Ciencia

Descubren posible mundo acuático cubierto de océanos a 100 años luz de la Tierra

Un equipo internacional de astrónomos ha anunciado el descubrimiento de TOI-1452 b, un exoplaneta situado a solo 100 años luz de la Tierra en la constelación de Draco que podría convertirse en el mejor candidato hasta ahora para un mundo oceánico cubierto de agua.

De confirmarse, el exoplaneta potencialmente “oceánico”, que orbita alrededor de una estrella en un sistema binario, y que no sería ni demasiado caliente ni demasiado fría para que existiera agua líquida en su superficie, podría ser un nuevo objetivo tentador en la búsqueda de vida extraterrestre.

Según los científicos, las mediciones de su tamaño y masa –ligeramente mayor en tamaño y masa que la Tierra– sugieren un perfil de densidad consistente con un océano líquido global, similar a algunas de las lunas de Júpiter y Saturno. Del mismo modo, aseguran creer que mundos como éste son posibles, pero aún no han encontrado ninguno de forma concluyente.

“TOI-1452 b es uno de los mejores candidatos a planeta oceánico que hemos encontrado hasta la fecha”, afirma Charles Cadieux, autor principal del artículo publicado en The Astronomical Journal, y estudiante de doctorado de la Universidad de Montreal, en un comunicado.

“Su radio y su masa sugieren una densidad mucho menor de la que cabría esperar para un planeta que está compuesto básicamente por metal y roca, como la Tierra”, agregó.

Se sospecha que el planeta es rocoso como la Tierra, pero mucho más húmedo. Según el análisis del equipo, podría estar compuesto por un 30 por ciento de agua en masa, una cantidad considerablemente mayor que la de la Tierra, que es inferior al uno por ciento.

El agua puede ser mucho más abundante en algunos exoplanetas

Según explica el comunicado de prensa de la Universidad de Montreal, en los últimos años, los astrónomos han identificado y determinado el radio y la masa de muchos exoplanetas con un tamaño entre el de la Tierra y Neptuno (unas 3,8 veces mayor que la Tierra). 

Algunos de estos planetas tienen una densidad que solo puede explicarse si una gran fracción de su masa está formada por materiales más ligeros que los que componen la estructura interna de la Tierra, como el agua. Estos hipotéticos mundos han sido bautizados como “planetas oceánicos”.

Telescopio James Webb podría dar un dictamen más seguro

Ahora, habrá que seguir con las observaciones del telescopio espacial James Webb para estudiar la atmósfera del exoplaneta y emitir un dictamen más seguro sobre la naturaleza de TOI-1452b, pero los resultados iniciales son muy intrigantes.

“Nuestras observaciones con el telescopio Webb serán esenciales para comprender mejor a TOI-1452 b”, dijo el astrónomo René Doyon, de la Universidad de Montreal, quien resumió la concepción del componente NIRISS de James Webb. “Tan pronto como podamos, reservaremos tiempo en el Webb para observar este extraño y maravilloso mundo”, agregó.

El equipo detectó indicios de la existencia del exoplaneta en los datos recogidos por el telescopio espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA. Tras la primera detección, se centraron en su objetivo mediante un instrumento instalado en el Observatorio del Mont-Mégantic (OMM), un observatorio situado en Quebec (Canadá).

Fuente DW| Foto Ilustración.

Descubren el origen de las extrañas “partículas fantasma” del espacio profundo

Los neutrinos tienen masas diminutas y no tienen carga, esto les permite viajar a través de galaxias y planetas sin obstáculos. Es más, cada segundo, unos 100 billones de neutrinos atraviesan nuestro cuerpo sin dejar rastro.

Científicos descubrieron un tipo especial de “partícula fantasma”, los neutrinos de alta energía, y los rayos cósmicos –partículas cargadas que bombardean la Tierra desde el espacio profundo y que viajan hasta casi la velocidad de la luz–, se originan en los blazares, los agujeros negros supermasivos activos situados en el centro de galaxias lejanas cuyo chorro de materia ionizada apunta casi hacia nosotros.

Por más de 100 años, los astrofísicos han intentado determinar el origen de esas partículas extremadamente energéticas, que son hasta un millón de veces más energéticas que todo lo que consigue el acelerador de partículas más potente del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), cerca de Ginebra (Suiza). 

Además, hasta la fecha ha sido un misterio determinar qué las impulsa con tanta fuerza como para que viajen miles de millones de años luz.

Investigación sobre múltiples mensajeros

Ahora, resolver el viejo misterio podría estar un paso más cerca gracias a una nueva investigación sobre múltiples mensajeros realizada por un equipo de científicos.

La gran dificultad de determinar el origen de estos rayos cósmicos está en que estos consisten en partículas cargadas eléctricamente, lo que significa que mientras viajan, son desviados repetidamente por los campos magnéticos de las galaxias.

Sin embargo, un equipo de astrofísicos cree que algunos de los procesos y acontecimientos que lanzan los rayos cósmicos también expulsan neutrinos astrofísicos, y estas partículas “fantasmas” podrían utilizarse como “mensajeros” para resolver este rompecabezas, según explica Space.com. 

“Los neutrinos astrofísicos se producen exclusivamente en procesos que implican la aceleración de los rayos cósmicos”, afirma en un comunicado la profesora de astrofísica de la Universidad Julius-Maximilians (JMU) de Würzburg, Sara Buson, miembro del equipo.

