA (Fotografía: Lynsey Addario).


La Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Servicio Copernicus de la Comisión Europea confirmaron que julio de 2023 fue el mes más caluroso jamás registrado.

Los datos de los organismos, referidos en una nota de prensa de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), revelan que durante julio se han experimentado récords en todos los ámbitos: el lapso de tres semanas más caluroso, los tres días más calientes y las temperaturas oceánicas más altas para esta época del año que se hayan documentado nunca.

Antonio Guterres, Secretario General de las Naciones Unidas se refirió a este escenario e insistió en la urgencia de acelerar la acción climática. Señaló que las consecuencias de las temperaturas récord son claras y trágicas e impactan en la salud de las personas, el medio ambiente y las economías.

Además, el referente de la ONU se mostró preocupado por la situación actual que, señaló, es consistente con las predicciones y advertencias hechas por los expertos.

"La única sorpresa es la velocidad del cambio. El cambio climático está aquí. Es aterrador. Y es apenas el comienzo. La era del calentamiento global ha terminado. La era de la ebullición global ha llegado", puntualizó.

Las temperaturas seguirán en aumento y es responsabilidad de los humanos limitarlas

Por su parte, la OMM presentó los datos como un “anticipo del futuro” y estimó en un 98% las probabilidades de que “al menos uno de los próximos cinco años sea el más cálido registrado, y en un 66% las de superar temporalmente la marca de 1.5°C por encima de los niveles preindustriales durante al menos un año del lustro por venir”.

Según los expertos de las organizaciones, el principal impulsor de las temperaturas elevadas son las emisiones antropogénicas. Es decir, generadas por los seres humanos.

Guterres fue contundente respecto de la responsabilidad humana e instó a los líderes mundiales a impulsar la acción climática. “No más vacilaciones. No más excusas. No más esperar a que otros se muevan primero. Simplemente no hay más tiempo para eso”, apuntó.

Y agregó: "El aire es irrespirable. El calor es insoportable. Y el nivel de ganancias de los combustibles fósiles, al igual que la inacción climática, es inaceptable".

Por su parte, Petteri Taalas, Director General de la OMM, subrayó la urgencia de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), declarando que la acción climática no es un lujo, sino una necesidad.


Visto desde el espacio, el Glaciar Grey de Chile está arrojando agua y retrocediendo rápidamente.
Parque Nacional Torres del Paine, Patagonia, Chile (Fotografía: NASA).


Todavía hay tiempo para evitar el desastre


Aunque ha habido avances en algunos ámbitos, como en la implementación de energías renovables, ninguno de ellos tiene el alcance ni la velocidad que se precisa, advierte la ONU. Por lo tanto, es preciso que los países pongan manos a la obra con determinación.

Puntualmente, el líder de las Naciones Unidas aseguró que aún es posible alcanzar la meta de limitar el aumento de la temperatura global a 1.5° Celsius por encima de los niveles preindustriales para fin de siglo y evitar lo peor del cambio climático.

Guterres enfatizó la importancia de una acción acelerada e instó a los países miembros del G20, responsables del 80% de las emisiones globales, a intensificar la acción y la justicia climáticas.

Según indicó el director general, es imperioso que los países desarrollados se comprometan a alcanzar emisiones netas cero lo más cerca posible de 2040, y las economías emergentes lo más cerca posible de 2050, con el apoyo de los países desarrollados para conseguirlo.

"Todos los actores deben unirse para acelerar una transición justa y equitativa de los combustibles fósiles a las energías renovables, a medida que detenemos la expansión del petróleo y el gas, y la financiación y concesión de licencias para las nuevas fuentes de generación de energía", argumentó.

Además, Guterres apeló a la responsabilidad de las empresas, las ciudades, las regiones y las instituciones financieras para que acudan a la Cumbre de Ambición Climática con planes de transición creíbles que se ajusten al estándar de cero emisiones netas de las Naciones Unidas.

"Todos ellos son responsables y pueden hacer algo al respecto". Según el secretario de la ONU, "las instituciones financieras deben poner fin a sus préstamos, suscripción e inversiones en combustibles fósiles y cambiar a las energías renovables. En tanto, las empresas de combustibles fósiles deben delinear un cambio hacia la energía limpia, con planes de transición detallados en toda la cadena de valor".

