viernes, 29 de enero de 2010

Superátomos Capaces de Imitar Elementos de la Tabla Periódica

29 de Enero de 2010. Foto: Castleman lab, Penn StateTres investigadores han demostrado que ciertas combinaciones de átomos elementales tienen firmas electrónicas que imitan las firmas electrónicas de otros elementos. Según el jefe del equipo, A. Welford Castleman Jr., de la Universidad Estatal de Pensilvania, el hallazgo podría llevar a materiales mucho más baratos para numerosas aplicaciones, tales como sistemas de aprovechamiento de energía, métodos para mitigar la polución, y catalizadores para procesamiento químico de los que dependen considerablemente diversos sectores industriales.

Los investigadores también han demostrado que los átomos que han sido identificados hasta ahora en estas combinaciones raras pueden ser predichos mirando simplemente la tabla periódica. El equipo se valió de nociones teóricas y experimentos avanzados para cuantificar estos nuevos e inesperados resultados. "Estamos obteniendo una nueva perspectiva de la tabla periódica", subraya Castleman.

Castleman y su equipo, que incluye a Samuel Peppernick (actualmente en el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste) y Dasitha Gunaratne de la Universidad Estatal de Pensilvania, usaron una técnica sofisticada para examinar las similitudes entre el monóxido de titanio y el níquel, entre el monóxido de circonio y el paladio, y entre el carburo de tungsteno y el platino.

Los investigadores han comprobado que la cantidad de energía necesaria para extraer los electrones de una molécula de monóxido de titanio es igual a la cantidad de energía que se requiere para quitar los electrones de un átomo de níquel. Lo mismo sucede con el monóxido de circonio y el paladio, y con el carburo de tungsteno y el platino. La clave es que todos los pares están integrados por sustancias cuyos átomos tienen la misma configuración de electrones.

Las moléculas de monóxido de titanio, monóxido de circonio, y carburo de tungsteno son los superátomos del níquel, el paladio y el platino, respectivamente. Los superátomos son racimos de átomos que exhiben alguna propiedad de los átomos elementales.

En trabajos previos llevados a cabo en el laboratorio de Castleman, ya se investigó la noción de los superátomos. Uno de los experimentos anteriores de Castleman mostró que un racimo de 13 átomos de aluminio se comporta como un átomo de yodo. Otras operaciones, como por ejemplo añadir un electrón y luego un átomo, provocan transformaciones igual de asombrosas.

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Rastreando Con Detalle la Ascendencia de los Afroamericanos

29 de Enero de 2010. Foto: Sarah Tishkoff/Univ. of PennsylvaniaLos científicos ahora pueden usar de forma fiable datos genéticos para averiguar detalles importantes sobre la ascendencia de una persona, como por ejemplo qué porcentaje del genoma de un afroamericano proviene de Europa y qué tanto por ciento proviene de África.


La técnica, detallada en un nuevo estudio, no sólo permite a los investigadores comparar 300.000 rasgos identificativos comunes del ADN en diversas herencias genéticas humanas, sino que también es capaz de desvelar detalles importantes sobre la historia genética personal de individuos y sobre la procedencia de segmentos individuales de sus genomas, particularmente en sujetos con una herencia genética rica y diversa, como los afroamericanos.

El estudio, codirigido por Carlos Bustamante, genetista de poblaciones en la Universidad Cornell, se centró principalmente en la estructura genética de poblaciones de África occidental, ya que estudios genéticos e históricos anteriores habían sugerido que la región era la fuente de la mayor parte de la ascendencia de los afroamericanos actuales. Los resultados sugieren diferencias genéticas claras y perceptibles entre algunas de las poblaciones de África occidental, mientras que otras parecen ser casi indistinguibles, incluso cuando se comparan más de 300.000 marcadores genéticos. Los investigadores señalan que un tamaño de muestra más grande probablemente revelará una mayor diversidad entre estas poblaciones.
Los investigadores encontraron que el grado de ascendencia de África Occidental en los 365 afroamericanos analizados en el estudio variaba entre el 1 y el 99 por ciento. Esta amplia variación habrá que tenerla muy en cuenta al usar información genética para personalizar tratamientos mediante medicamentos y para evaluar el riesgo a contraer ciertas enfermedades. La proporción media de ascendencia europea en los afroamericanos era del 18,5 por ciento, también con una gran variación entre individuos.

La investigación podría ser útil para realizar reconstrucciones de ascendencia individuales, la medicina personalizada, tratamientos mediante medicamentos más eficaces, y el desarrollo de métodos más efectivos de mapear factores de riesgo genéticos para enfermedades comunes tales como la hipertensión, la diabetes y el cáncer de próstata.

Katarzyna Bryc (Universidad Cornell) y Sarah Tishkoff (Universidad de Pensilvania) también han trabajado en el estudio.

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Conocimientos de Chimpancés Salvajes Sobre el Fuego

29 de Enero de 2010. Foto: Bob Elbert, ISU News ServiceEl uso y el control del fuego son habilidades conductuales que distinguen a los humanos de otros animales. Ahora, en un nuevo estudio, la profesora de antropología Jill Pruetz, de la Universidad Estatal de Iowa, y Thomas LaDuke, profesor de ciencias biológicas en la Universidad de East Stroudsburg, Estados Unidos, han comprobado que los chimpancés de sabana en Senegal tienen una comprensión cercana a la humana de los incendios forestales y cambian su comportamiento en anticipación al movimiento del fuego.
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Pruetz recogió datos sobre el comportamiento de los chimpancés en relación a fuegos de temporada durante dos encuentros específicos. Los fuegos forestales del tipo que ella presenció son producidos cada año en temporadas específicas por los humanos para despejar la tierra y para la caza, y la mayor parte de las áreas dentro del territorio habitual de los chimpancés se quema en algún grado.

Los investigadores interpretan el comportamiento de los chimpancés respecto a los incendios como predictivo, en lugar de reactivo, y en él no se mostraron señales de estrés o miedo; simplemente los chimpancés evitaban el fuego a medida que se les acercaba.

"Era al final de la estación seca, así que los fuegos eran muy calientes y consumían los árboles con gran rapidez, y ellos (los chimpancés) estaban muy tranquilos al respecto. Estaban mucho más calmados que yo, eso es seguro", explica Pruetz.

Los investigadores parten de la base de que el control del fuego por los humanos implica la adquisición de estas tres fases cognitivas:

1. Conceptualización del fuego. Una comprensión del comportamiento bajo condiciones variables que haga posible predecir su movimiento, permitiendo así la actividad en las cercanías del fuego.

2. La capacidad de controlar fuego. Incluye la contención o regulación, proporcionando combustible al fuego o privándole de él, y quizás la capacidad de apagarlo.

3. La capacidad de comenzar un fuego.

Según Pruetz, los chimpancés del grupo investigado dominan ya la primera fase, que es el requisito previo para las otras dos.

El estudio proporciona conocimientos importantes sobre cómo los primeros ancestros de los humanos desarrollaron por primera vez la habilidad de controlar el fuego.

Si los chimpancés pueden entender y predecir el movimiento del fuego, entonces quizás eso es lo que permitió a algunos de los primeros simios bípedos, antepasados de los humanos, acabar por lograr controlarlo.

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miércoles, 27 de enero de 2010

PLACEBO COMO COMPLEMENTO SISTEMATICO PARA TRATAR CIERTAS ENFERMEDADES

Lunes, 18 de Enero de 2010 09:40

Unos investigadores han empleado el efecto placebo para tratar con éxito a pacientes de psoriasis administrándoles entre una cuarta parte y la mitad de su dosis usual de una medicación con esteroides ampliamente utilizada. Estos primeros resultados en pacientes humanos sugieren que la nueva técnica podría mejorar el tratamiento de algunas enfermedades crónicas en las que interviene el estado mental o el sistema inmunitario, incluyendo asma, esclerosis múltiple y dolor crónico.

Diseñando regímenes de tratamiento que mezclen el fármaco activo y el placebo, los investigadores, del centro Médico en la Universidad de Rochester, esperan maximizar los efectos de los fármacos, reducir los efectos secundarios, elevar el número de pacientes que puedan tomar la medicación y extender el uso de ésta, que, en las dosis convencionales estaría limitada por el riesgo de adicción o por la toxicidad de los fármacos.

Este estudio es el resultado de décadas de investigación en el emergente campo de la psiconeuroinmunología, una especialidad basada en la noción de que la capacidad del sistema inmunitario humano de luchar contra la enfermedad está estrechamente vinculada con la mente de la persona. Los pensamientos y estados de ánimo son captados en la forma de compuestos químicos neurológicos que causan la liberación de hormonas que interactúan con las células que combaten a la enfermedad.

