Usal desarrolla un indicador para detectar situaciones de sequía agrícola

El Grupo de Investigación de Recursos Hídricos de la Universidad de Salamanca, adscrito al Instituto Hispano Luso de Investigaciones Agrarias (CIALE) y dirigido por José Martínez Fernández, acaba de publicar un innovador estudio en el que desarrolla un novedoso indicador para detectar situaciones de sequía en diferentes condiciones bioclimáticas y geográficas del mundo.

El trabajo, recogido por la prestigiosa revista ‘Agricultural and Forest Meteorology’, presenta como principales novedades la utilización de tres indicadores de sequía que abarcan el conjunto ‘atmósfera-planta-suelo’, en lugar de “los típicamente usados datos meteorológicos”, mediante “datos de observación remota o teledetección”, tal y como explica la responsable del proyecto, Nilda Sánchez, informó la Usal.

Ahora, el objetivo final del grupo de la Universidad de Salamanca es demostrar la aplicabilidad de su estudio para las agencias meteorológicas y el sector agrícola. Gracias a su simplicidad y disponibilidad, el índice puede integrarse fácilmente con otros indicadores climáticos complementando, así, las estimaciones de sequía que los expertos realizan actualmente desde otras perspectivas.

Los datos necesarios para su cálculo se han obtenido de las misiones espaciales SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), de la Agencia Europea del Espacio, y MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), de la NASA. El primero proporciona valores de humedad de suelo superficial y el segundo datos de temperatura de la superficie y del estado de la vegetación Todos los datos se proporcionan a escala diaria y se trabaja a una resolución espacial de 0,05 grados, aproximadamente 5 kilómetros.

Como la fuente de datos empleada para realizar la estimación son imágenes de satélite, la gran ventaja que ofrece SMADI es que puede ser aplicado a cualquier escala espacial. En este caso, se obtuvo un índice válido para distintas condiciones bioclimáticas y geográficas a escala global. Además, gracias a la disponibilidad temporal de las imágenes remotas “se puede obtener un SMADI semanal o quincenal”, señala Nilda Sánchez.

El estudio se realizó para el período 2010-2015 y fue validado en España, Australia y en Estados Unidos mediante la comparación de datos con otros índices de sequía independientes aplicados habitualmente en estos países. Como apunte a destacar, los resultados demostraron que el índice de la Usal tiene “el mismo potencial que cualquiera de ellos, pero con la ventaja de que es mucho más fácil de calcular”.

Asimismo, durante ese período los investigadores también procedieron a comprobar la fiabilidad de Smadi con eventos reales de sequía a escala mundial, recabados por el Centre for Research on the Epidemiology of Disasters, de la Universidad Católica de Lovaina. Los resultados pusieron de manifiesto que Smadi identificó temporal y espacialmente más del 80 por ciento de los eventos de sequía declarados en esos registros a lo largo de todo el planeta.

El trabajo, que fue desarrollado en colaboración con la Universidad de Valencia y el Barcelona Expert Center, se ejecuta en el marco de dos proyectos de investigación financiados por el Ministerio de Economía y Competitividad y por la Junta de Castilla y León, que abordan la investigación sobre sequía agrícola desde diferentes perspectivas y bases de datos.

Fuente: Agencia Ical

InSight, rumbo al corazón de Marte

Lanzada con éxito desde la costa oeste de Estados Unidos, la nave InSight recorre ya los 483 millones de kilómetros que la separan de Marte, donde llegará dentro de seis meses. Si consigue superar los siete minutos de pánico antes de tocar suelo marciano, la plataforma robótica hará historia, al ser la primera en estudiar el interior del planeta y los ‘martemotos’. Su estación medioambiental tiene sello español.

Una nutrida flota de sondas, rovers y otros dispositivos llevan décadas enviándonos información del planeta rojo. Aunque Marte parezca un mundo conocido, similar a algunas zonas desérticas de la Tierra, de su interior no sabemos prácticamente nada. La misión InSight, lanzada el sábado 5 de mayo por la NASA, resolverá muchas incógnitas al contar con instrumentos que perforarán su superficie y registrarán terremotos marcianos o ‘martemotos’.

“Esta y otras misiones estudiarán las condiciones que se encontrarán los astronautas dentro de veinte, treinta o cuarenta años”, explicaba José Miguel Mas, director del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), momentos antes de que despegara el cohete Atlas V 401 que transportaba a la plataforma robótica. La densa niebla que se extendía por la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg de California (EE UU) no retrasó el lanzamiento, que se realizó con éxito a las 13:05, hora peninsular española.

Entre las mil personas que lo seguían in situ en la madrugada californiana había varios investigadores del CAB (Madrid), responsables de uno de los instrumentos del aparato, la estación medioambiental TWINS. “Podemos estar contentos porque la tecnología española va hacia Marte”, señalaba desde allí José Antonio Rodríguez Manfredi, investigador principal de TWINS, momentos después del despegue.

“Esta misión estudiará las condiciones que se encontrarán los astronautas dentro de 20, 30 o 40 años”, explicaba Mas

Con aplausos y caras de satisfacción, el público reunido en el centro de investigación madrileño respiraba tranquilo al observar que la nave había despegado sin contratiempos desde la costa oeste de EE UU, ubicación elegida por primera vez para una misión interplanetaria. La tensión volverá a repetirse dentro de unos seis meses, cuando el 26 de noviembre InSight aterrice sobre el planeta.

Como ocurrió con el robot Curiosity, volverán a vivirse los siete minutos de pánico aunque, en este caso, la maniobra será algo menos arriesgada. Si el rover, dado su mayor peso y sus dimensiones, tuvo que utilizar una especie de grúa que no se había usado antes para descender, InSight –que pesa 360 kilogramos y mide seis metros– se basará en una tecnología mucho más conocida.

“Se ha probado muchas veces y se basa en la misión Phoenix que llegó con éxito a Marte en 2008”, explica a Sinc Antonio Molina, investigador del CAB y miembro de TWINS. En este caso, un paracaídas y unos retropropulsores frenarán al aparato según se acerque al suelo marciano.