Además, la máxima autoridad de la ONU pidió tomar medidas de adaptación y protección frente al calor, las inundaciones fatales, las tormentas, las sequías y los incendios.

"Los países en primera línea, que han hecho menos para causar la crisis y tienen menos recursos para enfrentarla, deben contar con el apoyo que necesitan para hacerlo", insistió.

Ante este panorama, Guterres destacó que no debe generar desesperación, sino inspirar la acción. "Todavía podemos detener lo peor. Pero para hacerlo debemos convertir un año de calor ardiente en un año de ambición ardiente. Y acelerar la acción climática, ahora", concluyó.

Fuente: National Geographic.

lunes, 23 de octubre de 2023

Ciencia: espacio

Cuando la nave espacial Psyche de la NASA alcance su asteroide objetivo, un misterioso mundo de metal,
se encontrará con paisajes nunca vistos.

Oculto en el cinturón de asteroides, existe un mundo impregnado de metal cuya superficie puede estar cubierta de acantilados y cráteres de aleaciones de hierro. En las imágenes de los telescopios sólo se vislumbra como una mancha brillante, pero nadie sabe exactamente qué aspecto tiene el asteroide metálico llamado Psyche. Podría ser simplemente un trozo de roca y metal, pero también podría estar decorado con una serie de aspectos de otro mundo, desde flujos helados de lava de un amarillo enfermizo, hasta zarcillos verticales de hierro solidificado, como agujas ondulantes que se elevan hacia el cielo.

Los científicos esperan que Psyche sea "algo realmente extraño", asegura Henry Stone, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y director del proyecto de una nueva misión para explorar el asteroide.

Esa misión, también llamada Psyche, se lanzará desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA y será impulsada fuera de la Tierra por un cohete Falcon Heavy de SpaceX. Después, la nave iniciará un viaje titánico a través del sistema solar hasta que, en 2029, alcance al enigmático asteroide metálico.


La nave espacial Psyche en una sala limpia del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California (Estados Unidos), el 18 de agosto de 2021. Fotografía de NASA JPL-Caltech.

"No sabemos qué aspecto tendrá", reconoce Paul Byrne, científico planetario de la Universidad de Washington (Estados Unidos). "¿Quién sabe lo que veremos cuando lleguemos allí?".

La misión (dirigida por la Universidad Estatal de Arizona y el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA) representa la primera vez que la humanidad explora un asteroide rico en metales, una empresa que ayudará a los científicos a comprender mejor la furiosa formación del sistema solar. Pero por el momento, aparte de su existencia, prácticamente todo sobre Psyche es un misterio.

"Mi mayor deseo es que nos sorprenda por completo", comenta Lindy Elkins-Tanton, investigadora principal de la misión y científica planetaria de la Universidad Estatal de Arizona.

Qué se sabe y qué queda por descubrir sobre el asteroide Psyche

Existen tres grandes tipos de asteroides en el cinturón entre Marte y Júpiter: los pedregosos con algo de metal (tipos S), los rocosos con arcillas y otros compuestos con carbono (tipos C) y los que se cree que son altamente metálicos (tipos M). Aproximadamente el 8% de los asteroides del cinturón principal son de tipo M, lo que los convierte en raros, intrigantes y, hasta ahora, inexplorados.

(Nota relacionada: 3 asteroides peligrosos para la Tierra)

Psyche, de aproximadamente 270 kilómetros (170 millas) de ancho, fue descubierto en 1852 por el astrónomo italiano Annibale de Gasparis, que le dio el nombre de la diosa griega del alma. Hace unas décadas, los científicos dedujeron por su brillo que se trataba de un asteroide de tipo M, con mucho hierro y algo de níquel.

"Cuando los rayos de radar rebotan en Psyche, vuelven como si rebotaran en un espejo metálico, no como si lo hicieran en una roca esponjosa", explica Jim Bell, investigador principal adjunto de Psyche y científico planetario de la Universidad Estatal de Arizona. Además, las pequeñas variaciones en la órbita de este asteroide y de otros objetos cercanos sugieren que es extremadamente denso. Tal vez, como se pensó en un principio, un cuerpo casi totalmente metálico.

Una ilustración muestra el asteroide Psyche, de aproximadamente 270 kilómetros (170 millas) de ancho, que se encuentra en el cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter. Ilustrado por Peter Rubin NASA, JPL-Caltech, ASU.