El equipo del psiquiatra Robert Ader, profesor en la Facultad de Medicina y Odontología de la Universidad de Rochester, eligió a la psoriasis para sus primeros experimentos en humanos porque es una afección crónica, empeora cuando los pacientes se sienten estresados, e involucra al sistema inmunitario. Esta dolencia afecta a mucha gente en el mundo; sólo en Estados Unidos los afectados son cuatro millones.

En la psoriasis, a causa de rasgos heredados y de agentes irritantes, el sistema inmunitario activa una producción demasiado rápida de células de la piel, resultando en manchas rojas y escamosas de piel muerta.

"Aunque estos resultados son preliminares, creemos que la comunidad médica necesita reconocer la reacción de la mente hacia el tratamiento como una parte potente de muchos efectos de los fármacos, y empezar a aprovecharse de ello", declara Ader.

Obviamente, el efecto placebo no puede ayudar a pacientes en estado inconsciente, ni reemplazar sustancias que el cuerpo es incapaz de producir. Pero puede ser útil en otros casos.

Scitech News

MOVIMIENTOS SUTILES E INVOLUNTARIOS DE LA LENGUA CUANDO OIMOS HABLAR

Neurología
Jueves, 21 de Enero de 2010 09:39

Unos investigadores han descubierto que el sistema motor se activa automáticamente, en lo que se refiere a movimientos sutiles de la lengua, cuando oímos hablar y tratamos de pronunciar algo. Lo que escuchamos tiende, de manera involuntaria para nosotros, a distorsionar los movimientos de nuestra lengua, hacia las pautas necesarias para pronunciar lo que oímos. Este hallazgo podría, en el futuro, ayudar de modo decisivo a desentrañar diversas dificultades lingüísticas presentes en adultos y niños.

El estudio fue realizado por investigadores de la Royal Holloway (Universidad de Londres), la Unidad de Ciencias de la Cognición y el Cerebro del Consejo de Investigación Médica, y la Universidad de Gante, en Bélgica.

Los resultados de esta investigación sugieren que los sistemas motores son reclutados cuando oímos hablar, aunque tratemos de no prestar atención a lo que estamos oyendo.

La investigación debe centrarse ahora en precisar cómo el sistema motor influye en la percepción del habla y en por qué el sistema motor es reclutado cuando escuchamos hablar.

Este estudio puede ayudar a entender mejor la relación entre escuchar y hablar, y podría contribuir también a explicar cosas como por qué nuestro acento puede cambiar inconscientemente cuando nos vamos a vivir por una temporada a otro país y nuestro modo de hablar comienza a parecerse al de quienes nos rodean, aún cuando no hayamos hecho ningún intento de alterarlo.

"Es probable que este fenómeno se produzca precisamente debido a la relación especial entre los sistemas perceptivo y motor revelada en nuestra investigación ", explica la profesora Kathleen Rastle, del Departamento de Psicología de la Royal Holloway. "Sin embargo, existen límites para este acoplamiento, como demuestra el hecho de que la mayoría de nosotros no puede reproducir fielmente los acentos extranjeros que escuchamos".

Las investigaciones futuras ayudarán a revelar las causas exactas de estas habilidades y limitaciones.

Scitech News

Por primera vez, se ha conseguido crear patrones de actividad sostenidos, y específicos a estímulos, en tejidos cerebrales mantenidos in vitro.


LOGRAN ALMACENAR INFORMACION EN TEJIDO CEREBRAL AISLADO PDF Imprimir E-mail


El logro es obra de Ben W. Strowbridge y Phillip Larimer, de la Escuela de Medicina de la Universidad Case Western Reserve.

Los neurocientíficos a menudo clasifican la memoria humana en tres tipos: memoria declarativa, para por ejemplo almacenar hechos o recordar eventos específicos; memoria procedimental, para por ejemplo aprender a tocar el piano; y memoria de trabajo, una función de almacenamiento a corto plazo para por ejemplo recordar un número de teléfono que nos acaban de decir para marcarlo. En el nuevo estudio, Strowbridge y Larimer estaban interesados en identificar los circuitos específicos supuestamente encargados de la memoria de trabajo.

Usando pedazos aislados de tejido cerebral de un roedor, Larimer descubrió un modo de recrear un tipo de memoria de trabajo in vitro. Él estudiaba un tipo particular de neuronas, llamadas células musgosas, que a menudo están dañadas en las personas con epilepsia y que son parte del hipocampo.

"Ver los déficits de memoria que sufren personas con epilepsia me condujo a preguntarme si podría haber una conexión básica entre las células musgosas del hipocampo y los circuitos de memoria", explica Larimer.

Las células musgosas son inusuales debido a que conservan la mayor parte de su actividad normal incluso cuando se las mantiene, vivas, en rebanadas delgadas de cerebro. La actividad eléctrica espontánea que encontraron Larimer y Strowbridge en las células musgosas fue crítica para su descubrimiento de indicios de memoria en esta región cerebral.

Cuando se insertaron los electrodos de estimulación en la loncha de hipocampo, la actividad espontánea en las células musgosas recordó cuál electrodo había sido activado. La memoria in vitro duró cerca de 10 segundos, aproximadamente el tiempo de retención típico de muchos tipos de memorias de trabajo estudiadas en las personas.

"Ésta es la primera vez que alguien ha almacenado información en pedazos espontáneamente activos de tejido cerebral de mamífero. Probablemente no es una coincidencia que hayamos logrado mostrar este efecto de memoria en el hipocampo, la región cerebral más relacionada con la memoria humana", explica Strowbridge.

Scitech News

Vitamina D y Pérdida de Peso

27 de Enero de 2010. Foto: U. MinnesotaEl nivel de vitamina D de una persona podría ser un predictor de su capacidad para perder grasa corporal, según Shalamar Sibley, investigadora en la Escuela de Medicina de la Universidad de Minnesota. En un estudio clínico con 38 personas, ella encontró que niveles basales de vitamina D más altos predecían una pérdida de grasa corporal, sobre todo en el área abdominal. En otras palabras, es posible que un nivel de vitamina D inadecuado pueda dificultar o bloquear la capacidad para perder peso mediante una dieta baja en calorías.
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Sibley advierte, sin embargo, que su estudio es meramente de observación, y que por tanto no ha demostrado una relación causal definitiva entre la pérdida de peso y la vitamina D. El siguiente paso será pues diseñar un estudio de seguimiento donde se administre vitamina D de manera controlada y ésta sea estudiada como un suplemento para tratamientos estándar encaminados a la pérdida de peso en personas cuyo nivel de vitamina D sea inadecuado.

La deficiencia de vitamina D tiene proporciones epidémicas en bastantes países del mundo. Según una estimación, el 36 por ciento de los adultos jóvenes en Estados Unidos que por lo demás están sanos, presentan carencia de vitamina D, y ese número crece hasta cerca del 57 por ciento para los pacientes hospitalizados por causas médicas generales.

Las deficiencias de vitamina D se vinculan cada vez más a una gran cantidad de enfermedades, incluyendo tensión arterial alta, problemas cardiovasculares, enfermedades de los riñones, y un mayor riesgo de ciertos cánceres, incluyendo el de mama y el de próstata.

Recientemente, una investigación encontró que en un grupo de 150 pacientes con dolor musculoesqueletal crónico, el 93 por ciento tenía deficiencia de vitamina D.

La vitamina D puede ser obtenida a través de fuentes entre las que figuran ciertas clases de pescado (de las cuales el arenque, el salmón y el atún son ejemplos), así como de algunos otros alimentos. Además, nuestros cuerpos la producen de forma natural mediante la exposición al sol. Lamentablemente, quienes viven en naciones poco soleadas no disponen de suficientes oportunidades para abastecerse debidamente de esta valiosa vitamina.

Tomar suplementos puede ser una solución para las personas que saben o sospechan que carecen de suficiente vitamina D. Pero no es bueno tomarla en exceso ya que niveles demasiado altos pueden resultar tóxicos.

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Detección Computerizada de Expresiones Faciales Sutiles e Involuntarias de Culpabilidad


27 de Enero de 2010. Foto: CSIROLa CSIRO, en Australia, está usando tecnología de reconocimiento automatizado de expresiones para deducir si alguien siente dolor, y, según un experto en computación, Simon Lucey, incluso podría ser posible entrenar al sistema para que fuese capaz de detectar sentimientos de culpa.
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Cada expresión facial consta de muchos componentes diferentes, como por ejemplo un sutil movimiento de la boca, o un leve aumento en el grado de apertura de los ojos, entre muchos otros, y algunos de ellos duran sólo una fracción de un segundo. El software del equipo de Lucey detecta estos componentes, los coteja con una lista preparada por psicólogos expertos y decide qué significa cada combinación específica.