Lanzamiento de InSight desde la base de la Fuerza Aérea Vandenberg en Santa Bárbara (California). La niebla no retrasó el lanzamiento, que se realizó con éxito a las 4:05 de la mañana de California. / NASA

Falsas alarmas de martemotos

Marte es un fósil planetario. Al carecer de la tectónica de placas característica de la Tierra, el planeta rojo lleva prácticamente inalterable más de 3.000 millones de años. La misión InSight servirá no solo para entender su estructura interior –no sabemos casi nada de su núcleo, su corteza y su manto– sino también para comprender los procesos que dieron forma a los planetas rocosos en el sistema solar, incluida la Tierra, hace más de 4.500 millones de años.

Los instrumentos geofísicos de la nueva plataforma robótica detectarán huellas de estos procesos en las profundidades de Marte. Uno de ellos es el sismómetro SEIS, el primero que se ubicará sobre la superficie del planeta. Con la ayuda de su brazo robótico, InSight lo colocará sobre el suelo, en la llanura Elysium Planitia, y medirá el ‘pulso’ de su interior, registrando cualquier movimiento.

La estación medioambiental TWINS, diseñada por el CAB y CRISA, con la colaboración del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), apoyará al sismómetro, monitorizando las condiciones ambientales de la zona, al medir tanto la temperatura como los vientos con dos sensores.

Un aparato perforará la superficie del planeta hasta una profundidad de cinco metros, algo que ningún instrumento ha hecho antes

“Descartará falsos positivos de martemotos”, detallaba Jorge Pla, investigador del centro madrileño y miembro de TWINS. Como el sismógrafo es muy sensible, cualquier balanceo en la plataforma podría significar un movimiento sísmico pero los datos de TWINS descartarán las falsas alarmas. Además, los científicos compararán esta información con la recogida por su estación hermana, REMS, ubicada en Curiosity, que estará a unos 600 kilómetros de distancia.

Junto al pulso también conoceremos la temperatura interna de Marte gracias al aparato HP3. Como un martillo neumático, perforará la superficie del planeta hasta una profundidad de cinco metros, algo que ningún instrumento ha hecho antes. “La punta es de titanio y el percutor, de tungsteno”, concretaba Molina. Una correa con sensores medirá la temperatura a diferentes profundidades.

El tercer instrumento, RISE, registrará el movimiento de rotación del planeta. Sabiendo cómo se tambalea el Polo Norte mientras Marte orbita al Sol, los científicos averiguarán si el núcleo es líquido, qué tamaño tiene y los elementos que lo forman.

Además de estos aparatos, la plataforma cuenta con dos cámaras, un sensor de presión y dos paneles solares de 6 m2 de área para dar energía a los equipos. La llanura Elysium Planitia, situada cerca del ecuador del planeta, fue elegida precisamente por la cantidad de luz que recibe y por su planicie.

Dos compañeros de viaje: Wall-E y Eva

InSight no viaja sola en esta aventura. Le acompañan dos pequeños satélites que, a bordo del mismo cohete, despegaron rumbo a Marte y se separaron correctamente de la etapa superior Centauro poco después de hacerlo la nave. Se trata de la primera vez que se probará esta tecnología (CubeSat) en el espacio profundo.

Aunque sus nombres oficiales son MarCO-A y MarCO-B, sus diseñadores las conocen cariñosamente como Wall-E y Eva, los robots de Pixar. Serán útiles para transmitir información sobre la entrada, descenso y aterrizaje de la nave, aunque de eso se encargará la sonda MRO, con una banda de radio de frecuencia ultra alta (UHF).

“Llevamos años soñando con hacer sismología en Marte y ahora ese sueño se ha elevado a través de las nubes”, afirmó Banerdt

Según Daniel Viúdez, investigador del CAB y otro de los miembros de TWINS, los pequeños satélites –del tamaño de un maletín– ahora mismo no son necesarios pero sí serán útiles para futuras misiones a otros mundos en los que no haya una red de comunicaciones previa. Su ventaja es que transmiten información casi en tiempo real, al contrario que otros aparatos.

Como otras naves interplanetarias de la NASA, InSight utilizará la Red de Espacio Profundo para comunicarse con la Tierra, una red con antenas en EE UU, España y Australia. Durante los 483 millones de kilómetros del viaje hasta Marte, también se apoyará en antenas que la Agencia Espacial Europea tiene en Argentina y Australia.

“Los científicos llevamos años soñando con hacer sismología en Marte. En mi caso, tuve ese sueño hace cuatro décadas, como estudiante, y ahora ese sueño se ha elevado a través de las nubes”, afirmaba Bruce Banerdt, investigador principal de InSight en el JPL de la NASA. Habrá que esperar unos seis meses y siete minutos de pánico para comprobar si realmente su deseo se cumple.

Grandes tramposos de la ciencia

Suicidios, humillaciones, fraudes, sabotajes y chantajes. Los investigadores han recurrido a todo tipo de mañas y mentiras para obtener el reconocimiento de sus colegas en la ciencia. La presión ha llevado a biólogos, paleontólogos y físicos a anteponer las malas prácticas por el supuesto bien del conocimiento.

En los años 20, un grupo de sapos parteros –una especie que vive y se reproduce en tierra– fue obligado a vivir en el agua. Según el autor del experimento, las crías se acostumbraron al medio acuático, donde se aparearon. El resultado fue una tercera generación de estos anfibios que ya estaban empezando a desarrollar unas almohadillas negras en sus patas delanteras, un rasgo típico de especies acuáticas.

“Kammerer nunca pudo haber hecho los experimentos que afirmó haber hecho”, manifiesta a Sinc Jacques van Alphen

Hasta aquí todo podría parecer un exitoso capítulo de la historia de la ciencia, si no fuera porque el artífice de los experimentos, el biólogo austriaco Paul Kammerer, fue acusado de falsear los resultados inyectando tinta negra a los sapos para simular las almohadillas. Incapaz de defender sus resultados, Kammerer se suicidó en septiembre de 1926.

“Nunca pudo haber hecho los experimentos que afirmó haber hecho”, manifiesta a Sinc Jacques van Alphen, profesor emérito de la Universidad de Ámsterdam y autor de varios estudios que refutan el renovado interés por la labor científica de Kammerer.

