SUPLEMENTO DE CAMBIO DE MICHOACÁN CAMBIO DE MICHOACÁN | C I E N C I A R I O | 30 DE JUNIO DE 2 0 15 | 1 PARA LA DIVULGACIÓN DE TEMAS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS PREMIO ESTATAL DE DIVULGACIÓN 2013 EDITOR: RAÚL LÓPEZ TÉLLEZ ixca68@hotmail.com MARTES 30 DE JUNIO DE 2015 NÚMERO 586 APARECE LOS MARTES www.cambiodemichoacan.com.mx
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Si comparamos la secuencia de un gen cualquiera (por ejemplo una proteína del núcleo como la histona H1) el porcentaje de identidad será del 98 por ciento entre el humano y el chimpancé; 95 por ciento con el orangután y 94 por ciento con el mono Rhesus, aunque si nos comparamos con un cerdo, las diferencias no son tan grandes, cerca de 82 por ciento de identidad.
¿Qué nos hace humanos? Horacio Cano Camacho ESPECIAL | TOMADAS DE INTERNET
Cuando yo asistía a la escuela primaria, algunos de mis profesores finalmente habían terminado por aceptar que el Homo sapiens era otro animal entre los demás animales. Sin embargo, siempre se hacía notar que éramos un animal racional (cualquier cosa que eso significara). Era evidente, nos decían, que tenemos una constitución y un funcionamiento similar a los otros mamíferos, pero hay cualidades que sólo existen en el humano… ¿Qué nos distinguía de los otros animales? -noten que uso deliberadamente el pasado- Hemos tratado de buscar argumentos para afianzar la famosa racionalidad de los animales humanos: la empatía, la solidaridad, el lenguaje, la capacidad de usar herramientas, entre otras cualidades que nos hacían humanos y que de alguna manera hacen la diferencia entre racionalidad e instinto. Los avances de la bioquímica y más tarde de la biología molecular mostraron la unidad de composición y funcionamiento de todos los seres vivos. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
ROSETTA PROLONGA SU MISIÓN PÁGINA 2
Hablando de los animales más cercanos a nosotros, los mamíferos, se probó que no había prácticamente ningún grupo de reacciones metabólicas que no compartiéramos. El conocimiento del genoma de varias especies corroboró estos descubrimientos. El número de genes es muy similar -30,000- y la proporción por grupo de función metabólica es prácticamente la misma desde una simple levadura hasta una animal de lo más sofisticado. Si comparamos la secuencia de un gen cualquiera (por ejemplo una proteína del núcleo como la histona H1) el porcentaje de identidad será del 98 por ciento entre el humano y el chimpancé; 95 por ciento con el orangután y 94 por ciento con el mono Rhesus . Estos datos corroboran nuestra cercanía. Pero si nos comparamos con un cerdo, las diferencias no son tan grandes, tenemos cerca de 82 por ciento de identidad. Somos muy parecidos. Esta cercanía entre los animales -y entre todos los seres vivos- planteó la posibilidad de que fuera .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
la cultura y no la genética la clave de nuestra «humanidad». Pero muchas de esas barreras, por lo menos en su fase orgánica, han ido cayendo también. Es claro que el comportamiento, la socialización, el lenguaje, tienen un fuerte contenido social, influido por el medio en el que crecemos. Sin embargo, su sustento último está en nuestros genes. Por ejemplo, nuestra capacidad de establecer comunidades, sentir empatía, establecer relaciones con otros, está mediado -ahora lo sabemos- por muchas sustancias, como la vasopresina, la oxitocina, etcétera, que desde luego, se encuentran codificadas en nuestros genes tanto como los receptores celulares que las perciben y las señales que generan. Y este sistema funciona de la misma manera entre humanos, ratones o perros. Otra frontera de lo racional parecía ser el lenguaje. La revista científica Cell publicó un artículo PÁGINA 4
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CANTOS Y BAILES EN EL REINO ANIMAL
¿DEPRIMIDO? ES POR TU MICROBIOTA
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DE PORTADA La Agencia Espacial Europea ha anunciado que su misión Rosetta estará operativa hasta finales de septiembre de 2016, fecha en la que se intentará que la propia sonda se pose sobre el cometa 67P. Durante la semana pasada también se anunció la detección de agua helada expuesta en algunos puntos de la superficie de este gélido objeto.
Rosetta prolonga su misión hasta septiembre de 2016 Usando la cámara Osiris de la sonda Rosetta, los científicos han identificado unas 120 regiones de agua helada de unos pocos metros de tamaño en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. El estudio, que se publica en la revista Astronomy & Astrophysics, se ha centrado en el análisis de estas zonas brillantes (unas diez veces más brillantes que el resto de la superficie) que se supone corresponden a hielo expuesto en la superficie del cometa. Se trata de una de las últimas investigaciones realizadas desde Rosetta, cuya misión se ha prolongado nueve meses más. Estaba previsto que terminara a finales de diciembre de 2015, pero en una reunión celebrada la semana pasada, el Comité para el Programa Científico de la Agencia Espacial Europea (ESA) aprobó prolongarla hasta septiembre de 2016. En ese momento la nave ya no recibirá la energía solar necesaria para operar sus instrumentos científicos mientras ella y el cometa 67P viajan de vuelta hacia el Sistema Solar exterior. «Es una gran noticia para la ciencia», explica Matt Taylor, científico del proyecto Rosetta para la ESA. «Tendremos la oportunidad de estudiar cómo se apaga la actividad del cometa según se aleja del Sol y podremos acercarnos todavía más a su núcleo para recoger una información sin precedentes. Al comparar los datos del antes y el después del paso por el perihelio, comprenderemos mejor el ciclo de vida de un cometa».