La mayor parte de las expresiones humanas se rige por los mismos parámetros, con independencia de las diferencias entre personas.
A pesar de que una persona culpable podría engañar a un humano con su mirada de inocencia pura, es muy difícil engañar al ordenador de Lucey. Siempre hay algunas microexpresiones que somos incapaces de controlar y algunas de éstas están asociadas con el engaño. Son estos diminutos componentes de las expresiones faciales los que el ordenador puede detectar.

El sistema usa una técnica llamada aprendizaje automático. Después de que se haya programado lo que se va a buscar y lo que eso significa, cada observación o análisis realizado sirve para refinar la técnica del ordenador, de forma que con el tiempo su eficiencia mejora.

Cuando se trata de descubrir quién se ha portado bien y quién ha hecho algo que sabe que está mal, los expertos del grupo de Lucey muestran al ordenador qué expresiones están asociadas con un buen comportamiento y cuáles denotan un sentimiento de culpabilidad, y a partir de aquí el sistema hace su trabajo.

El sistema de Lucey usa una webcam y será capaz de funcionar con cualquier entorno, siempre que haya la debida iluminación.

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Fotones observados a velocidades aparentemente mayores que la de la luz

Escrito por Kanijo en Fí­sica
Fotones más rápidos que la luz
Un fotón viaja a través de capas alternas de un material de índice refractivo bajo (azul) y alto (verde) más rápido o más lento dependiendo del orden de las capas. Una capa adicional estratégicamente añadida puede reducir drásticamente el tiempo de transición.

Investigadores del Instituto Cuántico Conjunto (JQI), una colaboración del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y la Universidad de Maryland en College Park, pueden acelerar fotones (partículas de luz) a velocidades aparentemente mayores que la de la luz a través de una pila de materiales añadiendo una única capa estratégica. Esta demostración experimental confirma las intrigantes predicciones de la física cuántica de que el tránsito de la luz a través de materiales complejos multicapa no necesariamente depende del grosor, como sucede para materiales simples como el vidrio, sino del orden en que se apilen las capas. Éste es el primer estudio publicado sobre esta dependencia en fotones aislados.

Estrictamente hablando, la luz siempre logra su máximo de velocidad en un vacío, y frena apreciablemente cuando viaja a través de una sustancia material, como el vidrio o el agua. Lo mismo es cierto para la luz que viaja a través de una pila de materiales dieléctricos, los cuales son eléctricamente aislantes y pueden usarse para crear estructuras altamente reflectantes que a menudo se usan como coberturas ópticas en espejos y fibra óptica.

En unas medidas experimentales anteriores de seguimiento (ver “A Sub-femtosecond Stop Watch for ‘Photon Finish’ Races”, NIST Tech Beat, 14 de marzo de 2008.), los investigadores del JQI crearon pilas de aproximadamente 30 capas de dieléctricos, cada una de unos 80 nanómetros de grosor, equivalente a aproximadamente un cuarto de la longitud de onda de la luz que viaja por ellos. Las capas alternaban material de índice refractivo alto (H) y bajo (L), lo que provocaba que la luz se curvase o reflejase en cantidades variables. Después de que un fotón asilado impactase en el límite entre las capas H y L, tenía la posibilidad de ser reflejado o pasar a través de ella.

Cuando se encontraban con una pila de 30 capas alternas entre L y H, los pocos fotones que podían penetrar completamente en la pila, la atravesaban en unos 12,84 femtosegundos (femtosegundo, una mil billonésima de segundo). Añadiendo una única capa de bajo índice al final de esta pila se incrementaba desproporcionadamente el tiempo de tránsito del fotón en 3,52 fs a unos 16,36 fs. (El tiempo de tránsito a través de esta capa añadida debería ser de sólo 0,58 fs, si depende del grosor de la capa y el índice refractivo). Por el contrario, añadir una capa H extra a la pila de 30 capas alternas de H y L reduciría el tiempo de tránsito en unos 5,34 fs, por lo que los fotones individuales parecer emerger a través de la pila de 2,6 micras de grosor a velocidades superlumínicas (más rápidas que la luz).

Lo que los investigadores de JQI están viendo puede explicarse mediante las propiedades ondulatorias de la luz. En este experimento, la luz empieza y termina su existencia actuando como una partícula – un fotón. Pero cuando uno de estos fotones impacta en un límite entre las capas de material, crea ondas en cada superficie, y las ondas de luz que viajan interfieren entre sí como las olas opuestas del océano que crean las aguas revueltas de la playa. Con las capas H y L ordenadas de forma adecuada, las ondas de luz interferente se combinan para empujar a los fotones transmitidos que salen antes. No se produce una transferencia de información más rápida que la luz debido a que, en realidad, es similar a una ilusión: sólo una pequeña parte de los fotones atraviesan la pila, si todos los fotones iniciales fueran detectados, los detectores registrarían fotones en una distribución de tiempo normal.


Artículo de Referencia: N. Borjemscaia, S.V. Polyakov, P.D. Lett and A. Migdall, Single-photon propagation through dielectric bandgaps, Optics Express, published online Jan. 21, 2010, doi:10.1364/OE.18.002279.

Científicos predicen la masa de una nueva partícula

Zoo de partículas

Un equipo de físicos de la Universidad de Glasgow ha predicho la masa de una nueva partícula la cual podría ayudar a explicar una de las fuerzas fundamentales del universo.

Los científicos dicen que el mesón Bc* se producirá fugazmente en las colisiones del acelerador Tevatron en Illinois, Estados Unidos, y en el CERN en Suiza, pero aún no ha sido observado por los experimentadores que buscan entre los restos.

No obstante, un equipo liderado por la Profesora Christine Davies, jefa del Grupo de Física de Partículas en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Glasgow y experta en teoría de la cromodinámica cuántica (QCD), usó supercomputadores para predecir la masa del mesón, el cual podría ayudar a los científicos a comprender la fuerza nuclear fuerte que dicta el comportamiento de las partículas a nivel subatómico.

La fuerza nuclear fuerte es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo y es la que mantiene unidos a los quarks – las menores unidades de materia encontradas hasta la fecha. Ésta es la fuerza que busca comprender la teoría de la QCD.

Las otras tres fuerzas fundamentales son:

  • Gravitación – el fenómeno por el cual los cuerpos con masa se atraen entre sí
  • Electromagnética – la atracción que existe entre las partículas eléctricamente cargadas tales como electrones y protones
  • Fuerza nuclear débil – que está implicada en algunas formas de decaimiento de partículas, el más notable el decaimiento nuclear beta

La Prof. Davies dijo que: “Aunque aún no se ha demostrado la existencia de este mesón, nuestros cálculos nos han permitido predecir no sólo su existencia, sino también su masa. Dos predicciones anteriores que hicimos demostraron ser ciertas, por lo que también estamos confiados en ésta”.

Los quarks aparecen en seis variedades (o sabores, como se les conoce) – up (arriba), down (abajo), charm (encantado), strange (extraño), top (cima) y bottom (fondo). Todos los quarks tienen una carga de color, que es similar a la carga eléctrica y provoca que sientan la fuerza nuclear fuerte y también que giren. Difieren mucho en masa, no obstante – los quarks up tienen una masa unas pocas veces menor que la de un electrón mientras que los quarks top son casi tan pesados como los núcleos de plomo.

Los quarks nunca se encuentran aislados, no obstante, debido a que la fuerza nuclear fuerte es tan potente que se necesitaría una cantidad infinita de la misma para separarlos. En lugar de esto siempre se encuentran unidos – en pares (mesones) o triós (bariones) – en partículas llamadas hadrones. Los protones y neutrones, las partículas que forman el núcleo de los átomos en los elementos de la tabla periódica, son ejemplos de hadrones.

El mesón Bc* consta de un quark bottom y un anti-quark charm en una configuración en la cual los espines de los quarks apuntan en la misma dirección.

Comprender cómo interactúan los quarks como resultado de la fuerza nuclear fuerte ayuda a los científicos a conectar este conocimiento con el de los mesones que ven en situaciones experimentales.

El grupo QCD de Glasgow es el principal socio del Reino Unido de la colaboración QCD de Alta Precisión (HPQCD) y recientemente recibió £530,109 del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas para pagar el acceso a los supercomputadores del Reino Unido para avanzar en su trabajo.

La Prof. Davies dijo que: “La colaboración HPQCD se especializa el cálculos precisos de las propiedades del ‘zoo de partículas’ de mesones usando la teoría de la fuerza nuclear fuerte (QCD), y usa estos cálculos para determinar las propiedades de los quarks. Estos cálculos deben realizarse en ordenadores muy potentes, debido a que la fuerza nuclear fuerte es tan potente que lleva a interacciones muy complejas”.

El equipo de Glasgow está actualmente trabajando en la producción de predicciones basadas en cálculos increíblemente complejos para una variedad de distintos tipos de partículas que pueden compararse a los resultados de experimentos en el proyecto LHC del CERN.