Tras caer en descrédito, los hallazgos del biólogo, nacido en 1880 e hijo de un fabricante de instrumentos científicos, volvieron a ver la luz con un libro del periodista Arthur Koestler de 1971 en el que se sugería no solo que Kammerer fue víctima de una conspiración antisemita, sino que en realidad fue un científico adelantado a su tiempo. De hecho, el investigador de la Universidad de Chile Alexander Vargas le considera ahora el padre de epigenética, la ciencia que estudia cómo los cambios en el ambiente imprimen alteraciones en los individuos.

“La evidencia del papel de la epigenética en la evolución es escasa o inexistente. Si Vargas tuviera razón, Kammerer también habría sido la primera persona en proporcionar esa evidencia”, dicen Alphen y Jan W. Arntzen, del Naturalis Biodiversity Center, en un estudio publicado recientemente en la revista Contributions to Zoology.

A la izquierda, Kammerer. A la derecha, arriba, los dedos de un sapo partero de agua. A la derecha, abajo, un esquema del animal tomado de una publicación de Kammerer. / Universidad de Chile

Los resultados antes que las evidencias

Kammerer, licenciado en biología en la Universidad de Viena, centró sus trabajos en alterar la reproducción y el desarrollo de lagartos, anfibios y otros animales. Fue contratado en su universidad siendo aún un estudiante. Eso pudo hacer que el joven se sintiera presionado para producir buena ciencia porque tanto sus directores como sus colegas de la Estación de Investigación Biológica era científicos famosos.

Hace un siglo, Kammerer, que abogada por el lamarckismo (teoría sobre la evolución adaptada al entorno defendida por Jean-Baptiste Lamarck), publicó sus primeros trabajos. Según él, en dos especies –la salamandra y el sapo partero–, los cambios parecían transmitirse de generación en generación.

Hasta el año 1923 Kammerer trabajó en la institución austriaca y los últimos tres años se dedicó a dar charlas por Europa y EE UU. En 1925 le propusieron una plaza en la Universidad Estatal de Moscú donde se le encomendó la tarea de construir un laboratorio para el departamento de biología.

Pero nunca llegó a cumplir esa misión. Sus hallazgos empezaron a ser muy criticados. “Los resultados de sus experimentos invariablemente parecían mostrar que los animales que él estudiaba eran de plástico en su comportamiento reproductivo, color o morfología cuando eran desafiados con ambientes distintos al natural”, señala Alphen en su último trabajo.

El biólogo acabó admitiendo que alguien pudo haber pintado las almohadillas de los sapos con tinta negra… A pesar de mantener su inocencia se suicidó

El investigador revisó los estudios de Kammerer sobre las salamandras comunes y las ciegas, y concluyó que había cometido fraude también en estos estudios. En respuesta a Vargas, Alphen discutió todos los experimentos de Kammerer para evaluar si la epigenética podría explicar los resultados. No sería el único. Otros como Hannes Svardal, de la Universidad de Viena, o Sander Gliboff de la Universidad de Indiana (EE UU) también cuestionaron a Vargas y a Kammerer.

En 1926, tras inspeccionar al microscopio el último sapo partero macho con almohadillas, el herpetólogo estadounidense Gladwyn Kingsley Noble demostró en Nature que las almohadillas del anfibio habían sido manipuladas con tinta negra, un hecho que el propio Kammerer confirmó a pesar de mantener su inocencia. Pero seis semanas después, el biólogo austriaco, sumido en una gran depresión, se pegó un tiro en un bosque cerca de Viena.

“La razón del suicidio solo la conoce el propio Kammerer, pero creo que no le gustó la perspectiva de ir a Moscú y no tenía futuro científico en su propio país o en el resto de Europa”, revela a Sinc Alphen.

Ilustración realizada por Marsh en 1896 de los huesos de un estegosaurio, descrito y nombrado en 1877. / Othniel Charles Marsh

Espionaje, errores y sabotajes científicos

La obsesión de Kammerer por publicar a toda costa no es un caso aislado en la historia. La rivalidad entre equipos de investigación, el afán por los hallazgos y la obstinación por ser los primeros ha enfrentado a muchos científicos.

La Guerra de los Huesos en el siglo XIX enfrentó a dos paleontólogos en una lucha llena de intrigas, hurtos y boicots

Un ejemplo fue la lucha que protagonizaron los paleontólogos estadounidenses Edward Drinker Cope y Othniel Charles Marsh en la conocida como Guerra de los Huesos en el siglo XIX. Calumnias, destrucción de yacimientos, hurtos, mentiras y un sinfín de barrabasadas enredaron la labor científica de los descubridores de especies  de dinosaurios tan populares como el diplodocus, el alosauro, el estegosaurio o el triceratops. Su enemistad les empujó a describir entre los dos un total de 142 nuevas especies de animales extintos.

“La rivalidad creció naturalmente a finales de la década de 1860, cuando ambos eran jóvenes científicos que buscaban formas de hacerse un nombre y de obtener financiación. Ambos eran ricos, aunque el dinero de Marsh provenía principalmente de su tío. La familia de Cope era rica y poseía una línea de buques mercantes”, cuenta a Sinc Jane  P. Davidson, profesora de Historia del Arte en la Universidad de Nevada (EE UU).

Sin duda, el incidente que desencadenó el odio fue en 1868 la restauración incorrecta por parte de Cope del fósil del plesiosaurio Elasmosaurus platyurus, una especie de reptil marino de 14 metros de longitud que vivió hace 80 millones de años. Aunque la principal característica de este animal era un cuello extremadamente largo, Cope, que tenía una idea preconcebida de cómo tenía que ser, situó la cabeza en el extremo equivocado: la cola.

El paleontólogo intentó encubrir su error comprando todas las copias de la revista que había publicado su reconstrucción, pero su equivocación le persiguió el resto de su carrera. Y de hecho pudo cometer más deslices, según un estudio. “Marsh se burló de él por eso y desde entonces dejaron de ser amigos”, comenta Davidson. Pero Marsh tampoco fue infalible: colocó un cráneo equivocado en un cuerpo de Apatosaurio y lo describió como un nuevo género, el Brontosaurio.

Versión del Elasmosaurus platyurus reconstruido por Cope, con la cabeza al final de la cola. / Edward Cope

Ser el primero, cueste lo que cueste

A partir de ese momento, la búsqueda de fósiles se convirtió en un asunto personal en el que no faltaron humillaciones y ataques mutuos. Cada uno de los científicos hizo todo lo que pudo para arruinar la credibilidad del otro. “Lo peor que sucedió, aunque no fue totalmente ilegal, fue la destrucción de posibles yacimientos de fósiles por parte de los hombres de Marsh para que los hombres de Cope no pudieran visitarlos”, señala a Sinc Davidson.