“Partículas fantasma”

Los neutrinos tienen masas diminutas y no tienen carga, lo que les permite viajar a través de galaxias y planetas sin obstáculos. Es más, cada segundo, unos 100 billones de neutrinos atraviesan nuestro cuerpo sin dejar rastro.

Así, al no tener carga, los neutrinos no experimentan las mismas desviaciones que los rayos cósmicos, lo que significa que sus fuentes pueden ser localizadas con mayor precisión.

Antiguas dudas sobre si los blazares son aceleradores de rayos cósmicos

En 2017, el Observatorio de Neutrinos IceCube –el detector de neutrinos más sensible actualmente en funcionamiento–, enterrado en las profundidades del hielo del Polo Sur, detectó un neutrino. Los científicos lo rastrearon hasta el blazar TXS 0506+056. 

En aquel entonces, la publicación en la revista Science suscitó un debate científico sobre si los blazares son aceleradores de rayos cósmicos.

Ahora, según el comunicado de prensa, utilizando los datos de neutrinos obtenidos por IceCube y un catálogo de objetos astrofísicos identificados con seguridad como blazares, el profesor asociado de Física y Astronomía de la Universidad de Clemson, Marco Ajello, y sus colegas encontraron pruebas contundentes de que un subconjunto de blazares originó los neutrinos de alta energía observados. 

Sus hallazgos, publicados en The Astrophysical Journal Letters, informan de que la probabilidad de que esto sea una coincidencia es de menos de una entre un millón.

“Ya tuvimos un indicio en su momento (en 2017), y ahora tenemos pruebas”, dijo Ajello.

“Los resultados proporcionan, por primera vez, evidencia observacional incontrovertible de que la submuestra de blazares PeVatron son fuentes de neutrinos extragalácticos y, por lo tanto, aceleradores de rayos cósmicos”, dijo, por su parte, Buson.

Agujeros negro supermasivo

Esto podría ser el resultado de cómo el agujero negro supermasivo que se encuentra en el corazón de un blazar “mastica” la materia como el gas y el polvo que los rodea antes de ser “alimentado” –o acrecido– a su superficie.

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Los agujeros negros en rotación arrastran el tejido del espacio-tiempo con ellos, un efecto llamado “marco de arrastre” (“frame-dragging”) o “precesión de la lente-tornillo” (“Lense-Thirring precession”), que hace que la materia que los rodea no pueda permanecer quieta, lo que facilita la aceleración de las partículas.

“‘Piedra Rosetta’ de la astrofísica de altas energías”

“El proceso de acreción y la rotación del agujero negro conducen a la formación de chorros relativistas, en los que las partículas se aceleran y emiten radiación hasta energías mil millones [de veces superiores] a la de la luz visible”, explicó, por su parte, Andrea Tramacere, miembro del equipo y científico del departamento de astronomía de la Universidad de Ginebra. 

“El descubrimiento de la conexión entre estos objetos y los rayos cósmicos puede ser la ‘piedra Rosetta’ de la astrofísica de altas energías”, agregó.

Según Tramacere, el siguiente paso de esta investigación es investigar la diferencia entre los tipos de blazares que emiten neutrinos y los que no.

Del mismo modo, según Tramacere, el descubrimiento de estas fábricas de neutrinos de alta energía representa un hito importante para la astrofísica. “Nos sitúa un paso adelante en la resolución del centenario misterio del origen de los rayos cósmicos”, dijo.

Ajello dijo que los investigadores estudiarán ahora esos blazares para entender qué los hace buenos aceleradores.

Por Enzo De la Hoz| Fuente DW.| Foto @Uni_WUE.

Descubren que una especie de pingüinos se está trasladando a la Antártica por cambio climático

Los pingüinos se han convertido en una de las aves más importantes para investigar el impacto del cambio climático en el mundo, lo que ha puesto en alerta a la comunidad científica.

Durante estos días la comunidad científica ha expresado su preocupación por avistar a la población de pingüinos papúa (Pygoscelis papua) en la Antártida, una de las zonas más australes en las que se ha visto hasta ahora.

Este fenómeno se debería principalmente al cambio climático, que ha hecho que especies de pingüinos que viven en zonas más templadas establezcan nuevas colonias en la Antártica.

Los investigadores de ecología polar de la Universidad Stony Brook de Nueva York, Michael Wethington y Alex Borowicz, utilizan los movimientos de estas aves como indicadores clave para comprender el avance del cambio climático en el mundo, y particularmente en el Polo Sur.

Los pingüinos papúa, también conocidos como “pingüinos juanito”, se caracterizan por poseer picos de color rojo anaranjado y tener unas marcas blancas en la cabeza. A diferencia de otras especies de pingüinos, estos prefieren las aguas abiertas, sin mucha presencia de hielo.

Cuando las temperaturas en la Península Antártica aumentaron rápidamente durante la segunda mitad del siglo XX, las poblaciones de papúa se expandieron hacia el sur.

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“A los pingüinos papúa no les gusta el hielo marino. Se alimentan principalmente en la plataforma continental y no se adentran mucho en el mar”, afirmó David Ainley, biólogo de H.T. Harvey & Associates, que lleva más de 50 años estudiando a los pingüinos.