ESPECIAL | TOMADAS DE INTERNET
A la izquierda en elñ centro, lugar de aterrizaje de segurtidad (C) para el módulo de aterrizaje Philae de la sonda espacial Rosetta. A la derecha, aspecto del cometa 67P a escasas horas del aterrizaje de la sonda en su superficie, alcanzada en el 2014.
¿Dónde está hoy Rosetta? A través de una herramienta 3D interactiva de la nave espacial Rosetta , es posible seguir el curso diario de su trayectoria sobre el cometa 67P. El vínculo para conocer esta trayectoria está en la dirección http://sci.eia.int/where_is_rosetta/ Rosetta se lanzó en 2004 y desde agosto de 2014 acompaña al cometa en su órbita para estudiar cómo cambian su núcleo y su en-
torno a medida que se acerca al Sol. Tras un minucioso análisis, Rosetta desplegó el módulo de aterrizaje Philae, que se posó sobre la super-
ficie del cometa el 12 de noviembre. Philae entró en modo de hibernación al completar las 57 horas de su fase inicial de operaciones
científicas, pero hace poco se ha despertado y ha vuelto a establecer contacto con Rosetta. El cometa 67P alcanzará el punto de su órbita más próximo al Sol, conocido como perihelio, el próximo día 13 de agosto. Rosetta ha estado observando cómo aumenta la actividad del cometa a lo largo del último año, y poder continuar su estudio durante el año posterior al paso por el perihelio ofrecerá una imagen mucho más completa de cómo cambia el cometa a lo largo de su órbita. Los datos recogidos por Rosetta durante esta nueva fase de su misión también serán de gran utilidad para contrastar las observaciones realizadas desde la Tierra. Actualmente el cometa se encuentra muy cerca de la línea Tierra-Sol, por lo que resulta muy difícil observarlo desde nuestro planeta.
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REVIST A REVISTA
Tras el paso por el perihelio la actividad del cometa comenzará a disminuir, lo que permitirá a Rosetta volver a acercarse a su núcleo para estudiar cómo han cambiado sus propiedades durante su breve «verano». Tratar de localizar a Philae Durante estas aproximaciones también se tratará de localizar visualmente a Philae. Los posibles lugares de aterrizaje han sido fotografiados a una distancia de 20 kilómetros, pero las imágenes tomadas a diez kilómetros del núcleo podrían ayudar a determinar con precisión dónde descansa este módulo. En esta nueva fase de la misión, el equipo de control pondrá en práctica toda la experiencia adquirida operando en el complejo entorno del cometa para realizar nuevas maniobras, ligeramente más arriesgadas, entre las que destacarían sobrevolar la cara nocturna del cometa para observar la actividad del plasma, el polvo y el gas en esta región, y recoger muestras del polvo expulsado cerca del núcleo. A medida que la sonda y el cometa se alejen del Sol, llegará un punto en el que el satélite dejará de recibir la energía solar necesaria para operar de forma eficiente y segura, similar a la situación experimentada en junio de 2011, cuando la sonda permaneció en hibernación 31 meses
mientras completaba el tramo más remoto de su viaje, en las cercanías de la órbita de Júpiter. Por otra parte, Rosetta y el cometa volverán a estar cerca de la línea TierraSol en octubre de 2016, lo que dificultará sus operaciones. Cuando esto ocurra, Rosetta ya habrá agotado la mayor parte de su combustible, por lo que no tiene sentido volver a entrar en modo de hibernación. «Como estamos viajando junto al cometa, la forma más lógica de terminar esta misión es mandar a Rosetta hacia su superficie», explica Patrick Martin, responsable de la misión. «Todavía tenemos mucho trabajo por delante para poder confirmar si es posible terminar la misión de esta manera. Primero hay que ver cómo se encuentra la sonda tras el paso por el perihelio y cómo se comporta en las inmediaciones del cometa, luego trataremos de determinar en qué lugar de su superficie podríamos aterrizar», añade. Si se llegase a desarrollar esta propuesta, la sonda pasaría unos tres meses descendiendo en espiral hacia la superficie del cometa. Durante este descenso continuarían las operaciones científicas de la misión, lo que haría posible recoger nuevos datos a unas distancias sin precedentes. Sin embargo, es muy improbable que la sonda sea capaz de continuar su misión y de enviar datos a la Tierra tras aterrizar en el cometa, marcando así el final de una de las misiones de exploración espacial con más éxito de la historia. | SINC
«Rosetta se lanzó en 2004 y desde agosto de 2014 acompaña al cometa en su órbita para estudiar cómo cambian su núcleo y su entorno a medida que se acerca al Sol».
Investigadores estadounidenses han estudiado por primera vez el impacto en adultos del consumo de bebidas azucaradas a escala mundial, que en 2010 causaron 133 mil fallecimientos por diabetes, 45 mil por enfermedades cardiovasculares y seis mil 540 por cáncer. El mayor porcentaje de muertes se produjo en la zona de Latinoamérica y El Caribe y, por edades, fue mayor entre los menores de 45 años.