El yacimiento al que se hace referencia es el de Como Bluff, que se descubrió con la construcción del Ferrocarril Transcontinental en una zona remota de Wyoming y de cuyo hallazgo fue informado primero Marsh. El investigador envió dinero a los cazadores de huesos para que le encontraran fósiles y se los hicieran llegar lo antes posible. Cuando Cope se enteró, envió ladrones de fósiles al yacimiento para robar muestras.

Portada de la novela escrita por Jim Ottaviani e ilustrada por la compañía Big Time Attic en 2005.

Entre los dos acumularon tantos fósiles que incluso después de sus muertes se siguieron describiendo dinosaurios. De esos hallazgos surgieron el alosaurio, el diplodocus y el estegosaurio. Pero la recogida de huesos estuvo marcada por chantajes, sabotajes y espionaje.

“Cuando su pelea llegó a los periódicos, dijeron cosas el uno del otro que hoy hubieran sido calumniosas. Sus amigos estaban bastante avergonzados”, detalla la experta de la Universidad de Nevada, autora del libro The Bone Sharp: The Life of Edward Drinker Cope.

Durante 15 años, ambos paleontólogos, que financiaban sus propias expediciones, realizaron búsquedas frenéticas  de especímenes de dinosaurios y otros vertebrados como peces, aves y mamíferos. “Algunas veces había incluso rivalidad por el derecho de nombrar un animal primero”, dice la investigadora.

En realidad, a pesar de enviar los nuevos nombres de especies al este del país por telégrafo mientras seguían en el campo, los científicos estaban encontrando y nombrando los mismos animales a la vez. “Lo fundamental para ellos era reivindicar: ‘Soy mejor en ciencia que él, y él es un tonto o algo peor, un plagiario”, subraya Davidson.

Fue Marsh con 80 nuevas especies quien terminó ganando la guerra. Pero debido a la enemistad entre los dos, algunos de los errores en la descripción de nuevos dinosaurios que cometieron ambos perduraron durante décadas.

El paleontólogo Othniel Charles Marsh (en medio en la fila superior) posando junto a los hombres que excavaban los fósiles. / John Ostrom/Peabody Museum

De la gloria al olvido

Casos como los de Kammerer, Cope o Marsh siguen produciéndose en la actualidad. En 2002 se desveló que uno de los científicos más prometedores del siglo, el físico alemán Jan Hendrik Schön, había inventado la mayoría de sus resultados. Con apenas 31 años, parecía el artífice de uno de los mayores descubrimientos en nanotecnología y física de la materia condensada. Gracias a su investigación se crearía un mundo diferente hacia la electrónica orgánica.

“Lo más asombroso de Hendrik era que cada cosa que tocaba parecía funcionar”, decía Paul McEuen, de la Cornell University, en un documental que emitió la cadena británica BBC. Esto se tradujo en un prolífico número de publicaciones. El físico, que fue contratado en 2010 por los prestigiosos Laboratorios Bell en EE UU, cuna de once premios Nobel, llegó a producir un estudio cada ocho días de media. Muchos de ellos se publicaron en revistas como Nature o Science.

El físico Schön, que fue contratado en 2010 por los Laboratorios Bell en EE UU, llegó a producir un estudio cada ocho días de media

Dos de ellos tuvieron un importante impacto entre la comunidad científica, ya que se demostró la creación de transistores a partir de moléculas individuales. Fue aquí donde empezaron las dudas. Cuando Lydia Sohn, ahora investigadora de Ingeniería Mecánica en la Universidad de California en Berkeley, los analizó con detención, notó que los resultados de los experimentos eran idénticos y pensó que Hendrik pudo cometer algún error. Al consultarlo con McEuen, los científicos encontraron un tercer experimento en el que se empleaban los mismos datos. Ya no podía tratarse de una equivocación.

Sohn y McEuen, junto a otros científicos que se unieron a ellos, pronto hallaron más resultados duplicados. Tras una investigación de cuatro meses, se concluyó que el físico alemán usó de manera imprudente datos que había inventado deliberadamente. Además, ninguno de sus colegas había presenciado los experimentos y la información original para llegar a sus resultados había sido eliminada por Hendrik, según dijo, porque no contaba con suficiente memoria en su ordenador personal.

El niño de oro de la física, cuyo nombre sonaba incluso para el Premio Nobel, fue despedido después de ser acusado de 16 cargos de mala conducta científica. Dos años más tarde, la Universidad de Constance (Alemania), donde se había doctorado, le retiró el título, a pesar de no haber encontrado indicios de haber manipulado su propia tesis. En octubre de 2002, la revista Science retiró ocho artículos escritos por Hendrik. Nature lo hizo en marzo de 2003 con otros siete.

Fuera cual fuera la motivación de estos científicos para mentir, falsificar o engañar, no llegaron a alcanzar el prestigio que tanto anhelaban. En su lugar terminaron cayendo en descrédito. La integridad es la que ennoblece el trabajo, también en ciencia.

Fuente: Agencia SINC

Primeras colisiones de partículas en el acelerador japonés

Con choques entre electrones y antielectrones esta semana ha arrancado en Japón la máquina que aspira a batir el récord de colisiones entre partículas por segundo. Centros de investigación españoles participan en este gran experimento que trata de resolver el misterio de por qué la materia triunfó sobre la antimateria en el universo.

Los electrones y sus antipartículas, los positrones (o antielectrones), acelerados y almacenados por el acelerador SuperKEKB han colisionado por primera vez este 26 de abril a las 00:38 horas en Tsukuba (Japón).

El detector Belle II, situado en el punto donde se producen las colisiones, registró la aniquilación que se produce entre los haces de electrones y positrones, y que produce otras partículas incluyendo parejas de quarks y antiquarks beauty (‘belleza’ o b), uno de los más pesados.

Se ha registrado la aniquilación entre haces de electrones y positrones, que produce partículas como quarks y antiquarks

Son las primeras colisiones que se registran en el acelerador de la Organización para la Investigación en Física de Altas Energías con Aceleradores (KEK) de Japón desde que la máquina anterior (KEKB) finalizase sus operaciones en 2010.