Si es así, Psyche es un asteroide extraño incluso para los estándares del tipo M, lo que ha llevado a los científicos a pensar varias historias sobre su origen.

Una sugerencia tentadora es que este objeto celestial puede ser el corazón expuesto de un casi-mundo, el núcleo metálico de un planeta fallido. "La mejor manera que conocemos de crear una gran masa de metal es diferenciando un cuerpo madre y formando un núcleo metálico", desarrolla Elkins-Tanton, refiriéndose al proceso que tiene lugar cuando se forman los planetas rocosos, en el que los elementos más densos de una esfera se filtran hacia las profundidades.

Nadie ha visto nunca el núcleo de un planeta, sólo pueden detectarse indirectamente mediante potentes ondas sísmicas o estudiando el bamboleo de un planeta mientras orbita alrededor del Sol. "No podemos ver el núcleo de ningún otro cuerpo planetario. Pero es posible que podamos verlo en Psyche, y eso es lo realmente emocionante", afirma Brandon Johnson, científico planetario de la Universidad de Purdue.

Un núcleo expuesto significaría que la corteza y el manto del cuerpo madre fueron arrancados durante un gigantesco impacto. "Si Psyche fue el cuerpo que chocó contra otro más grande, puede que la mayor parte de su manto fuera arrancado de una sola vez", sugiere Johnson.

(Nota relacionada: La NASA devela el análisis más reciente sobre el estudio de los ovnis en el espacio)

Otra posibilidad es que se formara mucho más cerca del Sol, donde el material de su superficie se desprendió como confeti, pero su núcleo, más resistente, permaneció. "Esta es en parte la razón por la que el planeta Mercurio tiene un núcleo de hierro tan grande", indica Bell. Pero si Psyche se formó allí, ¿cómo llegó al cinturón de asteroides más allá de Marte?

El interrogante forma parte de un rompecabezas global que los científicos planetarios desean resolver "¿Dónde se formó el material en primer lugar y cómo acabó en el cinturón de asteroides?", se pregunta Elkins-Tanton. "Sospecho que hay grandes partes de ese proceso de las que realmente no tenemos ni idea, cosas que no hemos imaginado".

Los técnicos repliegan uno de los dos paneles solares acoplados a la nave espacial Psyche el 25 de julio de 2023, dentro de las instalaciones de Astrotech Space Operations, cerca del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. Fotografía de Kim Shiflett, NASA.

Así será la misión de la NASA para acercarse al asteroide

Los datos más recientes sugieren que Psyche es una mezcla de roca y metal (sobre todo hierro), y que este último constituye entre el 30% y el 60% de su volumen.

"En realidad, no es el más denso", aclara Johnson. "Pero la forma en que el radar lo detecta con tanto entusiasmo significa que parece tener la mayor cantidad de metal en la superficie". Más allá de ser altamente metálico, los detalles de este asteroide siguen siendo especulación. Incluso su forma es desconocida, los científicos suelen describirlo como una patata, porque "esas verduras tienen muchas formas", señala Elkins-Tanton.

Afortunadamente, la nave espacial Psyche está equipada para descubrir la verdad. La sonda está armada con un puñado de instrumentos con tareas específicas: un par de espectrómetros diseñados para descifrar la composición elemental del asteroide; un magnetómetro para buscar un antiguo campo magnético; un generador de imágenes polivalente; y una herramienta para estudiar el campo gravitatorio del asteroide, que revela información sobre su densidad.

(Contenido relacionado: Misión DART: la colisión intencionada de asteroides podría revelar más detalles sobre la formación del sistema solar)

Tras el lanzamiento, la nave emprenderá una odisea de más de 3000 millones de kilómetros (2.2 billones de millas) alrededor del sistema solar, girando alrededor de Marte en 2026 para obtener un impulso gravitatorio de camino a Psyche. El viaje es "como ir a la Luna y volver 10 000 veces", compara Stone.

La nave se acercará al asteroide en cuestión en 2029 y lo orbitará con una gran distancia al principio. "Vamos a acercarnos sigilosamente", aclara Elkins-Tanton.

Se han planeado innumerables órbitas más cercanas. En parte para que los instrumentos obtengan una mejor lectura del objeto, y en parte porque "tenemos que conseguir la iluminación adecuada para las fotografías", ya que Psyche "gira como un pollo asado", comenta la científica planetaria. Pero la nave espacial tiene que empezar desde lejos porque la extraña forma del asteroide y su alta densidad significan que "el campo gravitatorio de Psyche va a ser realmente extraño".

