Hallan un lagarto extinto de cuatro ojos

Posted on 6 abril, 2018 by

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.

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Un modelo para prevenir inundaciones por el desborde de los ríos

Posted on 28 marzo, 2018 by

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”.

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Muere el último macho de rinoceronte blanco del norte del mundo

Posted on 22 marzo, 2018 by

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.

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Por qué pi es el número más especial de las matemáticas

Posted on 16 marzo, 2018 by

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.

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Un fósil de pollo hallado en Cuenca arroja luz sobre la evolución de las aves

Posted on 9 marzo, 2018 by

Hace 125 millones de años, el yacimiento de Las Hoyas en Cuenca fue testigo de la eclosión de un huevo del que salió un polluelo que murió al poco tiempo. Sus restos, que han quedado prácticamente completos, ha permitido a un equipo de investigación estudiar a una de las aves fósiles más pequeñas que se conocen: medía dos centímetros y pesaba tan solo 10 gramos. Su corta vida ha dado la oportunidad de analizar la estructura ósea y el desarrollo de las crías de pájaro que vivieron durante este periodo.

Un equipo internacional, en el que participa la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), la Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis, la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) y la Universidad de Málaga, ha presentado en Nature Communications el fósil de un pollo del Cretácico, procedente de la localidad de Las Hoyas (Cuenca). Se trata de una de las aves fósiles más pequeñas que se conocen y con una información única sobre cómo era el crecimiento de un ave primitiva.

El fósil pertenece a un pollo de Enantiornithes, un grupo de aves abundante en los ecosistemas cretácicos, recién salido del huevo. El ejemplar, de poco más de dos centímetros, es una de las aves fósiles más pequeñas que se conocen y aporta información única sobre la osificación del esqueleto durante el crecimiento de estas aves primitivas. Su importancia reside en que el pequeño pájaro murió poco después de su nacimiento, etapa crítica en la formación del esqueleto de las aves.

“Al analizar el desarrollo óseo, podemos observar toda una serie de rasgos evolutivos”, explica Fabien Knoll, autor principal e investigador del Interdisciplinary Centre for Ancient Life, en la Universidad de Manchester (Inglaterra) y de ARAID – Dinópolis en España.

El esternón del polluelo todavía estaba compuesto de cartílago, lo que significa que no habría podido volar

Utilizando tecnología de vanguardia basada en la energía residual de los aceleradores de partículas-sincrotrón, los científicos capturaron detalles minúsculos en tres dimensiones del fósil. Gracias a esto, se ha podido reconstruir en detalle, por un lado, la ultraestructura ósea del pollo y, por otro lado, realizar mapas de elementos químicos presentes en los huesos fosilizados.

Muerto al salir del huevo

En el sincrotrón de Grenoble, en Francia, se reconstruyó la ultraestructura de los minúsculos huesos del pequeño animal por microtomografía computarizada. “De esta manera sabemos que el tejido óseo del húmero, el hueso más largo del ala, tiene las características típicas de un ave muy joven. Todo indica que este pollo murió nada más salir del huevo”, describen los científicos.

“El análisis virtual de la estructura del hueso –detallan– muestra la presencia de una única capa externa de hueso y la ausencia de líneas de parada de crecimiento, lo que indicaría que el esqueleto, como cualquier recién nacido, estaba creciendo a gran velocidad. Además, la cabeza es enorme respecto al cuerpo y tiene unas grandes órbitas que albergarían unos ojos también relativamente grandes, como corresponde a un individuo en sus primeras fases de desarrollo”.

Fósil del polluelo encontrado en Las Hoyas, Cuenca. / Fabien Knoll

Como parte del trabajo, los investigadores también analizaron el ritmo diferencial de osificación del esqueleto. Los investigadores descubrieron que el esternón del polluelo todavía estaba compuesto principalmente de cartílago, lo que significa que no habría podido volar, al carecer de estructuras óseas.

La cabeza es enorme respecto al cuerpo y tiene unas grandes órbitas que albergarían unos ojos también grandes

Otro dato relevante, apuntan los científicos, es la información que aporta este ejemplar sobre la desaparición de la cola típicamente dinosauriana, y su transformación en el corto hueso que tienen las aves modernas, llamado pigostilo. El esqueleto ha preservado parte de una cola que cuenta con 10 vértebras libres.