El detector Belle II ha sido diseñado y construido por una colaboración internacional de más de 750 investigadores de 25 países, entre ellos España. Comparado con su predecesor (Belle), el nuevo detector ha mejorado enormemente su capacidad, y puede detectar y reconstruir eventos a una velocidad mucho mayor, ya que SuperKEKB tendrá 40 veces más luminosidad (medida del número de colisiones).

Los científicos esperan obtener 50.000 millones de eventos de colisiones entre mesones B y anti-B (partículas compuestas por un quark y un antiquark b), 50 veces más que el total de datos obtenido en el anterior proyecto KEKB/Belle que funcionó durante 10 años.

SuperKEKB y el detector Belle II están diseñados para buscar ‘nueva física’ más allá del modelo estándar, la teoría que describe las partículas elementales que componen la materia visible del universo y sus interacciones. Para ello miden desintegraciones inusuales de partículas elementales como el quark beauty, el quark charm (‘encantado’) o los leptones tau, partícula emparentada con el electrón.

¿Por qué domina la materia sobre la antimateria en el universo?

Belle II abordará la búsqueda de evidencias de la existencia de nuevas partículas que podrían explicar por qué el universo está dominado por la materia y no por la antimateria, cuando debieron producirse en iguales cantidades tras el Big Bang, y responder otras cuestiones fundamentales para el conocimiento del cosmos.

El acelerador SuperKEKB comenzó a funcionar en marzo con un anillo para ‘amortiguar’ los positrones, un complejo sistema de imanes superconductores que focalizan los haces y con el nuevo detector Belle II situado en el punto donde interactúan los haces de electrones y positrones.

Acelerador SuperKEKB. / KEK

El primer haz de electrones fue almacenado en el anillo principal de alta energía del acelerador el 21 de marzo, y el de positrones se almacenó en el anillo de baja energía el 31. Desde entonces se ha llevado a cabo el proceso de ajuste para que los dos haces choquen en el centro del detector Belle II, hecho que acaba de producirse y que marca el punto de salida para la toma de datos.

Romper el récord de colisiones por segundo: la luminosidad

A diferencia del gran colisionador de hadrones (LHC) del CERN cerca de Ginebra (Suiza), el mayor y más potente acelerador de protones del mundo, SuperKEKB está diseñado para ser el acelerador con mayor luminosidad, una medida del número de colisiones potenciales en un acelerador por unidad de superficie en un periodo de tiempo.

SuperKEKB lidera lo que se llama ‘frontera de la luminosidad’, y espera batir el récord de luminosidad logrado por su antecesor KEKB en 2009

Así, SuperKEKB lidera lo que se llama ‘frontera de la luminosidad’, y espera batir el récord de luminosidad logrado por su antecesor KEKB en 2009.

Para Masanori Yamauchi, director de KEK, “es un gran placer confirmar las primeras colisiones en el acelerador SuperKEKB, y celebrar el arranque del experimento Belle II tras más de 7 años de mejoras. Estoy deseando ver cómo los resultados de Belle II nos ayudan a entender la naturaleza del Universo, y damos las gracias a todos los que han apoyado este proyecto. Aunque aparezcan dificultades hasta que SuperKEKB alcance la luminosidad planeada, 40 veces mayor que el récord de KEKB, nos esforzaremos para alcanzar el éxito en colaboración con investigadores de todo el mundo”.

Por su parte, Tom Browder, profesor de la Universidad of Hawái (EE UU) y portavoz de Belle II, declaró que “tras más de 7 años de construcción y preparación por parte de muchos investigadores, ingenieros y estudiantes dedicados y con talento, el experimento Belle II ha comenzado. Es un momento realmente gratificante para nosotros en esta colaboración internacional. Ahora esperamos ansiosos el inicio del programa de investigación de la primera súper-factoría de mesones B con electrones y positrones”.

Carlos Mariñas, doctor por el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto CSIC-Universidad de Valencia) y actualmente en la Universidad de Bonn como coordinador adjunto del funcionamiento de Belle II, asegura: “Detectar las primeras colisiones es un gran logro de los equipos involucrados en el proceso de puesta a punto de los haces durante los pasados meses”.

“La gran experiencia de los físicos de aceleradores japoneses nos ha llevado a este punto en muy poco tiempo –añade–, permitiéndonos encender  progresivamente Belle II sin riesgo para el experimento. Ahora está en manos de los físicos que trabajan en el detector sacar lo mejor del potencial de descubrimiento que esta excepcional máquina pone a nuestro alcance, y estamos dispuestos a aceptar el reto”.

SuperKEKB es un acelerador de partículas de 3 km de circunferencia situado en Tsukuba (Japón). / KEK

Fuente: SINC

Las moscas de la fruta también disfrutan cuando eyaculan

Un estudio en moscas de la fruta ha concluido que los machos gozan con la eyaculación y que cuando no lo consiguen son más propensos a consumir alcohol. La investigación puede ayudar a comprender mejor la adicción a las drogas.

Los humanos y las moscas tenemos en común rasgos sorprendentes. Ya se sabía que la Drosophila o mosca de la fruta ‘ahoga sus penas’ en alcohol cuando se ve privada de sexo. Ahora, un estudio internacional ha demostrado que también compartimos con estos insectos el placer de la eyaculación.

La importancia del hallazgo, publicado en Current Biology, radica en que todavía no se conocía qué parte del apareamiento es gratificante para las moscas. Algunas opciones eran la etapa de cortejo, las feromonas de la hembra o la liberación de esperma.

“Hemos demostrado que las moscas macho disfrutan el último paso de la cópula –la liberación de esperma y líquido seminal– al que sigue el aumento del nivel del neuropéptido F (NPF). Este incremento sucede incluso ante la ausencia de una hembra y puede prevenir que el macho busque el placer en sustitutivos como el alcohol”, explica a Sinc la investigadora Shir Zer-Krispil, de la universidad de Bar-Illan (Israel).

Para explorar el sistema de recompensas en el cerebro asociadas con la eyaculación, los científicos utilizaron herramientas optogenéticas que permiten controlar la actividad de las neuronas utilizando luz con una longitud de onda adecuada.