Por eso es que, a medida que el hielo marino disminuye en el lado occidental de la península, los pingüinos juanito aprovechan la zona para instalarse, lo que evidenciaría que la zona de la Antártica está sufriendo los impactos del cambio climático.

Sin embargo, para otras especies de pingüinos como los Adelia (Pygoscelis adeliae), que usualmente sí habitan las zonas más australes, las condiciones de vida han empeorado, ya que dependen del hielo marino para alimentarse y reproducirse.

“Siempre que hemos visto que el hielo marino disminuye o desaparece por completo, entonces vemos que las poblaciones de pingüinos Adelia disminuyen sustancialmente”, afirmó Michael Wethington.

Por Catalina Álvarez| Foto C.P.

ULagos y Fundación Chinquihue crean alianza para avanzar en investigación biotecnológica en pelillo

La ceremonia de firma del convenio que sella esta alianza colaborativa en torno al pelillo, fue encabezada por el rector de la Universidad de Los Lagos, Óscar Garrido Álvarez, y el Gerente General de Fundación Chinquihue, Óscar Leibbrandt Fehrmann.

Con el interés conjunto entre la Universidad de Los Lagos y Fundación Chinquihue es que se ha establecido una alianza estratégica, materializada en la forma de un convenio de colaboración, cuyo objetivo es avanzar en investigación, innovación y emprendimiento en el área biotecnológica aplicada a las algas –particularmente en pelillo-, recurso marino abundante en las costas del país y que proviene, principalmente, de la pesca artesanal y la acuicultura de pequeña escala.

La alianza cuenta con tres orientaciones concretas: realizar una caracterización del formulado de plantas elaborado en base de algas; prospección de metabolitos de interés biotecnológicos a partir del pelillo (Agarophyton chilensis), alga nativa presente de forma abundante en la región de Los Lagos; estudio de factibilidad para la fabricación de empaques utilizando esta alga como materia prima.

Es así que la línea temática se resume en los siguientes términos: bio-prospección de aplicaciones biotecnológicas de Agarophyton chilensis.

Para el rector de la Universidad de Los Lagos, Óscar Garrido, esta alianza es muy relevante. “Esta alianza nos permite poder agregar valor en un recurso estratégico como es el pelillo, un alga. Incluso hablamos que es posible visualizar otras áreas de cooperación y lo más relevante es que hoy día aquí están asociativamente dos Áreas Prioritarias de Investigación definidas por la Universidad en su plan estratégico que es: acuicultura sustentable y la segunda: cambio climático y biodiversidad donde convergen un grupo de investigadores y académicos con una trayectoria impecable en poder no solo investigar, sino que agregar valor. Esta alianza nos va a permitir poder mejorar las condiciones de valor agregado al pelillo y obviamente condiciones más competitivas para quienes viven de este recurso que son los pescadores artesanales y las comunidades del sector costero”, sostuvo el rector Garrido.

Firma entre ULagos y Fundación Chinquihue. Foto Miguel Negrón.

Óscar Leibbrandt Fehrmann, gerente general de Fundación Chinquihue, expresó su conformidad e interés en trabajar de forma mancomunada con la casa de estudios universitaria tras la firma de este compromiso colaborativo. “En Fundación Chinquihue estamos profundamente interesados en buscar nuevas e innovadoras formas de uso y comercialización de los productos provenientes de la pesca artesanal. Sin duda, la firma de este convenio con la Universidad de Los Lagos va en esa línea”, afirmó Leibbrandt.

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El gerente de Fundación Chinquihue además explicó que “durante el mes de octubre, el pelillo representó el 90 % del total de las algas extraídas desde nuestras costas a nivel nacional y, como si fuera poco, el 89 % de ésta fue extraída en la región de Los Lagos. Estas cifras dan cuenta de la relevancia que tiene nuestro territorio en el cultivo y extracción de esta alga nativa. Para nosotros, esto último demanda ir en busca de nuevas formas de aprovechamiento de nuestros recursos naturales y es por ello que como Fundación Chinquihue pondremos toda nuestra experiencia y profesionalismo al servicio de este convenio, del que esperamos sea el puntapié inicial de una fructífera relación que vaya en beneficio del sector pesquero artesanal”.

En el marco del convenio también se ha expresado el interés por desarrollar actividades académicas –publicaciones científicas y un seminario- para difundir de mejor forma los alcances de la investigación, así como la búsqueda de financiamiento para la realización de las actividades expresadas en el convenio.

Por| Miguel Negrón Oyarzo| Foto MMA.

Las mejores imágenes que dejó el eclipse parcial lunar más largo del siglo

¿Te lo perdiste? En DécimaSinfonía.cl te mostramos las mejores postales del último fenómeno astronómico en el mundo.

El fenómeno astronómico tuvo lugar la madrugada de este viernes y pudo ser apreciado desde distintas partes del mundo, dejando increíbles registros fotográficos.

La madrugada de este viernes 19-10-2021 se registró el eclipse lunar parcial más extenso en casi 600 años, un evento astronómico también conocido como Luna de sangre o Luna Roja, y que no volverá a verse hasta el año 2669.

En horario chileno, el fenómeno comenzó a apreciarse a partir de las 03:02 horas y duró 3 horas, 28 minutos y 24 segundos, siendo su mayor visibilidad o fase máxima a las 04:18 horas.