Las enantiornitas adultas solo tienen ocho vértebras libres en la cola, mientras que el resto se fusionan en una estructura denominada pigostilo (como en las aves actuales). Aunque el fósil de Las Hoyas no conserva el final de la cola, el elevado número de vértebras libres probablemente sugiere que la formación del pigostilo de las enantiornitas se produciría después del nacimiento de los pollos.

Un rápido ritmo de desarrollo

Por otro lado, en el sincrotrón de la Universidad de Stanford (California, EE UU) se realizaron mapas de elementos químicos procedentes de los tejidos fosilizados. El fósforo forma parte de la composición del hueso, y su mapeo permite delimitar con precisión el contorno de los huesos del minúsculo esqueleto. El fósforo de los huesos del pollo de Las Hoyas está presente en concentraciones muy semejantes a las de los esqueletos de las aves actuales, lo que indica el enorme potencial de preservación del yacimiento de Las Hoyas.

Además, el ejemplar aporta información sobre el ritmo de desarrollo de estos pollos primitivos. Según explican los investigadores: “Se ha propuesto que las enantiornitas eran, en términos generales, aves nidífugas, que abandonaban rápidamente el nido después de nacer. Es cierto que el fósil de Las Hoyas representa a un individuo que sería incapaz de volar aún, debido a la incompleta osificación del esternón, pero la presencia de plumas en el fósil, indica que podría tratarse de un ave nidífuga que aún no está desarrollada esquelética y muscularmente para el vuelo”.

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Detectada la primera señal del amanecer cósmico

Posted on 2 marzo, 2018 by

Con una pequeña antena en una remota región de Australia, los astrónomos han captado una señal de las primeras estrellas del universo, y revela que se ‘encendieron’ 180 millones de años después del Big Bang. El descubrimiento viene acompañado de otro inesperado: antes de que nacieran las estrellas algo enfrió el gas circundante, quizá la misteriosa materia oscura.

Astrónomos de la Universidad de Arizona y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han captado las débiles señales que emitió el gas hidrógeno del universo primordial, y han comprobado que se generaron tan solo 180 millones de años después del Big Bang. De hecho, es la primera evidencia de hidrógeno encontrada en el cosmos.

Radioespectrómetro EDGES utilizado para el estudio. / CSIRO Australia

Los autores, que esta semana publican su descubrimiento en la revista Nature, han obtenido los datos con una radioantena no mucho más grande que una lavadora, aislada de interferencias en un paraje árido de Australia.

Después han analizado las bandas de absorción del gas y han determinado que sus propiedades solo se pueden explicar si ya existían estrellas en esa época tan remota. La radiación ultravioleta de aquellos astros alteró el estado de excitación del electrón del hidrógeno y, como resultado, los átomos de este gas en todo el universo comenzaron a absorber radiación de fondo, un cambio fundamental que se ha podido detectar con las ondas de radio.

Una ventana al universo temprano

“Encontrar esta señal minúscula ha abierto una nueva ventana al universo temprano”, destaca Judd Bowman, investigador de la Universidad de Arizona y autor principal del estudio. “Los telescopios no pueden ver lo suficientemente lejos como para obtener imágenes directas de estrellas antiguas, pero hemos visto cuándo se ‘encendieron’ en forma de ondas de radio llegadas desde el espacio”.

“Esta es la primera señal real de que las estrellas comienzan a formarse y a afectar el medio que las rodea”, añade otro de los autores, Alan Rogers, científico del MIT. “Lo que sucede en ese período es que parte de la radiación de las primeras estrellas está empezando a dejar ver el hidrógeno, que se puede observar como ‘siluetas’ en determinadas frecuencias de radio (78 megahertzios)”.

Línea de tiempo del universo actualizada para mostrar cuándo surgieron las primeras estrellas, unos 180 millones de años después del Big Bang. / N.R.Fuller, National Science Foundation

Los autores han comprobado que el ancho del perfil de las señales observadas se ajusta bastante a lo predicho por la teoría, pero se han sorprendido al encontrar que tiene una amplitud más grande de lo esperado, lo que indica que el gas primordial estaba más frío de lo que se consideraba hasta ahora.