Han demostrado que las moscas macho disfrutan el último paso de la cópula: la liberación de esperma y líquido seminal

Con luz roja, los investigadores pudieron activar las neuronas que manifiestan el neuropéptido llamado corazonin (CRZ). Según estudios anteriores, este pequeño péptido controla el ganglio abdominal en los machos, que es responsable de la liberación de esperma.

Aunque en el estudio también se utilizaron moscas hembra, las neuronas CRZ solo intervienen en la eyaculación del macho. Se necesitan nuevos estudios para conocer el sistema de recompensas femenino y las neuronas que intervienen en él.

El experimento

Una de las pruebas de la investigación consistió en colocar moscas macho en un escenario con un extremo iluminado por luz roja y el otro extremo en oscuridad para observar sus preferencias. Los insectos se inclinaron por la luz roja, que activaba las neuronas CRZ relacionadas con la expulsión del esperma. Esto demuestra que la eyaculación por sí misma es una experiencia placentera.

En otra de las pruebas se entrenó a las moscas para asociar la luz roja con un aroma concreto. Cuando se presentaban a las moscas dos aromas distintos, elegían aquel que les recordaba a la luz roja y su experiencia pasada de eyaculación.

Tras varios días de activación repetida de las neuronas CRZ, los machos vírgenes tenían altos niveles del NPF, similar al nivel de los machos que se aparean. Cuando a estos machos se les daba a elegir entre líquidos con y sin alcohol, preferían los no alcohólicos. Por contraste, las moscas no expuestas a la luz roja preferían el líquido con alcohol.

La mente procesa las recompensas naturales del mismo modo que el placer provocado por las drogas de abuso

“Los principios mediante los que la mente procesa las recompensas se conservan hasta el extremo en todos los animales. Son la maquinaria básica que ayuda a los animales a sobrevivir”, afirma Galit Shohat-Ophir, investigadora líder del estudio en la universidad de Bar-Illan.

La adicción a las drogas

“La mente procesa las recompensas naturales del mismo modo que las inducidas por las drogas de abuso”, explica Shohat-Ophir. “Esto permite utilizar organismos simples para estudiar la relación entre las recompensas naturales y las proporcionadas por las drogas, así como los mecanismos que hay detrás de la drogadicción”, añade.

Los científicos investigan ahora cómo llega al cerebro la información sobre la eyaculación para saber más sobre los riesgos de desarrollar una adicción.

Fuente: Agencia SINC

La ULE patenta un soporte para estudiar papiros sin dañarlos

Rafael Álvarez Nogal, catedrático del Area de Biología Celular de la Universidad de León (ULE), ha concluido recientemente un proyecto de investigación sobre ‘La memoria escrita: estudio integral de los fondos papirológicos nacionales’ y en la actualidad está inmerso en otra investigación que desarrolla en colaboración con la Universidad Pompeu Fabra y la Compañía de Jesús, sobre ‘La memoria escrita: texto, materialidad y contexto de las colecciones papiráceas españolas’. El hecho de trabajar en contacto directo con papiros egipcios le llevó a buscar la manera de idear un soporte eficaz para la sujeción de estos documentos. Así nació el modelo de utilidad patentado recientemente por la ULE.

Este instrumento permite la observación y caracterización superficial de materiales inorgánicos y orgánicos, a través de la información morfológica del material analizado. A partir de él se producen distintos tipos de señal que se generan desde la muestra y “se utilizan para examinar muchas de sus características, con él se pueden observar los aspectos morfológicos de zonas microscópicas de diversos materiales, además del procesamiento y análisis de las imágenes obtenidas”, explica Álvarez Nogal.

El modelo está formado por dos piezas, una superior con múltiples orificios, que ofrece la posibilidad al usuario de decidir la zona de análisis, y una inferior sin orificios sobre la que se sitúa el papiro, quedando dicha muestra acomodada entre las piezas. En este sentido, señala que los agujeros pueden ser redondos o cuadrados y que las piezas se unen mediante un sistema de sujeción como pinzas pala o clips de fijación, que proporcionan “una buena unión y facilitan el montaje y desmontaje de la misma, además de no dañar el objeto”, explica Nogal quien reconoce que el trabajo de Fin de Grado de la alumna Magdalena Brasas Alonso ha contribuido a la consecución de este logro.

Hasta ahora los papiros se podían estudiar, pero la muestra quedaba dañada o destruida. Con el nuevo procedimiento, los soportes se introducen en la cámara del microscopio electrónico de barrido, donde se realiza el vacío para que un chorro de electrones incida sobre la superficie de la muestra. “Los electrones que rebotan en la superficie metalizada son recogidos, formándose una imagen tridimensional del objeto que queremos estudiar”, puntualiza Álvarez Nogal. En la cámara donde se introduce el material, existe una plataforma donde se sujetan los soportes que contienen las muestras, y desde el exterior se puede seleccionar zonas concretas, desplazando la muestra y jugando con mayor o menor número de aumentos.

La patente de Rafael Álvarez Nogal supone, sin duda, una gran aportación al estudio de los papiros, documentos extremadamente delicados y principales guardianes de la historia. En los próximos meses, el catedrático de Biología Celular de la ULE concluirá el proyecto sobre las colecciones papiráceas españolas en el que participa el profesor Alberto Nodar del Departamento de Humanidades de la Universidad Pompeu Fabra, y cuyo trabajo se ha centrado en papiros de la colección de la Compañía de Jesús en Cataluña. Los primeros resultados de esta investigación, en la que Álvarez Nogal ha contribuido con información filológica e historiográfica, verán la luz a finales de año. Hay que recordar que ambos proyectos de investigación han sido financiados por el Ministerio de Economía y Competitividad, y en la elaboración del primero sobre el estudio integral de los fondos papirológicos nacionales, el catedrático de la ULE contó con la participación de Silvia González, quien en la actualidad trabaja en el Max Planck Institute de Alemania.

Hallan un lagarto extinto de cuatro ojos

No es extraño que en la actualidad algunas ranas o lagartijas tengan un tercer ojo, pero las lampreas, unos peces sin mandíbula, son los únicos animales con cuatro ojos que existen ahora. Un equipo internacional de científicos ha identificado en un fósil de lagarto hallado en 1871 el tercer y cuarto ojo en la parte superior de la cabeza. Es la primera vez que se encuentra este rasgo en un vertebrado con mandíbula.