Alcanzó una cobertura total entre 97% y 98%, es decir, solo una pequeña fracción de la Luna, en esta caso la esquina inferior izquierda, permaneció iluminada. acercándose mucho a lo que sería un eclipse total.

El eclipse pudo verse desde Chile así como también en gran parte de Latinoamérica, Norteamérica, Europa Occidental, Asia Oriental y Australia.

Para su observación, el grupo cazador de eclipses del Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica se instaló en el centro de esquí El Colorado, a 36 kilómetros de Santiago, y a Facultad de Astronomía de la Universidad de Chile junto al Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines CATA, lo hicieron desde el Observatorio Pocuro en Calle Larga, Aconcagua.

De esta forma, también hubo muchos otros centros astronómicos y aficionados a la fotografía que pudieron dejar registros del evento más largo del siglo.

Catillo Gifu en Japón. Kyodo. REUTERS
Virgen del Carmen, Cerro 18, Lo Barnechea. Roberto Antezana, astrofotógrafo U. de Chile
Monumento a George Washington en Washington, EE. UU. REUTERS. Al Drago TPX IMÁGENES DEL DÍA
Edificio Costanera Center. REUTERS. Pablo Sanhueza

No se volverá a repetir un evento astronómico de estas características hasta el año 2669. Sin embargo, de acuerdo al Instituto Geográfico Nacional de España, en Sudamérica se podrán ver dos eclipses lunares totales el 16 de mayo y el 8 de noviembre del 2022.

Por| Catalina Álvarez| Foto Pablo Carrillo.

Científicos descubren cómo las mitocondrias importan antioxidantes a las células

Muchos de los procesos que nos mantienen vivos también nos ponen en riesgo. Las reacciones químicas que producen energía en nuestras células, por ejemplo, también producen radicales libres, moléculas inestables que roban electrones de otras moléculas. Cuando se generan en exceso, los radicales libres pueden causar daños colaterales, lo que puede desencadenar disfunciones como cáncer, neurodegeneración o enfermedades cardiovasculares.

Las células resuelven este problema sintetizando antioxidantes, compuestos que neutralizan los radicales libres . En un nuevo estudio, los científicos de Rockefeller identificaron una molécula clave que transporta el glutatión, el principal antioxidante del cuerpo, a las mitocondrias de la célula, donde los radicales libres se producen en masa. El descubrimiento, publicado en Nature, abre nuevas posibilidades para investigar el estrés oxidativo y sus efectos dañinos.

“Con el transportador potencial identificado, ahora podemos controlar la cantidad de glutatión que ingresa a las mitocondrias y estudiar el estrés oxidativo específicamente en su fuente”, dice Kivanç Birsoy, profesor asistente de Chapman Perelman en la Universidad Rockefeller.

El transbordador a las mitocondrias

Para evitar el estrés oxidativo, las células necesitan equilibrar adecuadamente los niveles de radicales libres y antioxidantes dentro de sus mitocondrias, donde ocurre la producción de energía. Debido a que el glutatión se produce fuera de las mitocondrias, en el citosol de la célula, los científicos querían saber cómo se transporta a estas pequeñas centrales eléctricas en primer lugar.

Para arrojar luz sobre este proceso, el equipo de Birsoy monitoreó la expresión de proteínas en las células en respuesta a los niveles de glutatión. “Presumimos que el glutatión es transportado por una proteína transportadora cuya producción está regulada por el glutatión”, dice Birsoy. “Entonces, si reducimos los niveles de glutatión, la célula debería compensar regulando al alza la proteína transportadora”.

El análisis apuntó a SLC25A39, una proteína de la membrana mitocondrial cuya función hasta ahora se desconocía. Los investigadores encontraron que el bloqueo de SLC25A39 reducía el glutatión dentro de la mitocondria, sin afectar sus niveles en otras partes de la célula. Otros experimentos mostraron que los ratones no pueden sobrevivir sin SLC25A39.

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En animales diseñados para carecer de esta proteína, los glóbulos rojos mueren rápidamente por estrés oxidativo debido a su incapacidad para llevar glutatión a las mitocondrias.

La identificación del transportador puede conducir a una mejor comprensión de una variedad de vías de enfermedad relacionadas con el estrés oxidativo, incluidas las implicadas en el envejecimiento y la neurodegeneración. “Estas condiciones podrían potencialmente tratarse o prevenirse estimulando el transporte de antioxidantes a las mitocondrias”, dice Birsoy.

Además, el equipo ahora está explorando si SLC25A39 podría ser prometedor como objetivo farmacológico para el cáncer, al ayudar a inducir un estrés oxidativo fatal en las células tumorales . “En el cáncer, queremos evitar que los antioxidantes entren en las mitocondrias, y la proteína transportadora puede ser nuestra forma de hacerlo”, dice Birsoy.

Por| Equipo prensa RDS| Foto C.P.

En Júpiter: La Gran Mancha Roja es mucho más profunda de lo que se pensaba

La Gran Mancha Roja de Júpiter es una enorme tormenta en forma de torbellino que lleva varios cientos de años en movimiento. Según los expertos, esta tormenta es tan grande que podría “tragarse” la Tierra.

La Gran Mancha Roja de Júpiter, el mayor y más emblemático vórtice del Sistema Solar, se ha observado durante al menos dos siglos. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha constatado que este torbellino es mucho más profundo de lo que se pensaba inicialmente, según la conclusión de sendos estudios publicados por la revista especializada Science.