De acercarse demasiado sin trazar cuidadosamente las órbitas futuras, la nave podría estrellarse contra la superficie. "Tenemos que construir, a partir de esa primera órbita, un modelo gravitatorio aproximado del cuerpo", explica Stone.

Una vez finalizada la misión principal, de 26 meses de duración, y si la NASA lo permite, la nave "sólo tendría que orbitar cada vez más cerca" para obtener la mayor cantidad posible de datos de alta resolución, hasta que finalmente se estrelle contra el frío suelo metálico.

Psyche camino de la cámara de vacío a principios de 2022 en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Las pruebas de vacío térmico son cruciales para garantizar que la nave espacial pueda sobrevivir a las condiciones extremas del lanzamiento y del espacio exterior. Fotografía de NASA JPL-Caltech.

Psyche podría tener características de otro mundo

Durante esas órbitas cercanas, se desvelará el paisaje de Psyche. "Vamos a detectar cómo pasa de ese punto a quién sabe qué", sostiene Bell. "Realmente no sabemos lo que vamos a ver", añade. "Podría ser bastante mundano, como un amasijo de escombros salpicado de cráteres".

Pero podría ser totalmente extravagante. El impacto de un meteorito en Psyche podría licuar brevemente el hierro, provocando chorros de éste hacia arriba y hacia el exterior del asteroide. "Cuando golpea el vacío del espacio, se enfría rápidamente y podría dejar una especie de corona", explica Bell. "Es muy especulativo. Pero es divertido pensar en ello".

También puede ser el tejido cicatricial de un pasado volcánico extraño

Cuando el hierro líquido de Psyche comenzó a enfriarse hace eones, cualquier líquido rico en azufre que hubiera en el interior del protoplanetario se habría acumulado en la parte superior, como el aceite que se niega a mezclarse con el agua, antes de entrar en erupción como lava sulfurosa de color amarillo apagado.

"Eso es algo que realmente espero que veamos, pruebas de vulcanismo antiguo en un cuerpo metálico", comenta Elkins-Tanton. "Creo que sería asombroso".

(Nota relacionada: ¿Cuál es la diferencia entre asteroides y cometas?)

Y, si se detecta un remanente de campo magnético, "eso es casi definitivo" para confirmar que Psyche es el núcleo expuesto de un mundo prototípico, agrega Bell.

Los planetas rocosos con fluidos metálicos agitándose en sus núcleos (como la Tierra en la actualidad y Marte hace mucho tiempo) poseen inmensos campos magnéticos. El diminuto tamaño de este asteroide significa que su interior líquido se solidificó hace mucho tiempo. Pero un fuerte campo magnético inscrito en su geología sugeriría que una vez tuvo un núcleo fluido generador de dinamo.


Cuándo se lanzará la nave que pretende desvelar los misterios del asteroide

Psyche fue seleccionada para volar por la NASA en 2017 junto con otra misión centrada en asteroides llamada Lucy, vencedoras de un concurso semirregular para decidir a qué misiones espaciales robóticas dará luz verde la agencia. "Hicimos una apuesta: si nos seleccionaban para volar, lo que era muy poco probable, nos haríamos tatuajes", revela Elkins-Tanton. "Así que ahora siete de nosotros tenemos tatuajes". El de la científica es un planetesimal.

Ahora la nave está lista para volar. Psyche tiene varias oportunidades de lanzamiento en octubre, siendo el día 12 el más próximo.

Donde quiera que vaya, su equipo soportará la angustiosa visión de una poderosa conflagración que manda a su enviado robótico hacia las estrellas.

Bell, que ha trabajado en varias misiones espaciales, sospecha que este momento surrealista nunca pierde intensidad. "Tomas tu preciada carga y la pones encima de una bomba", comenta. Y, "cuando ese cohete despega de la plataforma, quieres cantar, bailar y vomitar al mismo tiempo".

viernes, 20 de octubre de 2023

Ciencia: signos de la demencia

¿Cuáles son los signos de la demencia y por qué es tan difícil de diagnosticar?

Hay muchos tipos distintos de demencia, y su manifestación depende de la parte del cerebro dañada. Esto es lo que sabemos y lo que no.


Fotografía de Massimo Brega, Science Photo Library.