Entra en escena la materia oscura

“La radiación de las primeras estrellas activa la absorción, pero la que hemos detectado es mucho más fuerte que la más potente de las absorciones que predecían los modelos, y se produce solo si el gas cósmico está muy frío”, aclara a Sinc el profesor Rennan Barkana de la Universidad de Tel Aviv (Israel), quien en otro artículo de Nature ofrece una posible explicación: la materia oscura.

“La materia oscura es incluso más fría que el gas, por lo que una interacción entre ellos transferirá calor del gas hacia ella”, explica el profesor, que, además, ha podido deducir con sus modelos físicos que una partícula de materia oscura no es más pesada que varias masas de protones.

El gas primordial ha resultado estar mucho más frío de lo esperado, y se propone un causante: la todavía más fría materia oscura

“Para enfriar el gas, la partícula de materia oscura no puede ser muy pesada. Por ejemplo, cuando arrojas una pelota de tenis contra una pared, regresa a ti a la misma velocidad. La pelota no pierde energía en la pared, que es muy pesada. De forma similar, la partícula de materia oscura no puede ser mucho más pesada que un átomo de hidrógeno (el límite es de 4 protones), para que pueda enfriar el gas y explicar la radioseñal”.

En cualquier caso, Barkana reconoce que podría haber otra causa del excesivo enfriamiento del gas primordial: “Lo que vemos es absorción, por gas, de ondas de radio. La otra posible explicación es que hubo más ondas de radio y más intensas en el universo temprano de lo que esperamos, producidas por algún proceso cuando comenzaban a formarse las estrellas. Esto también sería una gran sorpresa”.

El autor adelanta que pronto habrá nuevas observaciones detalladas de la distribución de ondas de radio en el cielo. “La explicación de la materia oscura predice que se verá un patrón específico en estas observaciones, que se espera que lleguen en los próximos años”, concluye el profesor israelí.

Fuente: Agencia SINC

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El yacimiento con actividad humana más antiguo de Galicia

Posted on 22 febrero, 2018 by

En Porto Maior en As Neves (Pontevedra), se descubrieron numerosas piezas de gran tamaño de utensilios del Pleistoceno Medio muy bien conservadas. Un equipo de investigación, liderado por el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana, ha datado dicho yacimiento por resonancia paramagnética electrónica y luminiscencia, y lo sitúa como el más antiguo con actividad humana de Galicia.

La revista Scientific Reports acaba de publicar un artículo, liderado por el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), sobre los principales aspectos geológicos, geocronológicos y arqueológicas del yacimiento de Porto Maior (Pontevedra), que contiene la mayor concentración de grandes utensilios característicos del Achelense reconocida en todo el continente europeo.

Las dataciones obtenidas por Resonancia Paramagnética Electrónica (ESR) sobre granos de cuarzo ópticamente blanqueados y por Luminiscencia (pIR-IR) en granos de feldespato sedimentario sitúan el yacimiento entre los 300.000 y los 200.000 años de antigüedad, y lo convierten en el yacimiento con restos de actividad humana más antiguo de Galicia.

Este tipo de yacimiento solamente se conocía en África y en el Próximo Oriente, por lo que su presencia en Europa es una auténtica novedad

Este rango cronológico confirma la coexistencia de dos tradiciones tecnológicas diferenciadas, el achelense de tipo africano, del que Porto Maior sería uno de sus mayores exponentes, y las industrias de tipo Paleolítico medio antiguo en Europa, al final del Pleistoceno Medio.

Este tipo de yacimiento solamente se conocía en África y en el Próximo Oriente, por lo que su presencia en Europa es una auténtica novedad, y como explican los autores, los complejos patrones tecnológicos podrían ser consistentes con la posible coexistencia de diferentes especies humanas en el suroeste de Europa durante el Pleistoceno Medio.

En este artículo, han participado Eduardo Méndez-Quintas, Manuel Santonja, Alfredo Pérez-González del CENIEH, Mathieu Duval del Australian Research Centre for Human Evolution, Martina Demuro y Lee Arnold de la Universidad de Adelaida. El trabajo ha estado financiado por la Consellería de Cultura, Educación y Ordenación Universitaria de la Xunta de Galicia, así como por diferentes proyectos del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad y el Australian Research Council.