La icónica Gran Mancha Roja de Júpiter es una enorme tormenta en forma de torbellino de 16.000 kilómetros de ancho que lleva varios cientos de años en movimiento. Una cuestión clave para los científicos es la profundidad a la que se extiende por debajo de sus nubes visibles.

Una tormenta tan grande que podría “tragarse” la Tierra

En la atmósfera de Júpiter abundan las grandes tormentas y la frecuencia de vientos giratorios, incluida la Gran Mancha Roja, una tormenta tan masiva que podría “tragarse” la Tierra entera, explica la revista. Sin embargo, no está claro si estas tormentas se limitan a las partes más altas de la atmósfera del planeta o se extienden hacia el interior del mismo.

“Desde un punto de vista científico, es desconcertante cómo la tormenta puede durar tanto tiempo y ser tan grande”, dijo Scott Bolton, autor principal de una de las investigaciones realizadas.

Gracias a los datos recogidos por la sonda espacial Juno de la NASA, los expertos analizaron la estructura vertical de la Gran Mancha Roja, así como de otras dos tormentas, y descubrieron que se extienden por debajo de la altitud a la que se espera que se condense el agua y el amoníaco, o el nivel de nubes del planeta. Esto es particularmente cierto en el caso de la Gran Mancha Roja.

Dos enfoques diferentes llegaron a la misma conclusión

Según indican los autores, esto sugiere la presencia de procesos dinámicos a pequeña escala -como la precipitación y las corrientes descendentes- a niveles mucho más profundos de lo esperado anteriormente, lo que puede indicar una conexión entre el interior de Júpiter y la atmósfera profunda.

Utilizando dos enfoques diferentes para inferir la profundidad de este vórtice, ambos con resultados consistentes, los científicos encontraron que la profundidad de la Gran Mancha Roja no supera los 500 kilómetros, mientras que los chorros circundantes se extienden hasta profundidades cercanas a los 3.000 kilómetros.

Juno lleva orbitando y vigilando Júpiter desde 2016 y los hallazgos que ahora se publican proporcionan, según la NASA, la primera visión en 3D de cómo funciona la agitada atmósfera del planeta bajo las capas superiores de nubes.

Por| Equipo prensa RDS| JU (ap, rtre, efe)

¿Cuándo y por qué disminuyó el tamaño de los cerebros humanos hace 3.000 años? Las hormigas pueden darnos pistas

El cerebro es el órgano más complejo del cuerpo humano. Ahora, un nuevo estudio nos ha acercado a comprender parte de su evolución. El estudio muestra que los cerebros humanos disminuyeron de tamaño hace aproximadamente 3.000 años. Al estudiar además las hormigas como modelos para ilustrar por qué los cerebros pueden aumentar o disminuir de tamaño, los investigadores plantean la hipótesis de que la contracción del cerebro es paralela a la expansión de la inteligencia colectiva en las sociedades humanas.

Estudiar y comprender las causas y consecuencias de la evolución del cerebro nos ayuda a comprender la naturaleza de la humanidad. Está bien documentado que los cerebros humanos han aumentado de tamaño a lo largo de nuestra historia evolutiva. Menos apreciado es el hecho de que los cerebros humanos han disminuido de tamaño desde el Pleistoceno. No se sabía con certeza cuándo ocurrieron exactamente estos cambios o por qué.

“Un hecho sorprendente sobre los seres humanos de hoy es que nuestros cerebros son más pequeños en comparación con los cerebros de nuestros antepasados ​​del Pleistoceno. Por qué nuestros cerebros se han reducido de tamaño ha sido un gran misterio para los antropólogos”, explicó el coautor, el Dr. Jeremy DeSilva, del Dartmouth College.

Para desentrañar este misterio, un equipo de investigadores de diferentes campos académicos se propuso estudiar los patrones históricos de la evolución del cerebro humano, comparando sus hallazgos con lo que se conoce en las sociedades de hormigas para ofrecer una visión amplia.

“Un antropólogo biológico, un ecólogo del comportamiento y un neurobiólogo evolutivo comenzaron a compartir sus pensamientos sobre la evolución del cerebro y descubrieron que la investigación puente sobre humanos y hormigas podría ayudar a identificar lo que es posible en la naturaleza”, dijo el coautor, el Dr. James Traniello, de la Universidad de Boston.

Su artículo, publicado en Frontiers in Ecology and Evolution, arroja nueva luz sobre la evolución de nuestro cerebro.

Una reciente disminución de tamaño

Los investigadores aplicaron un análisis de punto de cambio a un conjunto de datos de 985 cráneos humanos fósiles y modernos. Descubrieron que los cerebros humanos aumentaron de tamaño hace 2,1 millones de años y hace 1,5 millones de años, durante el Pleistoceno, pero disminuyeron de tamaño hace unos 3.000 años (Holoceno), que es más reciente que las estimaciones anteriores.

“La mayoría de la gente es consciente de que los humanos tienen cerebros inusualmente grandes, significativamente más grandes de lo que se predice a partir del tamaño de nuestro cuerpo. En nuestra profunda historia evolutiva, el tamaño del cerebro humano aumentó drásticamente”, dijo Traniello. “La reducción en el tamaño del cerebro humano hace 3.000 años fue inesperada“.