El conocimiento puede usarse, esperan, para solventar los huecos en el Modelo Estándar de la Física, la teoría que intenta explicar qué es el universo y cómo funciona.

¿De qué color eran los dinosaurios?

BBC Ciencia

Científicos en Estados Unidos lograron identificar por primera vez de qué color eran algunas plumas de dinosaurios y para qué servían esos colores.

Reconstrucción de Sinosauropteryx (Imagen: Chuang Zhao y Lida Xing)

Los dinosaurios usaban sus plumas como agente de despliegue de color. (Imagen: Chuang Zhao y Lida Xing)

Un equipo de paleontólogos británicos, chinos e irlandeses, descubrieron que el Sinosauropteryx (una especie de dinosaurio terópodo cuyo nombre significa lagarto chino emplumado) estaba cubierto de cerdas simples -las precursoras de las plumas- con anillos de colores blanco y naranja alternados.

Los investigadores también descubrieron que el Confuciusornis, un ave prehistórica del tamaño de un cuervo, tenía un plumaje con manchas de color blanco, negro y marrón-naranja.

Tal como señala la investigación publicada en la revista Nature, el hallazgo ayudará a resolver uno de los grandes misterios de la paleontología: para qué servía el plumaje de estos animales que no volaban.

"Nuestra investigación ofrece información extraordinaria sobre el origen de las plumas", afirma el profesor Mike Benton de la Universidad de Bristol, Inglaterra, uno de los científicos involucrados en el estudio.

"En particular, ayuda a resolver el largo debate sobre la función original de las plumas: ¿servían para pelear, como aislante o para lucirlas?".

"Ahora sabemos que las plumas surgieron antes que las alas, así que el plumaje no se originó como estructuras para volar".

"Por lo tanto, nuestro estudio revela que las plumas surgieron como agente para un despliegue de color y sólo posteriormente en su historia evolutiva se convirtieron en herramientas útiles para volar y para cubrirse", explica el científico.

Pigmentos

Fósil de Confuciusornis (Foto: Onstituto de Paleontología de Vertebrados de Pekín)

El Confuciusornis tenía un plumaje con manchas de color blanco, negro y marrón-naranja.

En el estudio -en el que también participaron paleontólogos de la Universidad de Dublín en Irlanda, la Universidad Abierta del Reino Unido y del Instituto de Paleontología de Vertebrados de Pekín- se analizaron melanosomas, que son elementos celulares que contienen melanina, el pigmento más común de los animales.

Estos melanosomas se encuentran dentro de la estructura de las plumas y pelaje de las aves y mamíferos modernos, y son los encargados de darles su color negro y gris y sus tonos anaranjados y marrones.

Estos elementos celulares son muy resistentes y pueden sobrevivir dentro de una pluma durante cientos de millones de años.

Los investigadores estudiaron dos tipos de melanosomas encontrados en las plumas de varias aves y dinosaurios descubiertos en el noreste de China.

Tal como señalan los autores, "ésta es la primera vez que se informa de melanosomas descubiertas en plumas de dinosaurios y aves primitivas".

"Y también es la primera vez que se informa de feomelanosomas en plumas fósiles, los orgánulos que proveen los colores marrones y grisáceos", expresan.

Extraordinaria evolución

El estudio encontró también que las simples plumas de dinosaurios como el Sinosauropteryx sólo estaban presenten en ciertas partes de su cuerpo.

Fósil de Sinosauropteryx (FOTO: Instituto Nanjing)

Se estudiaron melanosomas encontrados en plumas fósiles en China.

Por ejemplo, dicen, se encontraban en una cresta en la mitad de su espalda y alrededor de la cola.

"Esto refleja que sólo tenían una limitada función en la regulación de la temperatura", dice el profesor Benton.

Los investigadores afirman que el hallazgo confirma la forma extraordinaria como se fueron "ensamblando" todas las características que forman a las aves modernas, desde sus plumas hasta sus sistemas cerebrales y visuales, gradualmente durante unos 50 millones de años de evolución.

"Estos descubrimientos abren toda una nueva área de investigación", afirma el profesor Benton.

"La cual nos permitirá explorar aspectos de la vida y comportamiento de los dinosaurios y aves primitivas que vivieron hace más de 100 millones de años", expresa Benton.

Los científicos esperan que futuras investigaciones permitan trazar un mapa preciso de la ubicación de los colores y patrones de las plumas en todo el cuerpo del animal.

iPad: la última apuesta de Apple

Luego de haber generado una enorme expectativa, la empresa estadounidense Apple presentó este miércoles su nuevo artilugio: el iPad, una computadora portátil en formato tableta de pantalla táctil. Como un iPhone pero más grande.

El director ejecutivo de la empresa, Steve Jobs, dijo que su nuevo lanzamiento es un "producto revolucionario", a medio camino entre una computadora portátil y un teléfono inteligente.

"Queremos iniciar el 2010 introduciendo un producto verdaderamente mágico y revolucionario", dijo Jobs al principio el evento."¿Hay lugar para una tercera categoría de aparato a medio camino entre una computadora portátil y un teléfono inteligente?", se preguntó.

clic Lea: ¿Podrá Apple sorprender otra vez?

Ese espacio, según Jobs, lo llena el nuevo iPad, que puede ser utilizado para navegar en internet, mandar correos electrónicos, compartir fotografías, ver videos, escuchar música, jugar juegos y leer libros electrónicos.

"Si hay lugar para una tercera categoría, tiene que ser mejor en esas tareas, si no no tendría razon de existir", aseguró durante la presentación del nuevo producto en el Centro de Arte de Yerba Buena, en San Francisco, California.

Delgado y ligero

iPad

El nuevo gadget posee un teclado táctil casi tan grande como el de una computadora.

Según lo explicado por Jobs durante la presentación, el nuevo gadget posee un teclado táctil casi tan grande como el de una computadora, tiene un grosor de 0.5 pulgadas y pesa menos de 700 gramos.

La pantalla táctil mide 9.7 pulgadas y posee una batería que dura 10 horas ( un mes en modo "standby").

"Más delgada y ligera que cualquier notebook", dijo Jobs.

Otra de las sopresas de la presentación fue el costo del producto, que durante la espera se había calculado entre US$800 y US$1.000. Sin embargo, se anunció el modelo base de 16GB costará US$499.

"Por US$499 mucha gente podrá tener un iPad", aseguró Jobs.

Los modelos con mayor memoria van incrementando el precio en US$100 y los tiempos de entrega están calculados en 60 días.

iBooks: la nueva iTunes para libros

Amazon hizo un gran trabajo en ser la pionera de esta función con el Kindle. Nosotros nos subimos en sus hombros y vamos un poco más lejos

Steve Jobs, director ejecutivo de Apple.

Según los especialistas, el lanzamiento de iPad marcará un antes y después en la industria de la música, televisión, cine y transformará la experiencia de leer libros, diarios y revistas.

Ya el lanzamiento del libro electrónico Kindle, de Amazon, inició un cambio en la manera de leer libros.

Y justo ese fue uno de los temas tocados por Jobs al presentar la nueva aplicación iBooks para el iPad: una librería virtual en la que se pueden escoger, pagar, descargar y leer libros en el mismo aparato. Como un iTunes pero de libros

"Amazon hizo un gran trabajo en ser la pionera de esta función con el Kindle. Nosotros nos subimos en sus hombros y vamos un poco más lejos", dijo el director ejecutivo de Apple.

clic Lea: Apple vs. Amazon: la revolución en tableta

El corresponsal de tecnología de la BBC, Mark Gregory, asegura que los escépticos han señalado "los fallidos intentos anteriores de encontrar un mercado masivo para los computadores estilo tableta".

La vida que cabe en un cubo

El artículo de National Geographic, Within One Cubic Foot va acompañado de un ejercicio visual que indaga sobre cuántos organismos caben en un cubo lleno de tierra o de mar.

Para obtener respuesta, el fotógrafo David Liittschwager utilizó una estructura metálica con forma de cubo (de unos 30 cm de lado) y lo colocó en distintos entornos –terrestres y marinos– para después observar y fotografiar todos y cada uno de los organismos que tenían cabida en ese reducido espacio, tal y como se puede ver en el vídeo que acompaña al artículo.

Descubierta la orquídea más pequeña

Recientemente se ha publicado el descubrimiento en Ecuador de varias nuevas especies de orquídeas, de entre ellas la más interesante es una cuya flor de pétalos transparentes mide tan solo 2,1 mm, lo que la convierte en la más pequeña del mundo.


Fue el pasado mes cuando el científico estadounidense Lou Jost publicaba el descubrimiento en la reserva del Cerro Candelaria de Ecuador de casi una docena de nuevas especies de orquídeas, entre ellas estaba una minúscula, de pétalos transparentes, tan pequeña que casi le pasa desapercibida. De hecho estaba trabajando con otra orquídea cuando –casi por casualidad– se dio cuenta de que en su base había otra orquídea minúscula, que resultó ser más interesante que la grande.