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El genoma de un pez asexual explica su éxito evolutivo

Posted on 15 febrero, 2018 by

El genoma del pez Amazon molly (Poecilia Formosa), una de las escasas especies de vertebrados con reproducción asexual, revela una salud inusualmente buena, según un estudio publicado en la revista Nature Ecology & Evolution. El hallazgo ha sido inesperado ya que se consideraba que este tipo de reproducción contribuía al deterioro de los genes.

Amazon molly presenta pocas mutaciones dañinas, bajos niveles de decadencia genética y una variabilidad única en constante evolución

El Poecilia Formosa es un pez de agua fría y fue la primera especie asexual de vertebrados descubierta en 1932. La población está compuesta exclusivamente por hembras, por ello se la conoce comúnmente como Amazon molly, en referencia a las ‘amazonas’: el grupo guerrero de la mitología clásica formado exclusivamente por mujeres.

Los investigadores, entre los que se encuentran Raquel García Pérez y Tomás Marqués Bonet del Instituto de Biología Evolutiva de la Universidad Pompeu Fabra, han secuenciado por primera vez el genoma de esta especie, que ha revelado resultados sorprendentes y contrarios a lo esperado.

“Poecilia Formosa presenta pocas mutaciones dañinas, bajos niveles de decadencia genética y una variabilidad única en constante evolución, en particular en genes relacionados con el sistema inmune” explica a Sinc García Pérez. “Estas características podrían explicar el éxito evolutivo del Amazon molly”, concluye.

Ante la inexistencia de individuos macho, todas sus crías contribuyen al crecimiento de la población. Esto origina una tasa de reproducción que supone el doble de lo habitual. En esta especie todas las hembras se “clonan” a sí mismas con la ayuda de machos de especies sexualmente afines y utilizan el  esperma de estos últimos para desencadenar el desarrollo embrionario por ginogénesis –activación de los óvulos mediante la penetración de un espermatozoide que no llega a fecundar–.

Los vertebrados asexuales son muy poco comunes, tan solo se conocen unas 50 especies de peces, anfibios y reptiles con este tipo de reproducción. Según sostienen las teorías evolutivas, este hecho los condena a una rápida desaparición ya que presentan una paradoja biológica: la reproducción asexual conlleva multitud de desventajas.

Trinquete de Muller y la hipótesis de la Reina Roja

En primer lugar y según el trinquete de Muller, si un organismo presenta mutaciones perjudiciales, estas no podrán ser eliminadas sin meiosis –proceso de reproducción celular–, por lo que su acumulación contribuirá a la decadencia del genoma e incluso a la posible extinción de la especie.

Su genoma podría evitar el destino del resto de seres de reproducción asexual: la extinción

Por otro lado, la hipótesis de la Reina Roja mantiene que la ausencia de meiosis y formación de nuevos genotipos en el cigoto, hace que los organismos de reproducción asexual carezcan de diversidad genética, importante para la adaptación a nuevas condiciones en el entorno, tanto físicas como biológicas.

“Nuestros resultados sugieren que los organismos asexuales no son poco frecuentes debido a las citadas desventajas, sino a la dificultad de crear combinaciones genómicas que circunvalen el proceso de meiosis exitosamente y generen un genoma funcional”, plantea García Pérez. “Este parece haber sido el caso del Amazon molly, cuyo éxito evolutivo y ecológico es destacable”, finaliza la investigadora.

Los autores discuten ahora si la combinación de diversidad genética y amplias defensas inmunes podría hacer que el Amazon molly escapara del destino previsto para los organismos asexuales: la extinción.

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Un pulso global para cerrar la brecha de género en ciencia y tecnología

Posted on 9 febrero, 2018 by

El 11 de febrero es el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia, con el que se busca visibilizar el trabajo de las mujeres en este ámbito y fomentar la cultura científica entre las jóvenes. Organizaciones profesionales, fabricantes de juguetes y hasta Barrio Sésamo trabajan para que el viejo estereotipo del físico despistado o el ingeniero excéntrico deje paso a nuevos modelos femeninos.

Si metiéramos a todos los estudiantes universitarios de España en una misma clase, más de la mitad serían mujeres, según los datos de la OCDE, pero los porcentajes cambian si analizamos cada especialidad. En ciencias, matemáticas e informática las estudiantes representan el 30%, mientras que en ingeniería son el 23%. Estas disciplinas, reunidas bajo el acrónimo STEM, muestran una brecha de género que profesionales, profesores e investigadores luchan por romper.