El deterioro cognitivo puede deberse a multitud de procesos, lo que plantea un reto a los médicos que intentan diagnosticar la demencia. A menudo se emplean resonancias magnéticas y tomografías computarizadas para descartar fuentes de deterioro no relacionadas con la demencia, mientras que las tomografías por emisión de positrones (PET), como la de la imagen superior, permiten visualizar placas amiloides y pueden ayudar a identificar demencias vasculares y frontotemporales.

A principios de los 70, Steve Selvin empezó a dar señales de no ser él mismo: podía contar historias del pasado, pero se mostraba extrañamente reservado sobre el presente. Reputado estadístico, se había jubilado de su puesto de profesor en la Universidad de California, en Estados Unidos. "Pensamos que era ansiedad o depresión", dice su hija, Liz Selvin.

El comportamiento de Selvin (que se confundía fácilmente con otros problemas de salud mental porque cambiaba gradualmente) era un síntoma de demencia. El profesor era experto en ocultar su creciente deterioro cognitivo, hasta que ya no pudo, dice Liz. Su padre empezó a dejar entrar a extraños en casa. Se repetía cuando hablaba. Olvidaba lo que había desayunado. Ahora, una década después, vive en un centro de atención a la memoria en California.

La enfermedad de Alzheimer y las demencias afines afectan a tantas personas (más de 55 millones en todo el mundo y al menos 1,2  millones en España) que muchos de nosotros conocemos o hemos conocido a alguien que la padece.

El largo camino hasta el diagnóstico de celebridades como el actor Bruce Willis (que padece demencia frontotemporal) está concienciando sobre lo difícil que puede ser determinar la forma y la causa de estas enfermedades que devastan el cerebro.

(Tema relacionado: Detectando el Alzheimer a simple vista)

¿Qué es la demencia?

La demencia es un síndrome causado por muchas enfermedades o lesiones que destruyen células cerebrales y cortan las sinapsis que las conectan, afirma Timothy Rittman, neurocientífico de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido. Deteriora progresivamente la capacidad de pensar, razonar, controlar el estado de ánimo y el comportamiento y mantener la movilidad. Disminuye tanto la calidad de vida que los pacientes no pueden realizar ni siquiera las tareas cotidianas más sencillas sin ayuda. En un momento dado, Steve Selvin, un genio de las matemáticas, se vio incapaz de poder manejarse con un cajero automático.

Aunque afecta sobre todo a personas mayores, "no forma parte del envejecimiento normal", señala Rittman.

La forma en que se manifiestan las demencias depende de qué parte del cerebro esté dañada. Algunas formas son en cierto modo manejables. Pocas son reversibles. Sólo un tipo, el causado por la fuga de líquido cefalorraquídeo, es curable, y las opciones de tratamiento para los demás son escasas, afirma Wouter Schievink, neurocirujano del Centro Médico Cedars-Sinai de Los Ángeles (Estados Unidos): "Hay pocos medicamentos y son de muy alto riesgo y escasos beneficios".

El coste económico de los cuidados es asombroso. La Organización Mundial de la Salud estima que la demencia costó a las economías mundiales más de un billón de euros en 2019, la cifra más reciente. Alrededor de la mitad de la responsabilidad del cuidado recae en familiares y amigos, en su mayoría mujeres, lo que extrae un grave peaje emocional y físico.

La investigación está empezando a esclarecer las causas y los factores de riesgo, desde la predisposición genética o las elecciones de estilo de vida hasta las lesiones o las repercusiones de otras enfermedades. Pero aún queda mucho por saber.

(Tema relacionado: Así es el reto desgarrador de vivir con demencia en el sur de África)

Síntomas comunes

El riesgo aumenta con la edad y existe una amplia gama de síntomas precoces. Algunos pueden descartarse fácilmente en una sociedad en la que muchas personas están sobrecargadas y realizan varias tareas a la vez: olvidan y extravían cosas, pierden la noción del tiempo o se pierden mientras conducen.

Pero cuando reina la confusión la mayor parte del tiempo (las tareas cotidianas son un reto, resulta difícil hablar, recordar palabras, manejar dinero o juzgar visualmente las distancias), el diagnóstico se simplifica.

En algunos casos, los cambios de personalidad preceden a los problemas de memoria: las personas se vuelven nerviosas, ansiosas, agresivas, tristes o enfadadas. Pueden alejarse de los demás o comportarse de forma inapropiada o chocante.