(Foto de la orquídea con una regla graduada. Cada raya es un milímetro. Foto gentileza de Lou Jost)

El descubrimiento tuvo lugar en la reserva de Cerro Candelaria por un equipo dirigido por Lou Jost de la fundación EcoMinga.

Han descubierto, entre otras muchas cosas, casi una veintena de nuevas especies de orquídeas del género Teagueia. La mayoría todavía no tienen nombre.

(Nuevas especies de Teagueias. Foto de Lou Jost. Gentileza de la fundación EcoMinga)

(Una de las nuevas orquídeas. Todavía sin nombre. Gentileza de la fundación EcoMinga)

En el Ecuador hay más 4 600 especies de plantas que son exclusivas de ese país lo que indica una gran biodiversidad.

La fundación EcoMinga trabaja en la reserva de Cerro Candelaria.

(Ubicación de Ecuador. El punto rojo señala donde trabaja Lou Jost y su equipo. Gentileza de la fundación EcoMinga)

(Mapa de Ecuador con indicación de la lluvia que cae. Se señalan los lugares de trabajo de EcoMinga. Gentileza de la fundación EcoMinga)

Volvamos a nuestra pequeña orquídea, la más pequeña del mundo por ahora. Es del genero Platystele y todavía no han nombrado a la especie. Sus hojas son casi transparentes debido a su pequeñez; su grosor es tan pequeño que deja pasar la luz. Sus pétalos dan la sensación de estar recubiertos de azúcar:

(Platystele x. Foto de Lou Jost. Gentileza de la fundación EcoMinga)

El anterior récord de pequeñez lo tenía otra orquídea del género Platystele; en este caso sí que la especie tiene nombre: Platystele jungermannioides cuyas flores son de 2,5 mm.

(Platystele jungermannioides. Foto gentileza de Daniel Jiménez)

Lo más interesante de este descubrimiento, según Jost, es demostrar que todavía se pueden encontrar especies nuevas. Una de sus frases textuales fue: «La gente piensa que todo ha sido descubierto, pero hay mucho más».


Por mi parte estoy de acuerdo y añado que el que se sigan encontrando nuevas especies, algunas de las cuales tienen algún récord, como en este caso ser la más pequeña del mundo, puede servir para atraer nuevas vocaciones científicas de las que tan necesitados estamos.

Gracias a Jost por su descubrimiento y crear motivación entre los jóvenes.


Más datos: http://www.ecuadorciencia.org/blog.asp?id=8368

Conducta Moderna de Humanos Medio Millón de Años Antes de lo Creído

22 de Enero de 2010. Foto: Gonen Sharon, Hebrew University of JerusalemPruebas de un comportamiento humano complejo en una época tan lejana como 750.000 años atrás, han sido obtenidas por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén. Eso es alrededor de medio millón de años antes de lo que los arqueólogos previamente estimaban.


El descubrimiento fue realizado en el transcurso de las excavaciones en el yacimiento arqueológico de Gesher Benot Ya'aqov, ubicado en el Norte de Israel, llevadas a cabo por un equipo del Instituto de Arqueología de la Universidad Hebrea.

Un análisis de la distribución espacial de los restos hallados revela un patrón de áreas específicas en las que se llevaban a cabo distintas actividades. Este tipo de organización indica una conceptualización formal del espacio vital, que necesita de la existencia de una organización social y la comunicación necesaria entre los miembros del grupo. Se cree que estas habilidades de organización son exclusivas de los humanos modernos.

Hasta ahora, los intentos de rastrear el origen de tales comportamientos en varios asentamientos prehistóricos en el mundo se han concentrado en el análisis espacial de yacimientos arqueológicos del Paleolítico Medio, donde se han encontrado áreas de actividad, en particular las relacionadas con las chimeneas, y sobre las cuales únicamente se han encontrado datos de sólo unos 250.000 años atrás.
Los árboles están ubicados en la Unidad de Recursos Genéticos Vegetales, sita en Geneva, Nueva York.

En la investigación se evaluó la resistencia de las plántulas a enfermedades críticas.

Se recogieron datos de 776 árboles sobre resistencia a tales enfermedades. La diversidad genética de los 280 especímenes de Armenia y Georgia fue comparada con los resultados obtenidos para los especímenes de Rusia y Turquía.

Un total de 106 alelos fueron identificados en los árboles de Georgia y Armenia.

La diversidad genética promedio osciló entre 0,47 y 0,85 por locus. Los investigadores han llegado a la conclusión de que la diferenciación genética en los lugares de procedencia de las muestras fue mayor que la encontrada entre ambos países.

Los datos sugieren que las poblaciones silvestres de M. orientalis de regiones alrededor del Mar Negro son genéticamente distinguibles y muestran altos niveles de diversidad.

Información adicional en:

Neurociencias: Primeros cuatro años de vida determina desarrollo futuro de los niños.



Las neurociencias han demostrado que dos billones de neuronas se crean en los primeros meses de vida, pero sólo con la adecuada estimulación cognitiva, afectiva y el acceso a distintas experiencias es posible que los niños y niñas logren su pleno desarrollo.

El rendimiento académico, las posibilidades de caer en la delincuencia o de ser adicto a la nicotina; son solo algunos de los aspectos que se ven determinados por los primeros cuatro años de vida. Cada día las neurociencias entregan más evidencias de que la primera infancia es una de las etapas más decisivas en la vida de un ser humano, ya que en ella se sientan las bases de las capacidades cognitivas, sociales y afectivas centrales que prepararan a un niño o una niña para la vida en sociedad.

En la última década los avances científicos han permitido una mayor comprensión de los procesos de desarrollo cerebral y del sistema nervioso y sensorial, evidenciándose la importancia vital de la vida intrauterina y de los primeros años en la maduración biológica que permite a los individuos llegar a ser personas integradas en una sociedad. Por ejemplo, en los primeros meses de vida se desarrollan más de cien billones de neuronas las cuales en una delicada obra de ingeniería deben unirse para dar forma definitiva al cerebro y establecer las conexiones que permitirán los pensamientos, sentimientos, emociones, expresiones, acciones desde allí hasta su adultez.

Así es como, la Organización Mundial de la Salud ha señalado que las condiciones ambientales en la primera infancia, son el determinante más poderoso de las competencias básicas con las que un ser humano se adaptará al mundo. De hecho, asevera que el desarrollo temprano continúa influyendo en la salud de las personas, en distintas formas, a lo largo de todo el ciclo vital.

Como ya lo señalaba Hyman “….en la danza de la vida, los genes y el ambiente son socios inseparables. Los genes esbozan el esquema básico del cerebro, luego la estimulación del medioambiente, ya sea la luz que llega a la retina o el sonido de la voz en el nervio auditivo, enciende y apaga los genes afinando estructuras cerebrales, antes y después del nacimiento.”



Condiciones que no se repiten



Las investigaciones han demostrado que existe una edad óptima para los distintos tipos de estímulos sensoriales y motores, pasada la cual, no vuelven a darse de la misma manera. Es así como la cantidad, calidad, intensidad y diversidad de las experiencias sensoriales y motoras determina en gran medida la gama de estímulos que el niño será capaz de reconocer y apreciar.

De este modo, un niño que no recibe la estimulación necesaria queda con un rezago o retraso en el desarrollo que –de no ser tratado- será determinante para el resto de su infancia y vida adulta. Las cifras son bastante elocuentes: Según Verónica Silva, Secretaria Ejecutiva del programa Chile Crece Contigo, en Chile 3 de cada 10 niños llegan a la Educación Preescolar con algún nivel de rezago. Por ello “es fundamental detectar tempranamente ese rezago y generar las instancias para que todos los niños y niñas reciban la estimulación adecuada”.

Pero no sólo se trata de la estimulación cognitiva. “Nada de esto sirve si no es apoyada su parte afectiva y social, si son queridos y contenidos de forma que aprendan a confiar en el mundo”, señala Pilar Fort, investigadora y experta de la organización norteamericana Zero to Three que promueve el adecuado cuidado y estimulación de niños pequeños.

Por el contrario, la adversidad y las relaciones deterioradas también impactan en el desarrollo del cerebro. De esta forma, cuando el niño o la niña no reciben relaciones de protección y cuidados adecuados, aumenta el nivel de hormonas asociadas al estrés generando mayor riesgo de enfermedades físicas y mentales que dura hasta su vida adulta. También se ha demostrado que de los castigos no se extraen aprendizajes, al contrario es con los resultados positivos que se activan las redes neuronales en el cerebro, plasmando el aprendizaje correcto. Por esto es importante que los padres y cuidadores de niños en lugar de retarlos cuando hacen algo mal, les muestren la forma correcta de hacerlo. “Los aprendizajes hay que enseñarlos a través del ensayo reiterativo”, grafica Marcela Peña, investigadora en Neurociencias de la U. de Chile.