184 mil muertes al año por bebidas azucaradas El consumo de bebidas azucaradas ocasiona cerca de 184 mil muertes de adultos cada año, según asegura un estudio publicado esta semana en la revista Circulation, en el que por primera vez se ha calculado el impacto a escala global de este problema. «En muchos países se produce un elevado número de muertes debido únicamente al consumo de bebidas azucaradas, por lo que debería ser una prioridad mundial reducir su consumo o eliminarlas de la dieta», asegura Dariush Mozaffarian, epidemiólogo de la Universidad Tufts de Boston (Estados Unidos), que ha liderado la investigación. Según los resultados obtenidos por los científicos, en 2010 estos refrescos causaron un total de 133 mil fallecimientos por diabetes. Además, en este mismo periodo, provocaron 45 mil muertes por enfermedades cardiovasculares y seis mil 540 por cáncer. Para realizar estas estimaciones, los expertos seleccionaron aquellas sodas, bebidas de frutas, refrescos deportivos o energéticos, tés helados dulces y zumos caseros que contenían al menos 50 kilocalorías por cada 23 centilitros. El equipo midió su consumo con los datos obtenidos en 62 modelos de encuestas sobre la dieta personal y sobre la disponibilidad de azúcar en 187 países. Por último, emplearon estudios médicos sobre los efectos en la salud y meta-
análisis estadísticos para calcular el impacto directo en la diabetes, y los efectos indirectos en los problemas relacionados con la obesidad como las enfermedades
cardiovasculares, la diabetes y el cáncer. Pese a los resultados obtenidos, «no es un problema complicado de resolver, ya que estas bebidas no tienen ningún beneficio para la salud, por lo que simplemente reducir el consumo evitaría decenas de muertes cada año», asegura Mozaffarian. Latinoamérica y Caribe, los más afectados La investigación también presenta los resultados por países y por franja de edad, dos parámetros que generan importantes diferencias. «Hay ocho naciones de Latinoamérica y El Caribe entre los 20 países con la mayor tasa de defunción», destaca Gitanjali Singh, bióloga de la Universidad Tufts de Boston (Estados Unidos) y coautora del estudio. Esto se debe a que en estas zonas, las bebidas azucaradas hechas en casa son muy habituales. Este consumo se añade al de las marcas comerciales que también
son comunes en otros países. El estudio también revela importantes diferencias en función de la riqueza del país, ya que el 76 por ciento de las muertes se producían en aquellos con una renta media o baja. Entre los 20 países con mayor población, México tenía la mayor tasa de defunción provocada por estas bebidas, con casi 405 fallecimientos por cada millón de adultos, 24 mil muertos en total. En segundo lugar, pero con un porcentaje mucho menor se situaba Estados Unidos, con 125 muertos por cada millón de personas, 25 mil en total. Más grave entre los más jóvenes Por edades, el porcentaje de muertes y enfermedades crónicas provocadas por estas bebidas era mayor entre los adultos jóvenes menores de 45 años- que entre los más viejos, aquellos que superaban los 65 años. «Este dato es importante porque en muchos países los jóvenes son una parte importante de la fuerza de trabajo, con lo que el impacto económico de estas muertes y enfermedades es muy elevado», alerta Singh. A medida que estos jóvenes envejezcan, los efectos del consumo de estas bebidas se agravarán, «lo que provocará una mayor tasa de muertes y minusvalías debido a enfermedades del corazón o diabetes», concluye la investigadora. | Agencia SINC
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Argus II es un dispositivo que funciona como un implante en la retina, conocido también como ojo biónico y que se aplica en pacientes con ceguera por retinosis pigmentaria.
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Ojo biónico
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en donde reporta que el gen FOXP2 que en humanos es responsable de la articulación de oraciones y la comprensión del lenguaje, fue localizado en el genoma de ratones en donde contribuye a formar estructuras neurales complejas que responden a los sonidos producidos por otros ratones y que son vitales para la «comunicación» con las crías. En este trabajo de investigación se sustituyó el gen ratonil por otro igual, pero de origen humano y su función fue exactamente la misma. Es más, la comparación de la secuencia de aminoácidos de las dos proteínas codificadas por estos genes mostró que sólo difieren por tres aminoácidos y con el gen FOXP2 de chimpancés, en dos. Un análisis comparativo con otros animales e incluso con ancestros humanos, mostró que todos tenemos la potencialidad genética para hablar… ¿Por qué los humanos desarrollamos un sistema lingüístico tan sofisticado? Al parecer una diferencia real entre nosotros y otras especies es que nosotros hemos desarrollado redes neuronales y estructuras cerebrales implicadas en el lenguaje y estas estructuras responden a estímulos externos (¿cultura?). Ejemplos como el anterior hay muchos y cada vez más murallas de lo «racional» van cayendo. Ya hemos escrito en Cienciario sobre las conductas de empatía; las
que disparan las conductas de protección a las crías; las del «amor», entre otras. La semana pasada la revista Science reportó que los babuinos establecen consensos y toman decisiones a través de un proceso que involucra sonidos y movimientos. Este artículo encontró un muy sofisticado sistema de organización en una sociedad. Ya existían reportes previos de animales que parecían organizarse para tomar acciones colectivas de manera más compleja que el instinto: Decisiones «comentadas» y «discutidas» en el grupo. Ahora se demuestra que estas conductas implican un lenguaje y que algunos de los animales aprovechan las «propuestas» de otros para usarlas en su favor y establecer liderazgos. Es claro que aún nos falta mucho por conocer, pero es importante que estos estudios los emprendamos rompiendo la idea que somos la cumbre de la creación. Lo que nos hace humanos aún no está claro, pero parece ser una interacción muy compleja entre la genética y la cultura. Por muy sofisticados que sean nuestros recursos, si tenemos una versión dañada del gen FOXP2 nunca podría comunicar ni este artículo… Profesor-Investigador del Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