El momento del aumento de tamaño coincide con lo que se sabía anteriormente sobre la evolución temprana de Homo y los avances técnicos que llevaron a; por ejemplo, mejor dieta y nutrición y grupos sociales más grandes.

En cuanto a la disminución del tamaño del cerebro, el equipo interdisciplinario de investigadores propone una nueva hipótesis, encontrando pistas dentro de las sociedades de hormigas.

¿Qué podrían enseñarnos las hormigas sobre la evolución del cerebro humano?

“Proponemos que las hormigas pueden proporcionar diversos modelos para comprender por qué los cerebros pueden aumentar o disminuir de tamaño debido a la vida social. Comprender por qué los cerebros aumentan o disminuyen es difícil de estudiar utilizando solo fósiles”, explicó Traniello.

El estudio de modelos y patrones computacionales del tamaño del cerebro de la hormiga obrera, la estructura y el uso de energía en algunos clados de hormigas, como la hormiga tejedora Oecophylla, las hormigas cortadoras de hojas Atta o la hormiga común de jardín Formica, mostró que la cognición a nivel de grupo y la división del trabajo pueden servir para la variación adaptativa del tamaño del cerebro. Esto significa que dentro de un grupo social donde se comparte el conocimiento o los individuos son especialistas en ciertas tareas, los cerebros pueden adaptarse para ser más eficientes, como disminuir de tamaño.

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“Las sociedades de hormigas y humanas son muy diferentes y han tomado diferentes rutas en la evolución social”, dijo Traniello. “Sin embargo, las hormigas también comparten con los humanos aspectos importantes de la vida social, como la toma de decisiones en grupo y la división del trabajo, así como la producción de su propia comida (agricultura). Estas similitudes pueden informarnos ampliamente de los factores que pueden influir en los cambios. en el tamaño del cerebro humano “.

Los cerebros consumen mucha energía y los cerebros más pequeños consumen menos energía. En la externalización del conocimiento en las sociedades humanas, se necesita menos energía para almacenar mucha información como individuos, esto puede haber favorecido una disminución del tamaño del cerebro.

“Proponemos que esta disminución se debió a una mayor dependencia de la inteligencia colectiva, la idea de que un grupo de personas es más inteligente que la persona más inteligente del grupo, a menudo se le llama la ‘sabiduría de las multitudes‘”, agregó Traniello.

DeSilva concluyó: “Esperamos que nuestra hipótesis sea probada a medida que se disponga de datos adicionales”.

Por| Equipo prensa RDS| Foto D.P. Fuente| Frontiers in Ecology and Evolution.

Descifrando los misterios de hongos enigmáticos

Pocas cosas vivas en la Tierra ocupan tan poco de nuestro espacio cerebral como los hongos. La gran mayoría de estos organismos, ni vegetales ni animales, son invisiblemente pequeños o están perpetuamente escondidos debajo de nuestros pies. Solo cuando los hongos penetran en el suelo podemos siquiera verlos.

Sin embargo, el impacto de los hongos es generalizado. Reciclan nutrientes esenciales en el suelo y elaboran nuestra cerveza. Devastan cultivos, amenazan especies, pudren nuestra comida e infectan nuestros pulmones. Cuando se comen, algunos son deliciosos, otros mortales y algunos incluso alteran nuestra percepción de la realidad.

Decenas de científicos del campus de la Universidad de Wisconsin-Madison estudian las diversas formas en que los hongos interactúan con nosotros. Esas exploraciones son lo más destacado del Festival de Ciencias de Wisconsin 2021, que se llevará a cabo en todo el estado del 21 al 24 de octubre.

Como los hongos mismos, a veces los científicos de hongos vuelan por debajo del radar. Pero no dejes que eso te engañe, dice Anne Pringle, profesora de botánica que estudia la ecología y la evolución de los hongos, incluidos los hongos mortíferos y las impresionantes Amanitas.

“Hay muy pocos lugares en el mundo donde se tenga la experiencia con los hongos que tenemos en UW – Madison”, dice.

¿Amigo o enemigo?

Los hongos tienen una reputación mixta. Por un lado, pueden ser hermosos y deliciosos. Incluso pueden ser transformadores.Los llamados hongos mágicos, reconocidos durante mucho tiempo por sus propiedades alucinógenas, ahora son serios contendientes para el próximo tratamiento avanzado para la depresión y el trastorno de estrés postraumático. El nuevo Centro Transdisciplinario de Investigación en Sustancias Psicoactivas de la Facultad de Farmacia está estudiando el ingrediente activo de los hongos, la psilocibina, en ensayos clínicos para tratar estos trastornos.

Pero los hongos también tienen un lado oscuro. Algunos hongos, como el gorro de muerte, son mortales cuando se comen, lo que hace que la búsqueda de hongos silvestres sea notoriamente complicado. Otras especies pueden infectar a las personas, especialmente aquellas con sistemas inmunológicos comprometidos.

Pero podrían ser los ataques de hongos a los cultivos los que causan el mayor daño en todo el mundo.

Aproximadamente el 70% de todas las enfermedades de las plantas son causadas por hongos“, dice la profesora Amanda Gevens, directora del Departamento de Fitopatología. “Son costosos en términos de reducción del rendimiento y la calidad de ese rendimiento, tanto en la producción de campo como en la fase de poscosecha”.