De acuerdo a la Organización Mundial de la Salud, la calidad del cuidado materno produce efectivos cognitivos y emocionales de largo plazo. Lo importante de esto es que las habilidades de crianza pueden mejorarse y que existe un amplio interés de los padres por entregar una buena formación a sus hijos.

Por esto es que en todo el mundo se están fomentando programas de protección integral a los niños menores de 4 años. Con el fin de ayudarlos a desarrollar toda su capacidad y que tengan las condiciones para vivir una vida plena. Esto planes incluyen a la familia, su entorno, condiciones de vida y por supuesto, la detección temprana de cualquier trastorno o problema de salud. Inglaterra lleva la delantera con 10 años de experiencia. En Chile el Programa Chile Crece Contigo apunta a los mismos objetivos. Pero su intención no es sólo abarcar a la población de menores recursos. Se trata de un programa integral que busca llegar también a quienes se atienden en el sector privado de salud y educación preescolar. De esta forma se encuentra desarrollando los convenios que les permitan acceder a estos conocimientos, metodologías y aprendizajes.

La hipermorfosis y encefalización


La hipermorfosis jugó papel importante en la evolución de órganos como la cornamenta del alce irlandés o el cerebro humano y la mente, que no tiene más de 500.000 años. AL principio el homo tiene tamaños cerebrales superiores a los 600 cc, considerablemente mayores que los grandes antropoides, los de Australopithecus y los de Paranthropus. Pero hace tres millones y medio de años, su capacidad tenía unos 300-400 cm3, una capacidad similar a la de los chimpancés actuales. Cerca de un millón y medio de años atrás tal capacidad craneal se había duplicado, y siguió creciendo posteriormente hasta alcanzar los mayores valores en dos especies del Cuaternario: El Homo neanderthalensis y nosotros: Los Homo sapiens, con valores cercanos a los 1300 cc.
El tamaño absoluto del encéfalo no es una buena medida de la inteligencia, ya que su volumen depende del tamaño del cuerpo. Los humanos tenemos un cerebro con una masa alrededor de los 1250-1350 gramos. Pero no somos los mamíferos con el mayor encéfalo, son mayores los del elefante africano (5.600 g) o las ballenas (6.800 g). El encéfalo cumple las tareas de la coordinación del funcionamiento resto del cuerpo, y por lo tanto debe ser grande en las especies de gran tamaño corporal. La encefalización es el tamaño relativo del cerebro respecto al tamaño corporal. El único método para comparar el encéfalo de especies de tamaños diferentes es el de calcular el peso encefálico que debería tener según su peso corporal (valor esperado) y comparar dicho peso con su peso encefálico real (valor encontrado). El índice entre valor esperado y el valor real se conoce como índice de encefalización (igual a 1 significa que corresponde con su tamaño corporal. Si > 1 los encéfalos son mayores de lo esperado. Los humanos tenemos un encéfalo 7 veces superior que un mamífero de su tamaño, pero comparado con un primate haplorrino1 de su tamaño tiene un cerebro 2,9 veces superior ("El hombre en el grupo de los primates". http://www.sindioses.org/cienciaorigenes/hipermorfosis.html)
Los cerebros de los chimpancés y gorilas tienen una alta tasa de crecimiento antes del nacimiento, pero está se frena ostensiblemente después del nacimiento. Sin embargo, los humanos se diferencian de sus primos porque en su evolución lograron obtener un rápido crecimiento del cerebro antes del nacimiento y dos años después de este. Los humanos retenemos la tasa de crecimiento neuronal. Nosotros añadimos cerca de 250,000 neuronas por minuto en el desarrollo postnatal temprano. Esta fue la clave.
La proporción entre el peso del cerebro y el peso del cuerpo es similar para los grandes simios y los humanos recién nacidos. Precisamente los simios y humanos se parecen más entre si cuando son bebes. Sin embargo cuando los humanos son adultos la proporción es 3.5 que la de los simios. A medida que un humano crece la relación entre el peso del cerebro y del cuerpo está literalmente por fuera de patrón (Fig.3). A nivel celular se puede notar que se forman cerca de 30,000 sinapsis por segundo por centímetro cuadrado durante los primeros pocos años de vida (las sinapsis son las conexiones entre neuronas)

En la figura 3 se nota que los humanos se alejan del patrón cuando uno compara la encefalización humana con la de otros simios. La tasa cerebro/cuerpo humana (El índice de encefalización) es cerca de 3.5 mayor que la de otros simios. La retención de la tasa de crecimiento neuronal en nuestra evolución hace de los bebes humanos "fetos extrauterinos" por los primeros años de nuestra vida. Nuestra gestación actual sería de 21 meses si siguiéramos el patrón de madurez de los simios. Es decir, naceríamos del tamaño que tienen los niños de un año de edad. Tal parto sería imposible para una madre humana. Es de notar que el parto a las 40 semanas de gestación es de por si muy laborioso por las modificaciones de la pelvis humana a la postura bípeda (la postura bípeda evolucionó antes que la retención de la tasa de crecimiento neuronal). El nacimiento de un bebe humano es resultado de la anchura de la pelvis, la madurez de los pulmones, e indudablemente la circunferencia de la cabeza. La extraordinaria producción de neuronas en forma continua que creó la evolución tuvo importantes y radicales consecuencias para los humanos, tales como:
Generar nuevos módulos (sitios dirigidos) que pueden adquirir nuevas funciones.
Almacenar nuevas memorias para ser usadas en pensar y pronosticar nuevos escenarios
Aprender por la interconexión entre ellas mismas y con las neuronas generadas prenatalmente.
Este período de desarrollo postnatal tiene mucho que ver con la maduración de los circuitos neuronales determinados por el diámetro del axón y la mielinización
La niñez: Una nueva etapa en el ciclo de vida humano
El mantenimiento de la tasa de crecimiento rápido de neuronas trajo como consecuencia el desarrollo de la niñez. Este período va desde los tres a los siete años. El período de la niñez está caracterizado por la dentición inmadura, un pequeño sistema digestivo, y un rápido crecimiento del cerebro que demanda una alta dieta calórica. Este es un período de tiempo cuando los humanos deben ser llevados y alimentados por los adultos. Durante este tiempo, el cerebro se desarrolla más rápido que cualquier otra porción del cuerpo (Figura 4), y se desarrolla mucho más rápido que el sistema digestivo requerido para alimentarlo. Los enormes requerimientos calóricos para el desarrollo del cerebro debería demandar un prolongado período en el cual el infante debería tener que ser alimentado por adultos
El período de la niñez podría permitir que el cerebro se desarrolle en un ambiente enriquecido. Como B. Childs concluyó: "La exposición extendida de un sistema nervioso madurando gradualmente a las experiencias de un ambiente variable, junto con la resilencia mental a continuar a aprender en todos los años es la receta para la agilidad adaptativa que ha capacitado a los seres humanos para vivir en todas las latitudes y así explotar todos los recursos de la Tierra para la construcción de civilizaciones y para ser estéticamente creativo.". Otros científicos, como B. Bogin argumenta que esto es actualmente un producto colateral de la infancia y no su intención. El valor selectivo de la niñez debería ser mejorar la posibilidad de supervivencia de cada infante hasta la madurez. Esto explicaría porque los humanos tienen un prolongado desarrollo y una baja fertilidad, lo cual hizo la rama de los Homo unos simios únicos, adaptables, creativos y muy cabezones. Muchos estudiosos argumentan que nosotros llegamos a ser humanos a través de nuestras interacciones tempranas con un ambiente rico en sonidos, texturas, olores e imágenes. Esta breve reflexión sobre nuestro proceso evolutivo de hipermorfosis lleva un importante mensaje: "Cuidar de una infancia feliz, con educación y buena nutrición es la clave para el óptimo desarrollo de los individuos y de toda la sociedad."