Lagartijas, ranas, sapos, lampreas, así como otros peces como los atunes o algunos tiburones tienen un tercer ojo parietal. Se trata de una estructura sensible a la luz que puede desempeñar funciones claves en la orientación geográfica y los ciclos circadianos de estos animales.

Aunque el tercer ojo estaba muy extendido entre vertebrados primitivos, ni aves ni mamíferos cuentan en la actualidad con él

Aunque este órgano estaba muy extendido entre vertebrados primitivos, ni aves ni mamíferos cuentan con él en la actualidad. Las lampreas, además, son los únicos animales que tienen cuatro ojos. ¿Pero cómo evolucionaron estas estructuras en los vertebrados?

“Pensábamos que el tercer ojo había ido desapareciendo de manera independiente en muchos grupos de vertebrados, como mamíferos y aves, y que solo se conservó en lagartos entre los vertebrados terrestres”, dice Krister Smith, del Instituto de Investigación Senckenberg en Alemania. “Pero por otro lado, también existía la idea de que el tercer ojo de la lagartija se desarrolló a partir de un órgano diferente, llamado parapineal, que está bien desarrollado en lampreas. Estas dos hipótesis no se correspondían”, recalca Smith.

El hallazgo de un fósil de lagarto monitor (Saniwa ensidens) con cuatro ojos, perteneciente a un linaje que vivió hace unos 49 millones de años, ayuda ahora a dilucidar la historia evolutiva del tercer y cuatro ojo. El estudio se publica en la revista Current Biology.

“Al descubrir un lagarto de cuatro ojos, en el que los órganos pineales y parapineales formaban un solo ojo en la parte superior de la cabeza, pudimos confirmar que el tercer ojo de los lagartos es realmente diferente del tercer ojo de otros vertebrados con mandíbula”, continúa la experta.

Fósiles hallados hace 150 años

Los científicos analizaron especímenes de museos descubiertos hace 150 años en Grizzly Buttes como parte de la expedición de la Universidad de Yale a la cuenca de Bridger, Wyoming (EE UU). Los escáneres mostraron resultados inesperados: varios restos fósiles tenían el espacio para el cuarto ojo.

El tercer y cuarto ojo proporcionan a los animales habilidades extraordinarias como sentir la polarización de la luz y orientarse

A pesar de que el cuatro ojo no era un órgano como el de los vertebrados y evolucionó de manera independiente al tercer ojo en otros grupos de vertebrados, para los científicos no hay nada de “místico” sobre estos órganos. Sí saben que proporcionan a los animales habilidades extraordinarias, como sentir la polarización de la luz y usar esa información para orientarse geográficamente.

Los expertos aún tienen mucho que aprender sobre la evolución de estos órganos y sus funciones en animales vivos, pero los nuevos hallazgos confirman el valor de los huesos depositados en museos hace más de un siglo. Viendo el estado de los restos, muchos podrían pensar que son inútiles. “Nuestro trabajo muestra que incluso los fósiles pequeños y fragmentados pueden ser enormemente útiles”, concluye la científica.

Un modelo para prevenir inundaciones por el desborde de los ríos

Los investigadores de la Universidad de Salamanca José Luis Molina y Santiago Zazo, miembros del Grupo TIDOP de la Escuela Politécnica Superior de Ávila, acaban de publicar en la reconocida revista Journal of Hydrological Engineering su trabajo ‘Assessment of Temporally Conditioned Runoff Fractions in Unregulated Rivers’, en el que proponen una nueva forma de estimar y cuantificar el período de retorno en ríos para evitar inundaciones.

En concreto, los científicos desarrollaron nuevas técnicas para el análisis y el cálculo del caudal en ríos mediante el empleo de modelización causal que ofrece, entre sus futuras aplicaciones, mejoras “en la regulación y gestión de infraestructuras hidráulicas como embalses y canales”, informó la Usal.

La investigación persigue identificar y cuantificar fracciones de caudal de un río en función de su dependencia temporal, es decir “de la memoria que tenga la cuenca”. Este logro tendría un alcance directo en la mejora del “dimensionamiento y diseño” de infraestructuras hidráulicas tales como esclusas, presas, canales, defensas ribereñas, trasvases o estaciones de bombeo, entre otras.

Así, para el estudio preciso y dinámico de la dependencia temporal de sus series de caudales, primordialmente en ríos no regulados, la metodología de la que se valen los científicos de la Usal emplea el uso de series históricas de caudales a partir de las cuales establecen series sintéticas mediante generadores estocásticos.

Con los datos obtenidos y siguiendo un razonamiento causal, mediante modelización probabilística gráfica basada en métodos bayesianos, interpretan y aplican estos resultados que pueden ayudar en la gestión y regulación de embalses de manera “más óptima y eficaz”.

Muere el último macho de rinoceronte blanco del norte del mundo

Sudan tenía 45 años –una edad equivalente en humanos a 90 años– y vivía en la reserva OI Pejeta Conservancy en Kenia. Desde hacía más de un año el rinoceronte sufría una infección en la pata, una condición que, a pesar del tratamiento y los cuidados, empeoró en las 24 horas anteriores a su muerte. El equipo de veterinarios del Zoo Dvur Králové, Ol Pejeta y el Kenya Wildlife Service decidió ayer practicarle la eutanasia para evitar su sufrimiento.

Tras su muerte, la subespecie solo cuenta con dos únicas supervivientes. Se trata de dos hembras: la hija y la nieta de Sudan. Pero en estado salvaje la subespecie se dio por extinta en 2008 según la organización WWF (Fondo Mundial para la Naturaleza). Sudan fue el último rinoceronte blanco del norte en nacer estado salvaje.

Estos rinocerontes, que habitaban en Uganda, República Central Africana, Sudán y Chad, fueron aniquilados en los años 70 y 80 durante la crisis de la caza furtiva, que se encrudeció por la alta demanda de cuernos para la medicina tradicional china en Asia y para la fabricación de mangos de dagas en Yemen. Los últimos ejemplares en estado salvaje fueron asesinados en la República Democrática del Congo a principios de los años 2000.

La última esperanza ahora para preservar a esta subespecie es el desarrollo de técnicas de fertilización in vitro.