Según la octava Encuesta de Percepción Social de la Ciencia que lleva a cabo la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), el interés de las mujeres por estos temas ha crecido en los últimos años, pero sigue por debajo del de los hombres. Un buen número de iniciativas, nacionales e internacionales, buscan cambiar el panorama. Hay buenas razones. Una de ellas es que la ausencia de investigadoras repercute sobre la calidad de la ciencia, como se describía en un estudio publicado recientemente en Nature Human Behaviour.

A los seis años, las niñas se vuelven menos propensas a asociar la brillantez con su propio género

Cada 11 de febrero se celebra el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia, promovido por la ONU. Sus objetivos son poner fin a los prejuicios, aumentar la inversión en educación y mejorar las perspectivas profesionales de las investigadoras. Porque los sesgos comienzan en el colegio, alimentados por viejos clichés. Un estudio de las universidades de Nueva York, Illinois y Princeton publicado en Science en 2017 llegaba a la conclusión de que una edad tan temprana como los seis años, las niñas se vuelven menos propensas a asociar la brillantez con su propio sexo y tienden a rehuir las actividades catalogadas para niños ‘muy inteligentes’.

Esos mismos sesgos llegan hasta los laboratorios, donde las mujeres reciben menor financiación, tal y como mostró un estudio holandés publicado en PNAS en 2015. También trabajan bajo un techo de cristal que les dificulta alcanzar puestos altos en la jerarquía: las investigadoras representan un 39% de las científicas españolas, pero solo hay tres rectoras. El nombramiento de la química Rosa Menéndez como nueva directora del CSIC hace unos meses es un ejemplo de cómo se intenta cambiar esta situación.

Más de mil eventos por el 11 de febrero

España celebra este día con más de mil eventos repartidos durante todo el mes y coordinados por la plataforma 11 de febrero, un altavoz de las actividades que se pueden hacer estos días. La investigadora de la Universidad de Oviedo Teresa Valdés es una de las caras tras este proyecto que, según explica a Sinc, surgió de la polémica desatada por el Premio Nobel de Medicina Tim Hunt al decir que las mujeres en el laboratorio son un problema. “Te enamoras y luego lloran si las criticas”, aseguró en unas declaraciones que le costaron el puesto en 2015.

Sin roles femeninos es muy difícil que a las niñas les resulte atractiva la ciencia”, dicen desde la plataforma 11 de febrero

Sus desafortunadas palabras fueron el detonante de una campaña en Twitter para hablar de mujeres relevantes en las disciplinas STEM. Al año siguiente nacía 11 de febrero. “Fundamos la plataforma para recopilar información sobre científicas y su situación”, comenta Valdés.

La investigadora intenta resumir las miles de actividades que contiene la plataforma, orientadas a todos los niveles, desde colegios y librerías a museos y centros de investigación. Charlas, cuentacuentos, juegos de preguntas y respuestas, concursos de vídeos, encuentros con científicas, escaparates temáticos en librerías, tertulias, talleres tecnológicos… son solo unas pocas de las incontables iniciativas que encontramos en su web.

“La progresión no se está produciendo al ritmo que debería y si no se ven roles femeninos es muy difícil que a las niñas les resulte atractiva la ciencia”, lamenta Valdés. “Y eso que la sociedad española es madura y considera que científicos y científicas estamos al mismo nivel”.

La iniciativa europea Hypatia ofrece materiales para crear debates, por ejemplo: ¿si las mujeres liderasen la ciencia, la crisis económica se resolvería antes? En la imagen, uno de esos debates en el Museo NEMO de Ámsterdam.

Hypatia: recursos para cuestionar estereotipos

En Europa encontramos propuestas como Hypatia, un proyecto coordinado por NEMO, el museo de ciencias de Ámsterdam (Países Bajos) y que cuenta con la participación de 15 países, incluido España.

“El objetivo es crear actividades relacionadas con el género muy sencillas que cualquier entidad, como colegios, museos, centros de investigación y empresas, pueda descargar y hacer”, explica la responsable del proyecto en nuestro país, Sonia Garcinuño, del Área de Investigación y Conocimiento de la Fundación “la Caixa”. Ya sea con juegos de cartas o tomando café con científicas, la idea es que los jóvenes de entre 13 y 18 años vean que “todavía tenemos estereotipos aunque no lo creamos. No hay que pensar que una chica va a estar mejor en biología que en una ingeniería”.