La hipermorfosis y encefalización


La hipermorfosis jugó papel importante en la evolución de órganos como la cornamenta del alce irlandés o el cerebro humano y la mente, que no tiene más de 500.000 años. AL principio el homo tiene tamaños cerebrales superiores a los 600 cc, considerablemente mayores que los grandes antropoides, los de Australopithecus y los de Paranthropus. Pero hace tres millones y medio de años, su capacidad tenía unos 300-400 cm3, una capacidad similar a la de los chimpancés actuales. Cerca de un millón y medio de años atrás tal capacidad craneal se había duplicado, y siguió creciendo posteriormente hasta alcanzar los mayores valores en dos especies del Cuaternario: El Homo neanderthalensis y nosotros: Los Homo sapiens, con valores cercanos a los 1300 cc.
El tamaño absoluto del encéfalo no es una buena medida de la inteligencia, ya que su volumen depende del tamaño del cuerpo. Los humanos tenemos un cerebro con una masa alrededor de los 1250-1350 gramos. Pero no somos los mamíferos con el mayor encéfalo, son mayores los del elefante africano (5.600 g) o las ballenas (6.800 g). El encéfalo cumple las tareas de la coordinación del funcionamiento resto del cuerpo, y por lo tanto debe ser grande en las especies de gran tamaño corporal. La encefalización es el tamaño relativo del cerebro respecto al tamaño corporal. El único método para comparar el encéfalo de especies de tamaños diferentes es el de calcular el peso encefálico que debería tener según su peso corporal (valor esperado) y comparar dicho peso con su peso encefálico real (valor encontrado). El índice entre valor esperado y el valor real se conoce como índice de encefalización (igual a 1 significa que corresponde con su tamaño corporal. Si > 1 los encéfalos son mayores de lo esperado. Los humanos tenemos un encéfalo 7 veces superior que un mamífero de su tamaño, pero comparado con un primate haplorrino1 de su tamaño tiene un cerebro 2,9 veces superior ("El hombre en el grupo de los primates". http://www.sindioses.org/cienciaorigenes/hipermorfosis.html)
Los cerebros de los chimpancés y gorilas tienen una alta tasa de crecimiento antes del nacimiento, pero está se frena ostensiblemente después del nacimiento. Sin embargo, los humanos se diferencian de sus primos porque en su evolución lograron obtener un rápido crecimiento del cerebro antes del nacimiento y dos años después de este. Los humanos retenemos la tasa de crecimiento neuronal. Nosotros añadimos cerca de 250,000 neuronas por minuto en el desarrollo postnatal temprano. Esta fue la clave.
La proporción entre el peso del cerebro y el peso del cuerpo es similar para los grandes simios y los humanos recién nacidos. Precisamente los simios y humanos se parecen más entre si cuando son bebes. Sin embargo cuando los humanos son adultos la proporción es 3.5 que la de los simios. A medida que un humano crece la relación entre el peso del cerebro y del cuerpo está literalmente por fuera de patrón (Fig.3). A nivel celular se puede notar que se forman cerca de 30,000 sinapsis por segundo por centímetro cuadrado durante los primeros pocos años de vida (las sinapsis son las conexiones entre neuronas)

En la figura 3 se nota que los humanos se alejan del patrón cuando uno compara la encefalización humana con la de otros simios. La tasa cerebro/cuerpo humana (El índice de encefalización) es cerca de 3.5 mayor que la de otros simios. La retención de la tasa de crecimiento neuronal en nuestra evolución hace de los bebes humanos "fetos extrauterinos" por los primeros años de nuestra vida. Nuestra gestación actual sería de 21 meses si siguiéramos el patrón de madurez de los simios. Es decir, naceríamos del tamaño que tienen los niños de un año de edad. Tal parto sería imposible para una madre humana. Es de notar que el parto a las 40 semanas de gestación es de por si muy laborioso por las modificaciones de la pelvis humana a la postura bípeda (la postura bípeda evolucionó antes que la retención de la tasa de crecimiento neuronal). El nacimiento de un bebe humano es resultado de la anchura de la pelvis, la madurez de los pulmones, e indudablemente la circunferencia de la cabeza. La extraordinaria producción de neuronas en forma continua que creó la evolución tuvo importantes y radicales consecuencias para los humanos, tales como:
Generar nuevos módulos (sitios dirigidos) que pueden adquirir nuevas funciones.
Almacenar nuevas memorias para ser usadas en pensar y pronosticar nuevos escenarios
Aprender por la interconexión entre ellas mismas y con las neuronas generadas prenatalmente.
Este período de desarrollo postnatal tiene mucho que ver con la maduración de los circuitos neuronales determinados por el diámetro del axón y la mielinización
La niñez: Una nueva etapa en el ciclo de vida humano
El mantenimiento de la tasa de crecimiento rápido de neuronas trajo como consecuencia el desarrollo de la niñez. Este período va desde los tres a los siete años. El período de la niñez está caracterizado por la dentición inmadura, un pequeño sistema digestivo, y un rápido crecimiento del cerebro que demanda una alta dieta calórica. Este es un período de tiempo cuando los humanos deben ser llevados y alimentados por los adultos. Durante este tiempo, el cerebro se desarrolla más rápido que cualquier otra porción del cuerpo (Figura 4), y se desarrolla mucho más rápido que el sistema digestivo requerido para alimentarlo. Los enormes requerimientos calóricos para el desarrollo del cerebro debería demandar un prolongado período en el cual el infante debería tener que ser alimentado por adultos
El período de la niñez podría permitir que el cerebro se desarrolle en un ambiente enriquecido. Como B. Childs concluyó: "La exposición extendida de un sistema nervioso madurando gradualmente a las experiencias de un ambiente variable, junto con la resilencia mental a continuar a aprender en todos los años es la receta para la agilidad adaptativa que ha capacitado a los seres humanos para vivir en todas las latitudes y así explotar todos los recursos de la Tierra para la construcción de civilizaciones y para ser estéticamente creativo.". Otros científicos, como B. Bogin argumenta que esto es actualmente un producto colateral de la infancia y no su intención. El valor selectivo de la niñez debería ser mejorar la posibilidad de supervivencia de cada infante hasta la madurez. Esto explicaría porque los humanos tienen un prolongado desarrollo y una baja fertilidad, lo cual hizo la rama de los Homo unos simios únicos, adaptables, creativos y muy cabezones. Muchos estudiosos argumentan que nosotros llegamos a ser humanos a través de nuestras interacciones tempranas con un ambiente rico en sonidos, texturas, olores e imágenes. Esta breve reflexión sobre nuestro proceso evolutivo de hipermorfosis lleva un importante mensaje: "Cuidar de una infancia feliz, con educación y buena nutrición es la clave para el óptimo desarrollo de los individuos y de toda la sociedad."

Chimpancés altruistas adoptan a crías huérfanas

Al parecer, los chimpancés pueden ser tan altruistas como nosotros lo humanos, ya que según una nueva investigación ha descubierto 18 casos de crías que han quedado huérfanas y han sido adoptadas por otras madres.

image

Estos casos fueron vistos en al bosque Tai, Parque Nacional Taï, en el suroeste de Costa de Marfil. Los padres adoptivos, tanto hembras como machos, no se han hecho problema en adoptar a los huérfanos y los han tratado como si fuesen hijos propios.

Es un caso de altruismo extremo, ya que les lleva mucho trabajo y tiempo criar a un niño que no es suyo, y no reciben nada a cambio. O sea, es un gesto desinteresado.

Hay casos de altruismo en la naturaleza, pero suele ser bastante instintivo. En este caso se trata de un comportamiento costoso para ayudar a otro sin ningún beneficio propio, algo sólo visto en el género humano.

Ya antes habían descubierto otros comportamientos desinteresados de los chimpancés, como compartir comida, aunque se ha dicho que en este caso podría ser algún tipo de reciprocidad. Aunque el caso de los huérfanos, ya no se trata de algo recíproco.

Criar a un huérfano implica años de cuidados, como vigilarlo en los viajes, proveerle protección en conflictos y compartid comida con él.

Algo más extraño es que la crianza de las crías suele recaer en las hembras, pero se han visto varios casos de machos que adoptaron huérfanos.

Fuente: Livescience

La Península Ibérica, último refugio neandertal hasta hace 37 mil años

La cadena montañosa Cantabro-Pirenaica al parecer encerró a la Península Ibérica, e hizo que al sur del Ebro fuese un refugio para los neandertales, donde lograron sobrevivir muchos miles de años mientras sus congéneres del resto de Europa eran asimilados o reemplazados.

Dientes datados de Pego do Diablo Se trata de un nuevo estudio publicado por João Zilhão y colegas en PLoS ONE. Allí los autores parten de la base de que sólo los humanos modernos están asociados con los estadios tardíos de la tecnología lítica auriñaciense, por lo que se pueden datar los patrones de aparición de esta tecnología.

Usando técnicas de datación de radiocarbono AMS lograron datar muestras de fauna asociada a estratos del Auriñaciense III-IV en la cueva portuguesa Pego do Diabo. Los resultados establecieron con seguridad que el proceso de asimilación/reemplazo en el oeste de Eurasia debe haber ocurrido antes de 34,500 años atrás, ya que esa es la fecha en que todo es auriñaciense, o sea sapiens.

Combinado con la cronología del Musteriense tardío y algunas dataciones imprecisas del Auriñacience II, de otros yacimientos portugueses los autores concluyen que ningún neandertal podría haber persistido totalmente aislado más allá del 37.000 antes del presente.