Argus II es un dispositivo que funciona como un implante en la retina, conocido también como ojo biónico y que se aplica en pacientes con ceguera por retinosis pigmentaria. Ahora, los resultados de un ensayo clínico, realizado durante tres años por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés), demuestran la eficacia y la seguridad a largo plazo de este dispositivo que mejora la función visual y la calidad de vida de los afectados por esta enfermedad degenerativa. La retinosis pigmentaria es una enfermedad ocular rara e incurable que causa la pérdida de la visión progresiva hasta la ceguera y que afecta a uno de cada cuatro mil estadounidenses. El dispositivo Argus II es un implante diseñado para mejorar la calidad de vida de los pacientes que sufren esta enfermedad cuando han perdido toda la visión. El dispositivo consiste en una cámara de video en miniatura insertada en unas gafas que lleva el paciente y que envía las imágenes a una pequeña unidad de procesamiento de video computarizado que puede ser guardada en un bolsillo. Esta unidad transforma la imagen en señales eléctricas que se envían de forma inalámbrica a un dispositivo implantado en la retina y que envía al cerebro y éste las transforma en imágenes. Sin embargo, no se conocía el impacto que el aparato podía tener en los pacientes a largo plazo. Los resultados de un estudio publicado en la revista Ophthalmology –la revista de la Academia Americana de Oftal-
mología– demuestran que Argus II es seguro y eficaz a largo plazo. Un dispositivo que mejora la calidad de vida «Este estudio muestra que el sistema Argus II es una opción viable como tratamiento para las personas ciegas por retinosis pigmentaria y les puede aportar un cambio significativo en su calidad de vida proporcionando un beneficio prolongado en el tiempo», indica Allen C. Ho, investigador del hospital de oftalmología Wills Eye, de Estados Unidos, y autor principal del estudio.
Los resultados mostraron que el 89 por ciento de los sujetos mejoraron su función visual con el dispositivo y el 80 por ciento de estos, que habían mejorado su calidad de vida sin efectos adversos.
La investigación se llevó a cabo con 30 personas de entre 28 y 77 años en los Estados Unidos y Europa. Según el estudio, todos los participantes se encontraban en una fase de retinosis en la que habían perdido casi la totalidad de la visión. Los resultados del estudio mostraron que el 89 por ciento de los sujetos mejoraron su función visual con Argus II. La FDA encargó a un grupo de científicos independientes un test de evaluación de la visión reducida (FLORA, por sus siglas en inglés), en el que los pacientes se sometían a pruebas de identificación y seguimiento de líneas en el suelo u objetos cotidianos, además de entrevistas sobre su experiencia con Argus II. Los resultados de FLORA mostraron que el 89 por ciento de los sujetos mejoraron su función visual con el dispositivo. Además, el 80 por ciento de estos, en las entrevistas posteriores indicaron que habían mejorado su calidad de vida sin efectos adversos. A lo largo de los tres años posteriores a la implantación de Argus II sólo once pacientes experimentaron algún acontecimiento negativo grave. La mayoría de estos sucedieron tras la implantación y fueron solucionados con éxito, a excepción de un solo caso en el que se tuvo que retirar el implante. «Espero que futuros estudios con esta tecnología posibiliten la expansión de la utilización de este producto para el tratamiento de otras enfermedades y lesiones en los ojos», concluye Allen C. Ho. | SINC
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En 1798 Robert Malthus publicó su famoso ensayo sobre la población mundial, planteando que «la carga de la población es más grande que el poder de la tierra para producir la subsistencia para el hombre»
Hallan el humano moderno con los parientes neandertales más próximos
¿Derecho a la procreación? «¿A qué le tiras cuando sueñas mexicano? Que faltan niños pa´ poblar este país...» – Canción de Chava Flores El oficio con el que nos ganamos la vida influye en nuestro modo de pensar. Nuestro enfoque de un problema está modulado por la carga de conocimientos, prejuicios y hasta conveniencias que tengamos sobre el mismo. Algunos problemas, a pesar del gran impacto que puedan tener, son muy difíciles de resolver. El crecimiento de la población mundial es uno de ellos. A diferencia de los ingenieros, economistas o sociólogos quienes creemos que es deseable mantener una población sustentable, los ministros de las religiones y hasta algunos biólogos están tan extasiados con el «milagro» de la reproducción, que predican (y practican) al mandato «creced y multiplicaos». Cuando los humanos éramos unos cuantos, parecía lógico que tener una gran descendencia era bueno, surgieron las dudas cuando la escasez de alimentos nos enfrentó a la hambruna. En 1798 Robert Malthus publicó su famoso ensayo sobre la población mundial, planteando que «la carga de la población es más grande que el poder de la tierra para producir la subsistencia para el hombre». Hubo épocas en que prevaleció el optimismo, por ejemplo en los años 80 del siglo pasado, cuando la famosa «Revolución verde» prometía un futuro brillante. Si consultamos los datos de producción anual de alimentos y el aumento de población, no podremos sino sentirnos pesimistas. Una pregunta difícil, por las reacciones emocionales que despierta es: ¿Tenemos realmente derecho a procrear a cuantos hijos deseamos? Es de esperarse una reacción algo violenta de la
Cuauhtémoc Sarabia
ESPECIAL | TOMADAS DE INTERNET