¿Dónde están las ingenieras?

Es justo en campos como la ingeniería donde la brecha de género es mayor. Tanto que, lejos de cerrarse, parece abrirse todavía más. La escasez de ingenieras ha llevado a la Real Academia de Ingeniería a desarrollar el proyecto Mujer e Ingeniera, con talleres en colegios y un programa de mentoras en el que las jóvenes graduadas reciben consejo de ingenieras con experiencia.

No ayuda la imagen de científico excéntrico como Einstein o Sheldon Cooper

Centrado en la informática, Technovation Challenge es un concurso internacional para que las niñas aprendan a programar. Desde 2015 ha visitado Barcelona y Madrid y, en la última edición, 55 niñas aragonesas de entre 10 y 18 años han empezado a desarrollar apps para móviles que ayuden a solucionar problemas como el bullying y los accidentes de tráfico. Las finalistas viajarán a Silicon Valley (California, EE UU).

¿Por qué las carreras de Biología y Farmacia están llenas de mujeres pero las ingenierías no? Garcinuño considera que “no hay una oferta inclusiva en género porque están hechas a la antigua usanza” y critica que todavía se venda la imagen de científico excéntrico como Einstein o Sheldon Cooper de The Big Bang Theory.

Barrio Sésamo también se suma

Las marionetas de Barrio Sésamo se han unido a la lucha. En una sección del programa llamada ‘Little Adventures’ los personajes Abby y Lola aprenden de ciencia junto a los espectadores, en muchas ocasiones de boca de científicas de carne y hueso.

Science Grrl, o cómo crear modelos femeninos

Ese es uno de los muchos puntos contra los que lucha la iniciativa británica Science Grrl, que también nació de una polémica: el vídeo de la campaña europea para fomentar la ciencia entre las mujeres —que en España fue criticado bajo el hashtag #CientíficasConTacones—. Hoy, la organización desarrolla actividades por todo el país relacionadas con el papel de las mujeres en ciencia y tecnología.

“La visita de una científica a clase no cambiará nada si mantenemos los clichés en la elección de juguetes y libros”

“Las STEM tienen la imagen de ser cosa de chicos, sobre todo física, ingeniería, matemáticas y ciencias de la computación”, dice una de las responsables de Science Grrl, Heather Williams. Por eso considera que es en casa y en los colegios donde deben empezar a cambiar las cosas: “Los modelos son importantes, pero la visita de una científica a clase no cambiará nada si educadores y padres mantienen los estereotipos de género en la elección de juguetes y libros”.

En Wikipedia, prensa y libros de texto

La brecha de género va más allá de colegios y laboratorios y los grandes proyectos europeos y las actividades organizadas alrededor del 11 de febrero no son la única forma de limarla. La propia Wikipedia ha sido criticada porque solo el 16% son editoras y el número de artículos destinados a mujeres relevantes, STEM incluido, es menor. Por eso la creadora de la Wikiesfera, Patricia Horrillo, organiza ‘editatonas’ con el objetivo de aumentar su número.

Otro lugar donde las investigadoras abundan por su ausencia es en artículos de prensa, conferencias y comités. Para solucionarlo, una comunidad estadounidense formada por más de 20.000 mujeres STEM de un centenar de países, 500 women scientists, ha desarrollado una herramienta para ‘buscar’ científicas’ expertas en cualquier campo.

Es un problema del que Valdés es consciente. “Aparecemos poco en los medios de comunicación, en los libros de texto y materiales didácticos. Si conseguimos que las científicas cuenten su trabajo y la sociedad nos vea, ‘cantará’ mucho si luego no nos citan”.

Muñecas basadas en mujeres reales frente a ciencia ‘rosa’

Algunos fabricantes de juguetes también aportan su granito de arena, con más o menos éxito. Lego lanzó una colección de figuras de científicas de la NASA que fue muy bien recibida. A finales del año pasado, la agencia aeroespacial lanzaba su propia muñeca astronauta.

Esta es Luciana Vega, la muñeca astronauta de la Nasa. / American Girl

En ocasiones los intentos por acercar la ciencia a las niñas son recibidos con escepticismo. Es lo que sucedió con una línea de juguetes de Famosa, lanzada al abrigo de la serie ‘Proyecto MC2’, y compuesta por productos de “maquillaje científico” y “peluquería científica”.