El departamento dedica una gran cantidad de recursos para combatir las enfermedades fúngicas mediante la investigación de patógenos individuales en el laboratorio y el desarrollo de nuevos medios de ataque. Muchos profesores también tienen citas en la División de Extensión, donde brindan a los agricultores recomendaciones para prevenir o tratar enfermedades que amenazan los cultivos en sus campos.

Pero incluso un departamento llamado por patógenos ha descubierto un enfoque más matizado de los hongos a medida que el campo se ha expandido para considerar todo el ecosistema microbiano.

“A medida que la tecnología ha avanzado y hemos entendido mejor a las comunidades de microbios en los ecosistemas naturales y agrícolas, sentimos una renovada admiración por los hongos”, dice Gevens. “Hay hongos que se relacionan con las plantas de maneras muy positivas que mejoran su salud y que mejoran la forma en que adquieren y utilizan los recursos, y algunos hongos que compiten directamente con los patógenos de las plantas para beneficiar indirectamente a las plantas. Nuestra disciplina reconoce cada vez más el bien que proporcionan los hongos.” No dispuestos a ser puestos en una sola caja, los hongos son realmente amigos y enemigos por igual.

Llegar

“Hay muchas burbujas separadas de micología en el campus”, dice Megan McKeon, estudiante de posgrado en el laboratorio de Christina Hull, un grupo de investigación de hongos patógenos. McKeon y sus compañeros están trabajando para acercar esas burbujas.

La micología, el nombre científico para el estudio de los hongos, no tiene un solo hogar en el campus. En cambio, los investigadores de hongos se encuentran distribuidos en casi todas las universidades y escuelas. Aunque esta organización extiende el alcance de la ciencia de los hongos, hace que la construcción de comunidades sea más desafiante.

Ingrese a los Budding Mycologists, un nuevo grupo de estudiantes graduados formado en el último año. El grupo, un juego de palabras sobre la forma en que las levaduras se reproducen al brotar, reúne a estudiantes de todo el campus para charlar sobre el trabajo de laboratorio y relajarse con científicos de ideas afines.

Un ex estudiante de posgrado en el laboratorio de Hull comenzó el grupo cuando la pandemia cerró las oportunidades típicas para socializar. McKeon y su compañera de estudios de posgrado Anna Frerichs se hicieron cargo de la organización del grupo cuando el fundador se graduó. En cierto modo, refleja el supergrupo de biología fúngica, una serie de seminarios que organiza reuniones entre la mayoría de los laboratorios fúngicos repartidos por el campus. Pero Budding Mycologists se centra en las necesidades e intereses únicos de los investigadores que recién comienzan sus estudios sobre hongos.

Los científicos a menudo usan diferentes sombreros, dice Frerichs. Hay un sombrero para su campo, su departamento, su laboratorio o el organismo que estudia. Al identificar una fascinación común por los hongos, el grupo de estudiantes ayuda a aumentar ese vestuario.

Los micólogos en ciernes “están tratando de construir esa comunidad diciendo que también tenemos un pequeño sombrero de micólogos”, dice Frerichs.

Colecciónalos todos

Hace años, antes de una renovación del herbario en Birge Hall, una colección se encontraba sola en un rincón oscuro del sótano. Lo has adivinado: los hongos.

“Fueron escondidos completamente oscuros y desconocidos”, dice Ken Cameron, profesor de botánica y director del Herbario del Estado de Wisconsin.

Aunque originalmente el nombre proviene de las plantas que recolectan, y UW – Madison alberga más de un millón de muestras de plantas, los herbarios recolectan y estudian todo tipo de especímenes vitales, entre ellos hongos. Pero al igual que en la naturaleza, las muestras conservadas de hongos en los herbarios a menudo se pasan por alto.

“La colección definitivamente está infrautilizada”, dice Cameron, quien también estudia la extraña forma en que las orquídeas usan los hongos como alimento. Afortunadamente, una subvención reciente les ayudó a digitalizar la colección de hongos, lo que facilitó más que nunca la búsqueda desde cualquier parte del mundo. “Ahora la gente se está dando cuenta de lo que tenemos”.

La colección de UW-Madison se centra en los microhongos, llamados así porque a menudo son visibles como pequeñas manchas en las plantas que infectan. Pero el herbario también incluye la colección más grande del mundo de líquenes, organismos que tienen una extraña relación simbiótica entre hongos y algas. El investigador de botánica de la UW-Madison, Thomas Nash, incluso informó recientemente sobre otra capa más de complejidad: los hongos que infectan a los líquenes. El herbario de Wisconsin tiene 1.000 de esas muestras.

Un desarrollo reciente favorece la colección de hongos que alguna vez fue desconocida. El aumento de la secuenciación fácil del ADN ha ayudado a los investigadores a obtener información nunca antes soñada de muestras de herbario preservadas. Las secuencias genéticas pueden decirles a los científicos cómo evolucionaron los organismos o incluso ayudarlos a estudiar las especies extintas con más detalle que nunca.

Los líquenes y los microhongos son el foco de la colección de UW – Madison hoy en día, en parte debido a una extraña decisión de hace medio siglo. En la década de 1960, el herbario regaló toda su colección de macrofungi, más conocidos como hongos, al Field Museum de Chicago. Cameron dice que la verdadera razón de esta donación se pierde en el tiempo, pero puede haber sido influenciada por la dificultad para preservar los hongos y porque el departamento carecía de un micólogo en ese momento.