Al día de publicación de este suplemento, la población mundial será de aproximadamente siete mil 250 millones de personas y crecerá otros 87 millones cada año. gente muy religiosa. Es una pregunta también políticamente incorrecta, pues ningún personaje público osa plantearla; sería un suicidio político. Tal vez piense usted, si tiene buena posición económica, que sí tiene ese derecho y «la prole» no, pues estos tendrán a sus hijos limpiando parabrisas en las esquinas. Quizá convenga cambiar la pregunta: ¿Para qué queremos tener hijos?Alguna respuesta posible: a) Porque es lo normal y eso se espera de nosotros, b) Porque los niños son bonitos y traen su
torta, c) Porque los hijos nos van a mantener en nuestra vejez, d) Porque deben prevalecer nuestros genes (respuesta de biólogo). Algunas respuestas son en el mejor de los casos objetables. Hay muchas personas ancianas que después de tener muchos hijos, viven solas y descuidadas. Respecto a los genes, ¿se ha preguntado usted qué proporción de su genoma tendrán sus descendientes? Sus hijos tendrán el 50 por ciento, sus nietos el 25 por ciento, sus bisnietos el 12.5 por ciento y así sucesivamente. En unos
FRONTERAS
200 o 350 años, aunque todavía tenga descendientes con su apellido, su «sangre» ya estará bastante diluida; sólo pequeños ESPECIALfragmentos | TOMADA DE INTERNET de su (especial) genoma estarán dispersos entre muchas personas. Al día de publicación de este suplemento, la población mundial será de aproximadamente siete mil 250 millones de personas y crecerá otros 87 millones cada año. El gravísimo problema de agotamiento de los combustibles fósiles, la concentración de riqueza en unas cuantas manos (seguramente no en las de nuestros descendientes), el calentamiento global y la violencia generada por todas esas causas, nos hace temer que nuestros descendientes vivirán en condiciones deplorables. ¿Por qué no decidirnos a reducir nuestra responsabilidad moral con ellos? ¿Por qué no dar oportunidad a todas las mujeres de desarrollarse laboral e intelectualmente, sin el pesado lastre de los embarazos, la manutención y cuidados de tantos chamacos demandantes? Quizá algunos lectores piensen que ya contribuyeron mucho al crecimiento demográfico, pero nunca es tarde para razonar sobre el problema. Algunos se sentirán ofendidos con lo que aquí se escribe y no los culpo, son siglos de educación tradicional. En todo caso (aparentemente) hay libertad de pensamiento y de expresión. Si usted se sobrepone a esos sentimientos considere lo que dicen los expertos en aspectos ambientales: con mucho, la mejor manera de ayudar a la habitabilidad de este pobre planeta es procrear un hijo menos de los que tiene previstos. Durante la vida de un ser humano, consume toneladas de alimentos, quema cientos de barriles de petróleo y emite toneladas de CO2 a la atmósfera. Pensemos en eso.
El análisis genético de la mandíbula de un humano moderno que vivió en Europa hace entre 37.000 y 42.000 años revela que entre el 6 y el 9,4% de su genoma procede de los neandertales, más que el de cualquier otro humano moderno secuenciado hasta la fecha. El hallazgo, publicado en Nature, confirma que este humano tuvo un pariente neandertal que vivió entre cuatro y seis generaciones previas, es decir unos 200 años antes. Hace entre 35.000 y 45.000 años, los humanos modernos se expandieron por el continente europeo, a la vez que los neandertales (Homo neanderthalensis) desaparecían. Sin embargo, hubo tiempo para que ambos homínidos se cruzaran, de hecho en la actualidad, los humanos no africanos compartimos entre el 1 y el 3% de genes neandertales. “La muestra analizada está más estrechamente emparentada con los neandertales que la de cualquier otro humano moderno analizado antes”, afirma Reich El análisis genético de uno de los humanos modernos más antiguos, que vivió hace entre 37.000 y 42.000 años, denominado Oase 1 –por la cueva rumana donde fue hallado en 2002– revela que tuvo un pariente neandertal entre cuatro y seis generaciones antes. Los resultados, que se publican ahora en la revista Nature, apuntan a que la mezcla con el neandertal se produjo menos de 200 años antes de que este individuo viviera. El ADN extraído del polvo del hueso de su mandíbula demuestra así que entre el 6 y el 9,4% de su genoma es neandertal, un porcentaje mayor que el de cualquier otro PÁGINA 6
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humano moderno secuenciado hasta el momento. “La muestra analizada está más estrechamente emparentada con los neandertales que la de cualquier otro humano moderno analizado antes”, afirma David Reich, investigador en el Harvard Medical School (EE UU), que lidera el trabajo junto a Svante Pääbo del Max Planck Institute de Alemania. El análisis confirma de este modo que los parientes neandertales de Oase 1 eran próximos. Reich y su equipo halló segmentos de ADN neandertal intacto en el fósil, suficientemente importantes como para señalar que este humano moderno tuvo un ancestro neandertal. Esto sugiere que los humanos modernos se cruzaron con los neandertales después de llegar a Europa. Hasta ahora, los investigadores sabían que humanos modernos y neandertales se habían cruzado pero no queda del todo claro cómo y cuándo lo hicieron. “Hace más de 45.000 años, los únicos humanos en Europa eran los neandertales. Pero hace unos 35.000 años lo fueron los humanos modernos. Fue una transición dramática, de la que existen pocos esqueletos”, dice Reich. Un humano moderno diferente de los europeos actuales Según los investigadores, las características físicas de la mandíbula, que se encontró junto al cráneo de otro individuo, son predominantemente humanas, aunque aparecen algunos rasgos neandertales, lo que motivó a los antropólogos a analizar su ADN. Sin embargo, los resultados también señalan que Oase 1 es genéticamente más parecido a los asiáticos del este y a los nativos americanos actuales que a los europeos modernos. Esto sugiere que el individuo PÁGINA 7
«La especie de coral Acropora millepora es capaz de transmitir de generación en generación los genes resistentes al calor a través de su ADN. Así lo revela, por primera vez, un equipo internacional de científicos que ha descubierto que algunos de estos organismos se benefician de un proceso evolutivo, a través del cual ciertas especies tienen mayor facilidad para adaptarse al calentamiento global».