Las evidencias más antiguas de Homo sapiens en Europa datan de hace 40 mil años, en la región del Danubio.

Según explica Zilhao, "creo que el patrón de la 'frontera del Ebro' se generó por factores climáticos y demográficos ya que coincide con un periodo climático globalmente más templado durante el que los bosques de robles y pinos se expandieron a lo largo de la fachada occidental de Iberia".

Para el investigador, la población disminuyó y probablemente se produjo una ruptura en las redes de interacción como resultado de la expansión en estas tierras cubiertas de árboles, favoreciendo la creación y persistencia de los refugios de población.

"Entonces, a medida que los entornos se abrieron de nuevo a las manadas de grandes herbívoros y sus cazadores como resultado del regreso de las condiciones más frías, debió sobrevenir la interacción y el movimiento a lo largo de los límites previos y los últimos neandertales pasaron por los mismos procesos de asimilación o reemplazo por los que pasaron aquellos que se extinguieron en Europa cinco milenios antes", concluye Zilhao.

Esto también tiene implicancias para la interpretación del niño de Lagar Velho, ya que este fue datado 5000 años despues de la supuesta desaparición de los últimos neandertales de Portugal, por lo que es insostenible que sus rasgos son el resultado de un cruce directo, o sea padres o abuelos, entre neandertales y sapiens. Así es que los autores del estudio lo explican como el resultado de un cruce genético al momento del contacto entre las dos especies, y que demostrarían entonces que el intercambio genético debe haber sido significativo para haber durado 5000 años.

Referencia

João Zilhão, Simon J. M. Davis, Cidália Duarte, António Soares, Peter Steier, Eva Wild. Pego do Diabo (Loures, Portugal): Dating the Emergence of Anatomical Modernity in Westernmost Eurasia. PLoS ONE, 2010; 5 (1): e8880 DOI: 10.1371/journal.pone.0008880

Pseudociencia cosmética

Con este empeño nuestro de acudir al taller de chapa y pintura para aparentar menos edad de la que tenemos, las compañías cosméticas se están forrando: en 2008 solo en Estados Unidos las ventas de productos antienvejecimiento llegaron a los 1.600 millones de dólares. La palabra-estrella de todos estos supuestos tratamientos crematísticos –nótese el elegante juego de palabras– es ADN.

“Biocosmético de nueva era a base de Filamentos de ADN y Moléculas protectoras del núcleo celular. Frena el proceso de envejecimiento en cada célula de su piel”; “La asociación única de Plancton Termal Puro y Reverserol SV, potente activo vegetal, actúa para reparar las micro-alteraciones del ADN, relanzar la actividad de los genes”; “el ácido fólico y la creatina protegen el ADN de futuros daños externos”; “contiene una bifidobacteria y una levadura capaces de facilitar que los genes fabriquen proteínas al ritmo que lo hacían en su juventud”, son algunas frases con las que convencen a incautos e incautas. Lo de la bifidobacteria tiene su punto porque no sólo es buena para nuestra panza, como dicen los fabricantes de yogures, sino también para que nuestra piel se vuelva joven. Uno de los que más me gustan es de origen patrio, Pro Cell T, que dicen lo extraen de un manzano suizo “rico en células madre vegetales, que es capaz de estimular y proteger a las células madre adultas de la piel”. Espero que no sea creando corteza de manzano suizo. A lo mejor quien lo use empieza a producir clorofila y se convierte en algo parecido a Ficus, el hombre-planta de la comedia de los 70 Quark, la escoba espacial.

Si fuera cierto los investigadores de las compañías cosméticas deben ser tipos de premio Nobel. En menos de cinco años han sido capaces de identificar todos los genes relacionados con el envejecimiento y su función, más toda la complejísima proteómica que hay debajo, más realizar una búsqueda intensísima en el medio natural identificando aquellas sustancias capaces de revertir los procesos biológicos en curso en nuestras células. ¡Y después, conseguir que actúe en una crema de noche! Esto no lo superan ni los vendedores de pociones de las pelis del oeste. Impresionante. Y seguiremos picando porque queremos parecer menos viejos. Eso sí, seguiremos siendo viejos. Como decía el médico cascarrabias John Becker, “me alegra saber que hay algo inevitable además de los impuetos, la muerte y que Dios se aparezca a cualquier paleto desdentado”.

Adelgazar con conocimiento

Resulta peculiar cómo nuestra sociedad consumista redefine el sobrepeso que nos tienta desde todos los rincones del supermercado. Los dietistas lo describen como un desequilibrio energético debido a un consumo excesivo de calorías y una escasa actividad física. Como dice Clive Hamilton, de la Universidad Nacional de Australia, “habría sido más útil describirlo recurriendo a los conceptos de glotonería y pereza”. Tiene razón, aunque suene políticamente incorrecto. La glotonería la fomenta la sociedad de consumo, que se aprovecha de la tendencia natural de todo ser vivo a almacenar energía y no gastarla sin necesidad. Unos son más capaces de no caer en la tentación, aunque quizá a ellos les sea imposible escapar de la seducción del dinero, los coches, las joyas, los zapatos, la ropa o los gadgets tecnológicos.

Usted decide que debe ponerse a régimen. Como “mal de muchos, consuelo de tontos”, su pareja también se apunta. Tras una semana que literalmente se ha hecho más larga que un día sin pan, van decididos a la báscula, por eso de controlar el peso. ¡Sorpresa! Mientras su pareja ha perdido casi 3 kilos usted no ha llegado ni al medio kilo. ¡Imposible! Pues no; ninguna dieta sirve para todo el mundo porque el metabolismo de cada cual es único. Eso no quiere decir que no deba comer adecuadamente. La primera ley de la termodinámica va a misa: la energía ni se crea ni se destruye… Nadie engorda sin comer, ni adelgaza poniéndose como el quico.

Descifrar las rutas metabólicas de nuestro cuerpo es el objetivo de una rama de la ciencia aún en pañales: la metabolómica. En un futuro, dicen, podrá ser posible diseñar el régimen y los ejercicios a realizar a cada uno de nosotros. Insisto: aún queda mucho por investigar. Eso sí, no se fie de esas dietas-milagro que le dicen lo que debe comer por el grupo sanguíneo o por análisis clínico. No son más que tonterías.

Chimpancés altruistas adoptan a crías huérfanas

Al parecer, los chimpancés pueden ser tan altruistas como nosotros lo humanos, ya que según una nueva investigación ha descubierto 18 casos de crías que han quedado huérfanas y han sido adoptadas por otras madres.

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Estos casos fueron vistos en al bosque Tai, Parque Nacional Taï, en el suroeste de Costa de Marfil. Los padres adoptivos, tanto hembras como machos, no se han hecho problema en adoptar a los huérfanos y los han tratado como si fuesen hijos propios.

Es un caso de altruismo extremo, ya que les lleva mucho trabajo y tiempo criar a un niño que no es suyo, y no reciben nada a cambio. O sea, es un gesto desinteresado.

Hay casos de altruismo en la naturaleza, pero suele ser bastante instintivo. En este caso se trata de un comportamiento costoso para ayudar a otro sin ningún beneficio propio, algo sólo visto en el género humano.

Ya antes habían descubierto otros comportamientos desinteresados de los chimpancés, como compartir comida, aunque se ha dicho que en este caso podría ser algún tipo de reciprocidad. Aunque el caso de los huérfanos, ya no se trata de algo recíproco.

Criar a un huérfano implica años de cuidados, como vigilarlo en los viajes, proveerle protección en conflictos y compartid comida con él.

Algo más extraño es que la crianza de las crías suele recaer en las hembras, pero se han visto varios casos de machos que adoptaron huérfanos.

Fuente: Livescience

¿Qué es lo que atrae a los mosquitos?

¿Por qué nos pican los mosquitos? ¿Cómo es que nos encuentran? Al parecer es por un olor natural que emitimos nosotros los humanos. El olor despedido por una sustancia llamada nonanal que producimos tanto nosotros como las aves, y que resulta un aroma irresistible para los mosquitos.

image Aquí en Natura Curiosa vimos ya las Curiosidades Sobre los Mosquitos. Pero una investigación liderada por el ecologista y químico Walter Leal, de la Universidad de California, ha descubierto el por qué.

Hicieron investigaciones para ver cuanta de esta sustancia producía nuestra piel, y al parecer produce mucha. Pero varía de persona en persona, razón por la cual hay quienes son siempre picados por los mosquitos mientras están los que pasan sin ser molestados.

Los mosquitos pueden sentir el nonanal a través de la ropa, y para ellos significa que hay sangre, la que utilizan las hembras de los mosquitos para nutrir a los huevos que originarán nuevos mosquitos. Ellos también pueden sentir el calor de nuestros vasos sanguíneos, así que el olor los atrae, y el calor de la sangre les confirma que tienen un festín delante.

Fuente: Livescience