Ahora que hay un interés creciente en los hongos, definitivamente veo que el potencial (de la colección) se volverá a utilizar en el futuro”, dice Cameron.

Por |Equipo prensa RDS |Foto CP | Fuente Universidad de Wisconsin-Madison.

Imprimen en 3D dispositivos portátiles inalámbricos personalizados que nunca necesitan una carga

Los sensores portátiles para monitorear todo, desde el recuento de pasos hasta la frecuencia cardíaca, son casi omnipresentes. Pero para escenarios como medir el inicio de la fragilidad en adultos mayores, diagnosticar rápidamente enfermedades mortales, probar la eficacia de nuevos medicamentos o rastrear el desempeño de los atletas profesionales, se necesitan dispositivos de grado médico.

Los ingenieros de la Universidad de Arizona han desarrollado un tipo de dispositivo portátil al que llaman ” dispositivo biosimbiótico “, que tiene varios beneficios sin precedentes. Los dispositivos no solo se imprimen en 3D de forma personalizada y se basan en los escáneres corporales de los usuarios, sino que también pueden funcionar de forma continua mediante una combinación de transferencia de energía inalámbrica y almacenamiento de energía compacto. El equipo, dirigido por Philipp Gutruf, profesor asistente de ingeniería biomédica y miembro de la facultad Craig M. Berge en la Facultad de Ingeniería, publicó sus hallazgos hoy en la revista Science Advances.

“No hay nada como esto ahí fuera”, dijo Gutruf, miembro del Instituto BIO5 de la universidad . “Introducimos un concepto completamente nuevo de adaptar un dispositivo directamente a una persona y utilizar la transmisión de energía inalámbrica para permitir que el dispositivo funcione 24 horas al día, 7 días a la semana sin necesidad de recargar”.

El ajuste personalizado permite un control preciso

Los sensores portátiles actuales enfrentan varias limitaciones. Los relojes inteligentes, por ejemplo, deben cargarse y solo pueden recopilar cantidades limitadas de datos debido a su ubicación en la muñeca. Mediante el uso de escaneos 3D del cuerpo de un usuario, que se pueden recopilar a través de métodos que incluyen resonancias magnéticas, tomografías computarizadas e incluso imágenes de teléfonos inteligentes cuidadosamente combinadas, Gutruf y su equipo pueden imprimir en 3D dispositivos personalizados que se envuelven alrededor de varias partes del cuerpo. Piense en un manguito de malla prácticamente imperceptible, ligero y transpirable diseñado específicamente para sus bíceps, pantorrillas o torso. La capacidad de especializar la colocación de sensores permite a los investigadores medir parámetros fisiológicos que de otro modo no podrían.

“Si desea algo cercano a la temperatura corporal central de forma continua, por ejemplo, querrá colocar el sensor en la axila. O, si desea medir la forma en que su bíceps se deforma durante el ejercicio, podemos colocar un sensor en los dispositivos eso puede lograr eso”, dijo Tucker Stuart, estudiante de doctorado en ingeniería biomédica y primer autor del artículo. “Debido a la forma en que fabricamos el dispositivo y lo conectamos al cuerpo, podemos usarlo para recopilar datos que un dispositivo portátil tradicional montado en la muñeca no podría recopilar”.

Debido a que estos dispositivos biosimbióticos se ajustan a la medida del usuario, también son muy sensibles. El equipo de Gutruf probó la capacidad del dispositivo para monitorear parámetros, incluida la temperatura y la tensión, mientras una persona saltaba, caminaba en una cinta de correr y usaba una máquina de remo. En la prueba de la máquina de remo, los sujetos usaron múltiples dispositivos, rastreando la intensidad del ejercicio y la forma en que los músculos se deformaban con gran detalle. Los dispositivos eran lo suficientemente precisos como para detectar los cambios de temperatura corporal inducidos al subir un solo tramo de escaleras.

Continuo, inalámbrico y sin esfuerzo

Gutruf y su equipo no son los primeros en adaptar los dispositivos portátiles para realizar un seguimiento de la salud y la función corporal. Sin embargo, los wearables actuales no tienen la capacidad de realizar un seguimiento de las métricas de forma continua o con la precisión suficiente para llegar a conclusiones significativas desde el punto de vista médico.

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Algunos wearables utilizados por los investigadores son parches que se adhieren a la piel, pero se desprenden cuando la piel pasa por su proceso normal de muda o, a veces, cuando un sujeto suda. Incluso los dispositivos portátiles altamente sofisticados que se utilizan en entornos clínicos, como los monitores de ECG, enfrentan estos problemas. Además, no son inalámbricos, lo que limita gravemente la movilidad. Los pacientes no pueden seguir con sus rutinas diarias normales si están atados a dispositivos externos voluminosos.

El dispositivo biosimbiótico que ha introducido el equipo de Gutruf no utiliza adhesivo y recibe su energía de un sistema inalámbrico con un alcance de varios metros. El dispositivo también incluye una pequeña unidad de almacenamiento de energía, de modo que funcionará incluso si el usuario sale del alcance del sistema, incluso fuera de la casa.

“Estos dispositivos están diseñados para no requerir interacción con el usuario”, dijo Gutruf. “Es tan simple como poner el dispositivo. Luego te olvidas de él y hace su trabajo”.

Por| Equipo prensa RDS| Foto/Fuente /techxplore.com/