Algunos corales se adaptan al calentamiento global Los arrecifes de coral están amenazados en todo el mundo por el aumento de la temperatura de la superficie del mar, lo que provoca su blanqueamiento y, por tanto, su muerte ante la falta de alimento. Sin embargo, algunas especies de coral tienen mayor resistencia a temperaturas elevadas, pero hasta ahora no se conocía la razón. Investigadores estadounidenses y australianos, liderados por la Universidad de Texas, en Austin, Estados Unidos, revelan ahora que algunas poblaciones de coral ya cuentan con variantes genéticas que les permiten tolerar las aguas cálidas de los océanos. Para demostrarlo, el equipo cruzó corales Acropora millepora originarios de la Gran Barrera de Coral australiana, concretamente de dos lugares con una diferencia de cinco grados de latitud entre ellas: la Bahía Princesa Carlota y la Isla Orfeo. En el estudio, publicado esta semana en Science, los científicos expusieron durante largos periodos de tiempo a las larvas de coral a temperaturas cada vez más cálidas y luego analizaron los genes de los individuos que sobrevivieron. Los resultados demuestran que los corales más tolerantes al calor de la Bahía Princesa Carlota –al norte de Australia, con aguas dos grados centígrados más cálidas– produjeron larvas que eran diez veces más propensas a sobrevivir a la exposición al calor que las larvas de los corales de la Isla Orfeo –más al sur y menos resistentes. Los investigadores pudieron así identificar las diferencias en la expresión genética de los corales –que parecía ser hereditaria– y las relacionaron con la re-
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Algunas poblaciones de coral ya cuentan con variantes genéticas que les permiten tolerar las aguas cálidas de los océanos. sistencia al calor. El trabajo sugiere que la resistencia de los corales a la temperatura, que varía en función de la latitud, se transmite de generación en generación y que las poblaciones remotas de coral no se aclimatan
simplemente a sus diferentes entornos. Intercambiar para salvarlos
corales
«Los corales no tienen que esperar a nuevas mutacio-
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Los corales más tolerantes al calor de la Bahía Princesa Carlota –al norte de Australia, con aguas dos grados centígrados más cálidas– produjeron larvas que eran diez veces más propensas a sobrevivir a la exposición al calor que las larvas de los corales de la Isla Orfeo –más al sur y menos resistentes.
nes para aparecer, así que para evitar la extinción de corales podríamos intercambiar algunas poblaciones y extender su ya existente variante genética», asegura Mikhail Matz, científico de la Universidad de Texas. El equipo demostró que si los corales de la Bahía Princesa Carlota se cruzan con los corales de la Isla Orfeo pueden transmitir su resistencia al calor a su descendencia. «Aunque las larvas de coral se pueden mover naturalmente entre océanos, los humanos también podemos contribuir a reubicar corales adultos y reiniciar el proceso», añade Matz. «Este hallazgo nos permite entender mejor el potencial de los corales para superar el aumento de la temperatura de los océanos», concluye Line Bay, coautora e investigadora en el Australian Institute of Marine Science. | Agencia SINC
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Cantos y bailes en el reino animal David Tafolla Venegas
Se dice, en biología, que el fin último de la especie es trascender en el tiempo el mayor tiempo posible hasta que las condiciones ambientales nos permitan la supervivencia. Para lograr semejante objetivo hay algo fundamental que los miembros de dicha especie deben hacer, reproducirse. Para lograr semejante cometido existen dos vías biológicas: la reproducción asexual (como el nombre lo dice, no implica nada que tenga que ver con células sexuales) y la reproducción sexual (donde las células sexuales, espermatozoides y óvulos, están implicados). Hay numerosos ejemplos de organismos que llevan a cabo la reproducción asexual, incluso existen seres vivos en los cuales se desconoce si existe la reproducción que implique células sexuales. Un ejemplo típico en el reino animal de reproducción asexual lo presentan los corales; estos animales por simple división longitudinal de sus cuerpos (los pólipos), llegan a conformar estructuras de kilómetros y kilómetros de extensión. Sin embargo, para la vida cotidiana humana, seguro que la reproducción sexual es lo más típico (dado que no podemos dividirnos asexualmente como un coral), y lo es también para el resto de los vertebrados, no obstante; el hecho de que sea típico o común, no quiere decir que la reproducción sexual sea algo sencillo de efectuar, hay que hacer (so-
«Vale la pena recordar algunas de las más destacables destrezas que los machos suelen hacer para atraer la atención de una hembra, por ejemplo; las hermosas melodías que las ballenas machos entonan (...), las violentas embestidas de frente entre los bisontes americanos...» bre todo los machos de un importante número de linajes diferentes), un «ritual de apareamiento» para conquistar a la hembra que dependiendo, pueden ser peleas, cantos, danzas, obsequios, destrezas, caricias, etcétera. Respecto a lo anterior, vale la pena recordar algunas de las más destacables destrezas que los machos suelen hacer para atraer la atención de una hembra, por ejemplo; las hermosas melodías que las ballenas machos entonan, las magníficas danzas de las grullas japonesas donde los machos incitan en sus congéneres femeninos el baile para formar una pareja que dure el resto de sus vidas, las violentas