Juguetes que ‘feminizan’ las ciencias, como kits de maquillaje científico, crean barreras en vez de romperlas, según Science Grrls

“Las iniciativas que intentan hacer las STEM más femeninas, o que están dirigidas específicamente a chicas pueden tener éxito a la hora de atraerlas”, considera Williams. “Sin embargo, corren el riesgo de dar el mensaje de que las niñas necesitan que las STEM se hagan femeninas para que las entiendan o que necesitan un tratamiento especial para participar. En otras palabras: que no es un territorio que ya tienen derecho a habitar. Esto no ayuda y puede crear barreras”, matiza. En su opinión, hay que anclar las STEM a una “realidad accesible” contando las historias de mujeres reales que estudian estos campos.

Pero los estereotipos no son los únicos que alimentan la brecha de género. Garcinuño culpa también a la ausencia de “una conciliación real en España”, un problema al que la Royal Society (Reino Unido) también ha dedicado una iniciativa para visibilizar cómo es eso de ser científico y padre o madre al mismo tiempo.  Valdés va un paso más allá: “Cuando hay muchos fondos en investigación, las mujeres prosperan a la misma velocidad que los hombres”.

Fuente: Agencia SINC

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“Los nuevos sensores-tirita son una revolución como el paso del teléfono analógico al smartphone”

Posted on 2 febrero, 2018 by

Eva Rodríguez Nieto Un equipo de científicos ha estado probando una nueva generación de sensores marinos en el Oceanografic de Valencia: los ‘sensores-tirita’. Su ideólogo, el investigador español Carlos Duarte, dirige este proyecto desde la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá (Arabia Saudí). Los nuevos dispositivos siguen el movimiento y el estado fisiológico de los animales a través de sus niveles de hormonas y también podrán ser utilizados para el rescate de barcos hundidos o en usos recreativos como el buceo.

La oceanografía moderna comenzó a finales del siglo XIX con la expedición del buque Challenger, la primera gran campaña a escala mundial. Hasta hace poco más de treinta años, se recorría el océano con barcos para observar ciertos lugares al azar, en una cuadrícula imaginaria, estudiar el comportamiento del medio marino y tomar muestras.

El desarrollo de sensores para seguir a los animales que habitan los océanos es reciente y no ha progresado al ritmo de otras tecnologías, como nuestros teléfonos móviles. Hasta ahora, los dispositivos de seguimiento de especies oceánicas eran muy aparatosos y pesados. Una nueva generación de sensores milimétricos, indoloros para el portador, biodegradables, baratos y capaces de tomar datos, analizarlos y transmitir los resultados en tiempo real está a punto de ver la luz. Su artífice es el investigador Carlos Duarte, que lidera un equipo internacional de científicos de cuatro continentes.

“Hemos reducido el tamaño de los sensores marinos casi cien veces”

¿Cuáles son las características de estos nuevos sensores que los diferencian de los anteriores?

En el proyecto Océano 2.0, que es en el que estamos trabajando, hemos desarrollado una nueva generación de sensores, que no existían hasta ahora, porque pueden seguir el movimiento y el estado fisiológico de los animales a través de sus niveles de hormonas. Hemos reducido el tamaño casi por cien veces comparados con sus predecesores. Incluso los podríamos disminuir más, pero como estamos en período de pruebas usamos unos un poco más grandes de lo que será su estado final, para poderlos manipular fácilmente.

¿Tendrán otras aplicaciones además de la investigación de especies?

Vamos a desarrollar aplicaciones con recorrido en muchos campos, desde la búsqueda y rescate en el océano de barcos hundidos o aviones que han caído en el mar, hasta la monitorización de salidas de aguas en plantas de tratamiento, o incluso para cursos deportivos que quieren tener datos o  adquirir imágenes durante sus buceos y descargarlas de forma automática. En el campo de los sensores marinos es una revolución, como dar un salto del teléfono analógico al smartphone. Todos los ámbitos industriales de la actividad humana en los que son necesarios datos sobre este medio se podrán beneficiar de esta tecnología.

“Nos decidimos por el Oceanografic por las instalaciones y por su personal de investigación”

¿En qué consisten las pruebas de esta semana en el Oceanografic de Valencia?