"En la demencia, el deterioro no es lineal", afirma Melissa Toms Minotti, investigadora de la Facultad de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins, en Maryland (Estados Unidos), cuyo conocimiento de la enfermedad es tanto profesional como personal. Tanto para su padre, Richard Toms, como para los pacientes con demencia que ha visto en el centro de investigación, "cada día era un día diferente".

(Tema relacionado: ¿Por qué envejecemos?)

Tipos de demencia: Alzheimer, cuerpos de Lewy, demencia vascular y otras

El tipo de demencia más común y conocido es la enfermedad de Alzheimer, una enfermedad padecida por más de un millón de españoles en la actualidad. Los investigadores calculan que puede causar unos 5,8 millones de casos de demencia en EE. UU. Se prevé que esta cifra alcance los 14 millones en 2060, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. (CDC, por sus siglas en inglés).

Los dos principales sospechosos causantes de esta enfermedad son unos cúmulos de proteínas conocidos como placas y ovillos que dañan y matan las células cerebrales. Un fragmento de proteína llamado beta-amiloide se acumula en placas entre las células nerviosas. Los ovillos (fibras entrelazadas de otra proteína, la tau) se acumulan en el interior de las células. Cuando las células nerviosas tienen materiales tóxicos a su alrededor, mueren.

Otras enfermedades o lesiones causan demencia al afectar al cerebro directa o indirectamente. Más de un millón de estadounidenses padecen demencia con cuerpos de Lewy. Es el segundo tipo más frecuente y se caracteriza por depósitos anormales de una proteína llamada alfa-sinucleína en las células nerviosas del cerebro que controlan el pensamiento, la memoria y el movimiento. Los pacientes también pueden experimentar alucinaciones recurrentes, temblores o rigidez, presión arterial errática, frecuencia cardiaca u otras disfunciones corporales automáticas.

La hipertensión o cualquier cosa que interrumpa el flujo constante de sangre y oxígeno al cerebro puede causar una tercera afección llamada demencia vascular. Los síntomas pueden aparecer de repente o de forma gradual. Aunque el ictus no siempre provoca demencia vascular, "con varios ictus muere una parte del cerebro suficiente para que el tejido sano funcione", dice Josef Coresh, que en noviembre inaugurará un nuevo Instituto de Envejecimiento Óptimo en la NYU Langone Health de Nueva York (Estados Unidos).

Un tipo de demencia frontotemporal daña los lóbulos frontales del cerebro y altera la personalidad, la conducta social y la capacidad de controlar las emociones. Otro tipo, causado por daños en los lóbulos temporales (situados a ambos lados de la cabeza, cerca de las orejas), hace que las personas pierdan vocabulario, hablen con dificultad u olviden para qué se utilizan los objetos cotidianos. Puede ser genética, como otras demencias, y puede aparecer antes, en la mediana edad.

Las infecciones víricas, como la encefalitis vírica, la gripe y el herpes simple, también se han relacionado con la demencia, así como el consumo excesivo de alcohol o las lesiones cerebrales.

La inflamación es un factor, dice Rittman. Con la invasión de un virus, un derrame cerebral o un golpe en la cabeza, las singulares células inflamatorias del cerebro se desbordan e intentan reparar la zona. Dejan una cicatriz que altera el funcionamiento normal e interrumpe las conexiones entre las células cerebrales, dice Rittman: "Y puede que sea la inflamación la que provoque el cambio de estas proteínas (en el cerebro)".

La pérdida de audición, que afecta a la mayoría de las personas mayores de 70 años, que también puede contribuir a la demencia. Ciertos medicamentos recetados también suponen un riesgo, incluidos los utilizados para tratar la acidez estomacal, la depresión, la incontinencia, los síntomas de la enfermedad de Parkinson y otros problemas de salud.

Para complicar aún más las cosas, las investigaciones muestran ahora que muchas personas padecen una "demencia mixta" que puede estar desencadenada por varios factores, lo que puede explicar en parte por qué los síntomas varían de una persona a otra.

(Tema relacionado: ¿Cómo funciona la inflamación crónica y cuándo tendremos una cura?)