embestidas de frente entre los bisontes americanos que evidencian la fuerza física del vencedor o el lujoso nido que construye el pájaro jardinero para despertar el interés de alguna hembra. El caso, sea cual sea, es que el macho invierte una buena cantidad de energía para llamar la atención de una potencial pareja, y no es para menos, pues todos esos despliegues tienen diferentes cometidos biológicos, algunos de ellos son: la sincronización, donde las actividades seductoras del macho ayudan a la maduración de los óvulos de las hembras. La orientación, sobre todo en especies con machos cantores, así; las hembras antes que nada ubican el lugar de
apareamiento guiadas por los sonidos que emiten sus congéneres masculinos. La persuasión, el cortejo es una clara señal de las intenciones reproductoras, de tal forma se evitan las conductas agresivas de las hembras (no en todos los casos se logra este fin). La comunicación, precisamente emitir el mensaje correcto para la adecuada persuasión y el aislamiento reproductor, el cual trata de apartarse del grupo, una vez que alguna hembra haya entendido y aceptado el mensaje, para dar paso a la segunda fase del cortejo, la consumación de la cópula, que para tal efecto debe ser en un lugar un tanto aislado para no ser interrumpidos por otro macho u otros machos, sobre todo si el acto sexual implica invertir un lapso de tiempo largo. Aunque las actividades de cortejo parecieran exclusivas de seres complejos y sobre todo de los animales, no lo es así, pues hay algunos ejemplos de protozoarios (organismos unicelulares animaloides, como las amibas) que despliegan comportamientos de rituales de cortejo, sencillos desde luego; lo cual quiere decir que los genes que codifican para semejantes comportamientos, se fijaron en la historia de la vida animal muy en sus inicios, evidenciando lo importante e indispensable de quedar bien con la novia, mejor dicho, lo importante de llevar a la especie adelante en el tiempo, al éxito evolutivo.
formó parte de una población que se cruzó con los neandertales, pero no contribuyó al genoma de los europeos actuales. “A pesar de haberse encontrado en Rumanía, la mandíbula analizada no se parece a los europeos de hoy en día”, comenta el científico. Pese a ello, el hallazgo es una evidencia del inicio de una ocupación europea por los humanos modernos que no dio lugar a la población posterior. “Pudo ser un grupo pionero de humanos modernos que llegó a Europa, pero que más tarde fue reemplazado por otros grupos”, sugiere el experto. | Agencia SINC La placa dental revela la alimentación variada de hace 400.000 años Un equipo internacional liderado desde la Universidad Autónoma de Barcelona ha hallado la evidencia más antigua de consumo de plantas, y no solo carne como se pensaba, tras analizar la placa dental de dientes encontrados en la Cueva de Qesem, en Israel, pertenecientes a humanos del Pleistoceno Medio. Los investigadores también han conseguido en este material dentario la primera prueba de materiales irritantes respiratorios o alérgenos, como esporas de hongos y polen. Una investigación dirigida por Karen Hardy, profesora investigadora ICREA en la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) e investigadora honoraria de la Universidad de York, en colaboración con investigadores de esta universidad y la de Tel Aviv (Israel), aporta una perspectiva sorprendente sobre las condiciones de vida y la selección de alimentos de aquellos que vivieron durante el Pleistoceno Medio, hace entre 300.000 y 400.000 años. | SINC
8 | 30 DE JUNIO DE 2 015 | C I E N C I A R I O | CAMBIO DE MICHOACÁN
«Los niños con la mayor cantidad de tipos de bacterias intestinales exhiben comportamientos relacionados con el estado de ánimo positivo».
¿Deprimido? Es por tu microbiota Laura E. Robles B. La próxima vez que su niño actúe aventurero, tímido, nervioso o tierno, usted podría culpar de esto a las bacterias en su intestino. El cuerpo humano es el hogar de cerca de 100 trillones de bacterias, lo que significa que hay cerca de diez veces más bacterias que células humanas en el cuerpo; el tracto gastrointestinal contiene en promedio 400 a 500 especies diferentes de bacterias. La evidencia muestra que estos microbios -conocidos colectivamente como el microbiota- juegan un papel en la salud, incluida la salud mental. Investigadores de la Universidad Estatal de Ohio estudiaron microbios de los tractos gastrointestinales de los niños entre las edades de 18 y 27 meses, y encontraron que la abundancia y diversidad de ciertas especies bacterianas parecen afectar la conducta, sobre todo entre los varones. Existe la correlación incluso después de que descartaron factores como la lactancia materna, la dieta y el parto. Hay evidencia sustancial de que las bacterias intestinales interactúan con las hormonas del estrés y que han sido implicadas en enfermedades crónicas como la obesidad y el asma. El temperamento de un niño nos da una buena idea de cómo reacciona al estrés. Esta información, combinada con un análisis de su flora bacteriana intestinal en última instancia, podría ayudarnos a identificar y prevenir problemas de salud crónicos antes de que los primeros síntomas aparezcan.