Hasta ahora hemos desarrollado estos sensores en laboratorios y los hemos hecho ensayos en modelos muy sencillos en pequeños acuarios. Es la primera vez que los probamos en animales de gran tamaño, con tanques grandes y profundidades de hasta 15 metros. No solo las instalaciones son las más apropiadas del mundo –buscamos en EE UU, Japón y Europa–. Nos decidimos por el Oceanografic por las instalaciones y por su personal de investigación. Estamos trabajando con su personal científico y con veterinarios para probar los sensores en el mayor número de especies posibles, desde delfines y tortugas hasta langostas y tiburones.

¿Qué equipo se ha desplazado hasta Valencia?

Estamos aquí un grupo de 22 investigadores, de cuatro continentes, para un proyecto que lidero desde la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá de Arabia Saudita, que es donde soy director del Centro de Investigación del Mar Rojo.

Carlos Duarte esta semana en el Oceanografic de Valencia / Oceanografic

¿Qué datos recogerán estos sensores una vez que se incorporen al mar?

Registran el movimiento de los animales y su posición, independientemente de que emerjan para respirar o no. Hasta ahora solo se podía seguir a animales que salían a la superficie. Además, registran parámetros fundamentales de la calidad del medio marino. La idea es asociarnos con los animales y entender el océano de la forma que ellos lo perciben, en vez de recorrerlo al azar, tomando muestras donde nos parece a nosotros.

¿Cómo se adaptan al cuerpo de los animales?

Algunos son pequeñas películas imprimibles, como si fueran tiritas que se pueden ajustar a la piel. Tienen la ventaja de que durante el desarrollo de los animales crecen con ellos.

¿Es una tecnología costosa?

Estos sensores nos permiten, con una fracción de cerca de 10.000 veces menos del coste unitario que tenemos ahora, obtener información a nivel global sobre el estado de los océanos y de los animales que se mueven en ellos.

¿Qué problemas tenían los sensores marinos anteriores?

La transmisión de datos se hacía solo por satélite y la posición de los animales a través del GPS. Este sistema solo funciona cuando los animales están en superficie y solo se transmiten los de la misma forma. Por ejemplo, con tiburones o tortugas era muy difícil recuperar los datos. Nuestra aproximación es radicalmente distinta. Obtenemos los datos en tiempo real y se transmiten en una cadena de antenas. No solo son nuevos los sensores de adquisición de datos, sino también el concepto de procesar y transmitir esa información de forma submarina.

 “La idea es asociarnos con los animales y entender el océano de la forma que ellos lo perciben”

También tienen un equipo de Big Data con participación española…

Hay tres equipos en el proyecto en este campo. En España son investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y de la Universidad de las Islas Baleares, que no están esta semana aquí. Este año publicamos los primeros artículos en los que utilizamos Big Data, con metodología que se había usado para analizar datos de movimientos humanos a partir de telefonía móvil. Lo habitual era trabajar con un solo con animal al que se le había puesto una marca y se analizaba en detalle su movimiento. Ahora, estamos analizando el movimiento coordinado de centenares de animales moviéndose en toda la cuenca oceánica a la vez.

¿En qué océanos han hecho este seguimiento?

Los datos que hemos publicado son del Pacífico y de la Antártida en elefantes marinos. Tenemos también un nuevo desarrollo en el que hemos establecido parámetros básicos de movimiento de todas las especies marinas, desde aves a tortugas y pingüinos, hasta grandes ballenas.

¿Qué podremos conocer sobre esas especies a partir de estos resultados?

Podremos detectar los niveles de estrés de los animales asociados, por ejemplo, a prospecciones de sísmica, de geosísmica del océano, ejercicios de guerra en el océano o a grandes rutas de navegación, así como impactos de vertidos de petróleo. El objetivo será ver la respuesta de los animales marinos a todo el conjunto de estreses que operan sobre el océano.

¿También aportará datos sobre el impacto del calentamiento global en los océanos?

El cambio climático opera a una escala diferente de tiempo, tendríamos que analizar las reacciones a escala, no de minutos, días o meses, sino de muchos años. Hacen falta series de al menos veinte años para extraer señales que se puedan relacionar con este fenómeno. Pero sí podemos evaluar cómo reaccionan en episodios como olas de calor en el océano.

Una tortuga del Oceanografic de Valencia con uno de los sensores marinos.

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