Lo que sabemos y lo que no sabemos

Coresh califica el cerebro de "última frontera" por su complejidad. Compara sus funciones con las del corazón. "El corazón es un músculo y una tubería que se pueden observar. El cerebro, en cambio, es una máquina electroquímica a una escala nanométrica muy fina. Tiene una conexión en red masiva, con docenas de núcleos y miles de millones de vías".

Se sabe mucho sobre lo que hacen las distintas partes del cerebro y cómo se conectan entre sí. El siguiente paso, dice Coresh, es relacionar los cambios químicos con los cambios en la red cerebral y los cambios en el comportamiento.

Rittman señala que, bajo el microscopio, se observa la acumulación de ciertos grupos de proteínas dentro y alrededor de las células cerebrales. "¿Qué hacen estas proteínas? ¿Cómo afectan a las células cerebrales? ¿Disminuyen la cognición?", se pregunta; "ésa es la pregunta del millón en la demencia".

Identificar quién está en riesgo

En las personas portadoras de una mutación genética que eleva drásticamente el riesgo de padecer Alzheimer o demencia frontotemporal, los cambios en la función cerebral pueden aparecer décadas antes de que se manifiesten los síntomas. Para averiguar si esto era cierto para otros grupos, Rittman y otros científicos de Cambridge analizaron datos del Biobanco del Reino Unido, que contiene información de medio millón de participantes sobre su salud, genética, estilo de vida y agudeza mental. Tras excluir a aquellos con demencia diagnosticada, las pruebas de cognición revelaron indicios de que el deterioro neurológico puede observarse hasta nueve años antes del diagnóstico.

Coresh y un equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins (Estados Unidos) colaboraron con el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento, utilizando un enfoque distinto al del equipo del Reino Unido. Buscaron en el plasma sanguíneo de unos 11 000 adultos de entre 45 y 65 años vínculos entre determinadas proteínas y el riesgo cognitivo. Identificaron 32 proteínas que pueden encontrarse entre 20 y 30 años antes de la demencia, dice Coresh. Algunas afectan al proceso de la enfermedad vascular, a la inflamación tóxica para las células nerviosas o influyen en la transmisión entre células nerviosas.

En el futuro, estas proteínas podrán utilizarse para detectar a las personas de riesgo y convertirse en indicadores precoces para el diagnóstico y la intervención.

(Tema relacionado: Consejos para cuidar tu cerebro y vivir más años)

¿Se puede prevenir la demencia?

Aunque hay factores de riesgo establecidos, proteger la salud del cerebro y prevenir la demencia puede ser posible, dicen los expertos, utilizando los mismos hábitos que evitan el cáncer, la diabetes y las cardiopatías: dieta nutritiva, ejercicio físico, no fumar y mantener bajo control el azúcar y la tensión arterial.

Un estudio de tres décadas estableció que desarrollar hipertensión en la mediana edad se asocia a un mayor riesgo de demencia más adelante. "Afortunadamente, la enfermedad vascular es eminentemente prevenible... y la hipertensión y la diabetes son tratables", dice Coresh. Señala que "la tasa de demencia (per cápita) en realidad está bajando en EE. UU. y Europa porque la gente lleva una vida más sana". Algunas estimaciones apuntan a un descenso del 15% de los casos por década en los últimos 30 años.

Rittman ofrece una perspectiva alentadora. "Estamos avanzando hacia una comprensión que podría conducir a la prevención y/o el tratamiento", afirma.

Pero eso no ayuda a quienes padecen actualmente estas enfermedades que alteran la vida, ni tampoco a sus seres queridos. Melissa Toms Minotti compartió la historia de demencia vascular de su padre para subrayar el estrés, la angustia y la imprevisibilidad que soportan los cuidadores.

La responsabilidad de su cuidado recaía sobre todo en su madre, su hermano y su hermana. Su padre oscilaba entre días relativamente coherentes y otros en los que recordaba poco. A veces, su comportamiento caballeroso de la vieja escuela se transformaba en uno malhumorado. En las facturas de la tarjeta de crédito aparecían cargos de compras telefónicas. Había sido superintendente en grandes proyectos de construcción, pero un día se derrumbó confundido, incapaz de medir dónde colgar un cuadro en una pared. "Cosas muy sencillas", dice; "cada cambio le mordisqueaba un poco más, le hacía menos capaz de funcionar".

"A todos nos toca esto de alguna manera", dice; "todos tenemos una historia que contar".

Fuente: National Geopraphic.