Se estudiaron muestras de heces de 77 niños y niñas, y se encontró que los niños con la mayor cantidad de tipos de bacterias intestinales exhiben comportamientos relacionados con el estado de ánimo positivo,
curioso, sociable e impulsivo. En los varones solamente, los investigadores informaron que los rasgos de personalidad extrovertida se asociaron con la abundancia de microbios de las familias Rikenellaceae y Ruminococcaceae y Dialister y del género Parabacteroides. Establecieron que definitivamente hay un nexo entre bacterias en el intestino y el cerebro, pero no sabemos cómo inicia este cambio. Tal vez los niños que son más extrovertidos tienen menos hormonas del estrés que afectan su intestino que los niños tímidos. O tal vez las bacterias ayudan a minimizar la producción de hormonas de estrés en el niño o podría ser una combinación de ambos. En general, las asociaciones de temperamento con la microbiota intestinal en las niñas eran menos y menos consistentes que en los niños. Sin embargo, en las niñas, comportamientos como el autocontrol, el gusto por abrazar y mimar, el ser centro de atención, se asociaron con una menor diversidad de las bacterias intestinales, mientras que las niñas con una abundancia de
Rikenellaceae parecían experimentar más miedo que las niñas con una diversidad más equilibrada de los microbios. Al igual que en otros estudios de comportamiento infantil, los investigadores separaron sus resultados por género para analizar el temperamento, de manera global el estudio encontró pocas diferencias en la abundancia y tipos de microbiota intestinal entre niños y niñas. Mientras que los científicos creen que la biota bacteriana se establece generalmente a la edad de dos años, hay cambios dramáticos en los microbios intestinales que tienen lugar durante y después del parto, ya que los bebés captan las bacterias de sus madres durante el parto y durante la lactancia. Los bebés que nacen por cesárea tienen diferentes microbios que los bebés nacidos por parto. Otro dato, en la Universidad Estatal de Arizona se encontró que los niños con autismo tienen menos tipos de bacterias intestinales, en comparación con los niños típicos. En la Academia de Ciencias de Nueva York realizaron evaluaciones en personas adultas y encontraron que la gran mayoría de personas que sufren de inflamaciones intestinales también padecen depresión o ansiedad. Así que ya sea por curiosidad culinaria o necesidad de ver la vida de forma más relajada, busque variedad en su ingesta diaria, a mayor variedad mayor biota, a mayor biota mejor calidad de vida.
El transcurrir de la ciencia Los loros son de los pocos animales considerados aprendices vocales, lo que significa que pueden imitar sonidos. Un grupo internacional de investigadores ha tratado de descifrar por qué algunas especies de pájaros son mejores imitadores que otros. Han descubierto diferencias estructurales claves en el cerebro de los loros, que pueden explicar la habilidad de estos pájaros para imitar los sonidos del habla humana. El nuevo estudio ha encontrado, que adicionalmente a los centros de aprendizaje llamados «núcleos», los loros tienen lo que los científicos llaman «cubiertas» o «anillos externos», que están involucrados en el aprendizaje vocal, estos anillos son mayores en las aves que mejor imitan el habla. Los investigadores buscaron los marcadores genéticos específicos, que se sabe tienen actividad especializada en los cerebros humanos y en el de los pájaros que aprenden a cantar. Aún los loros más antiguos como los Kea, de Nueva Zelanda, tienen una estructura de «cubiertas» rudimentarias, lo que sugiere que la población de neuronas en estas estructuras surgieron hace al menos 29 millones de años. Las regiones cerebrales asociadas al aprendizaje vocal están escondidas dentro de las áreas que controlan el movimiento, lo que sugiere la razón de que algunos loros también son capaces de aprender a danzar con la música. Los ingenieros electrónicos han roto las barreras que limitan la distancia a la que puede viajar, en los cables de fibra óptica, la información susceptible de ser descifrada por el receptor. Investigadores fotónicos de la Universidad de California, en San Diego, han descifrado con éxito la información después de viajar una distancia récord de doce mil kilómetros dentro de la fibra óptica. El nuevo hallazgo elimina la necesidad de los repetidores o regeneradores (supercomputadoras) que se colocan periódicamente a lo largo de la fibra, en cada uno de los canales. La regeneración electrónica en las líneas de transmisión que manejan entre 80 y 200 canales también determina su costo. Eliminando estos regeneradores cambiará radicalmente la economía de la infraestructura de redes. Lo novedoso de este estudio radica en los «peines de frecuencia de banda ancha» que los investigadores desarrollaron, para evitar las distorsiones llamadas «crosstalk», las cuales son predecibles y ahora podrán ser reversibles en el extremo receptor de la fibra. El interior de varios de los planetas del Sistema Solar es helado, y también se ha encontrado hielo en exoplanetas distantes. Pero estos cuerpos no están llenos con la clase de hielo normal que observamos en el invierno; el hielo encontrado en el interior de estos cuerpos debe existir bajo presiones y temperaturas extremas y potencialmente también contienen impurezas salinas. Cuando el agua (H 2O) cristaliza en hielo, las moléculas se adhieren entre sí en una red que se mantiene unida mediante «puentes de hidrógeno». Debido a la versatilidad de estas uniones el hielo presenta al menos 16 diferentes estructuras cristalinas. Cuando la presión se incrementa a más de 20 mil atmósferas, el número de estructuras se reduce a dos únicamente: «hielo VII» y «hielo VIII». Cuando la presión se incrementa aún más, se forma el llamado «hielo X», en el que las moléculas se rompen y los átomos de hidrógeno se comparten entre los oxígenos vecinos y se presume que en estas condiciones conduce la electricidad. Esto puede explicar el campo magnético de los planetas Urano y Neptuno, que se supone contienen en su interior este tipo de hielo. | Por el seguimiento y la redacción, Cuauhtémoc Sarabia.