Por qué pi es el número más especial de las matemáticas

En la geometría, los péndulos, la probabilidad, los calendarios, las series infinitas e incluso en el número Tau, su gran rival, además de en el cine, la música, los cómics y los concursos. Estos son solo algunos de los ámbitos en los que aparece π, la constante que continúa fascinando a los matemáticos. Según propuso el físico estadounidense Larry Shaw en 1988, el 14 de marzo (3/14), se celebra el Día de Pi.

El número pi, representado con la decimosexta letra del alfabeto griego (π) y que relaciona el perímetro de una circunferencia con la amplitud de su diámetro, es una de las constantes matemáticas más comunes en las ecuaciones de la física, junto al número e.

“Pi es fascinante por su continua aparición y por su historia, ¡al principio no se sabía calcular!”, exclama Clara Grima

Hace 30 años que el físico estadounidense Larry Shaw bautizo al 14 de marzo (3/14 según escribirían los británicos) como Día de Pi, ya que la fecha coincide con las tres primeras cifras de esta proporción de infinitos decimales (3,141592…).

“Aunque escribamos todas las cifras de Pi sobre un papel, nunca habrá suficiente espacio para registrarlas al completo”, explicaba en una entrevista a Sinc Daniel Tammet, escritor británico que consiguió recitar sin fallos 22.000 decimales de este número y autor del libro La poesía de los números.

Según Clara Grima, presidenta de la comisión de divulgación de la Real Sociedad Matemática Española (RSME), cualquier número es interesante. Aún así, el número pi sigue fascinando a los matemáticos al tratarse de una proporción que aparece al medir los círculos, pero también en problemas clásicos de probabilidad geométrica como la aguja de Buffon. “Es un número fascinante por su aparición en gran cantidad de experimentos y por su historia, ¡al principio no se sabía calcular!”, exclama Grima.

Sin π no soy nada

Por segundo año consecutivo, Clara Grima participa en la organización del certamen Sin π no soy nada, un concurso de proyectos creativos ideado por la RSME en los que pi es el principal protagonista. Gracias a sus tres modalidades, participan alumnos de cualquier nivel educativo: los niños de primaria dibujan cómics, los de secundaria escriben relatos y los jóvenes de Bachillerato compiten a través de la edición de vídeos. Además, también existen categorías para docentes y artistas de todas las edades.

La ganadora más pequeña del concurso presenta al monstruo Pi a través de un cómic.

“Necesitamos matemáticos, pero también ingenieros, biólogos, físicos, médicos…”, reclama Grima. El objetivo de Sin π no soy nada es dar un empujón a la vocación científica tecnológica. Por ello, el concurso no tiene nada que ver con problemas matemáticos, sino con la creatividad de los participantes.

“Lo que queremos es que hablen de pi, no importa si es el nombre de un personaje o si el protagonista odia las matemáticas pero lleva esta letra en la camiseta, es irrelevante. Así todos los niños que no tienen interés en acudir a una olimpiada matemática, por ejemplo, estarán relacionando esta ciencia con algo que les gusta hacer”, explica la experta.

Hay muchas otras anécdotas que se relacionan con el número pi. Recordamos algunas de ellas.

En la gran pantalla…

Pi es la clave cómica en el cortometraje Pipas, dirigido por Manuela Moreno y nominado en 2014 al Goya al Mejor Corto de Ficción.

El hombre que conocía el infinito cuenta la historia del matemático indio Srinivasa Ramanujan antes de ser admitido en la Universidad de Cambridge. Haciendo frente a prejuicios raciales y en el contexto de la Primera Guerra Mundial, el protagonista se convierte en todo un experto en la ciencia de los números. Jesús Guillera, matemático español, trabaja sobre las fórmulas de pi que guardan paralelismos con los de Ramanujan.

“Los decimales de pi se van obteniendo por grupo. Lo más importante de las fórmulas para obtenerlos no es su función, sino que forman una nueva familia para la que no se tiene explicación sobre su existencia”, explicaba a Sinc Guillera.

… y en la no tan grande

Hasta en la serie de animación Los Simpson se simpatiza con este número, aterrando a la comunidad científica de Springfield con una simple afirmación: pi es 3.

Una difusa verdad científica por decreto

En 1888, el médico Edward Johnston Goodin, de Indiana, proclamó un supuesto descubrimiento en el que conseguía cuadrar los círculos y demostraba, según sus cálculos, que pi era en realidad 3,2. El 5 de febrero del mismo año el proyecto fue aprobado por unanimidad en la cámara de Representantes de Indiana, con 67 votos a favor y ninguno en contra.

M zero, la enorme máquina para ampliar la cifra

A principios de los noventa, los hermanos David y Gregory Chudnovsky fabricaron una máquina a la que bautizaron M zero y que les permitió batir el récord mundial del momento sobre el cálculo de pi, con más de 2.000 millones de decimales. Por problemas con la Universidad de Columbia, en la que trabajaban ambos, la hazaña se logró en su propio apartamento, en Nueva York.

El Edificio Costillares del IETcc, un guiño a las matemáticas

En 1951 y bajo la supervisión de Eduardo Torroja, ingeniero de caminos y director del Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (IETcc, en Madrid), los arquitectos Manuel Barbero y Gonzalo Echegaray proyectaron la sede de esta organización, el Edificio Costillares. Su planta presenta una forma poco habitual: π, la decimosexta letra del alfabeto griego. Conviene recordar que el padre del ingeniero, Eduardo Torroja y Caballé, fue un importante matemático y geómetra.

El día pi por excelencia

El 14 de marzo a de 2015 a las 9 horas, 26 minutos y 53 segundos de la mañana, fue el día 3.14.15 9:26:53, la primera vez que este día internacional llegaba a los 9 decimales. Sin embargo, el record lo sostiene la primavera de 1592, a las 6:53:58, con 12 dígitos.

Pi World Ranking List: recitando decimales infinitos

El 21 de octubre de 2015, Suresh Kumar Sharma, un joven de Jaipur (India), pronunció 70.030 de los decimales de esta proporción matemática. Con tan solo 21 años, ocupó el primer puesto en la Pi World Ranking List: la lista que recoge los datos de las 1256 personas que más cifras de pi han recitado.

Y el récord de las computadoras

En la actualidad, el récord en la obtención de decimales de este peculiar número recae en el experto en computación y físico de partículas suizo Peter Trueb. En noviembre de 2016, Trueb encontró 22.459.157.718.361 números posteriores al punto decimal completamente verificados.