¿Por qué la sangre se ve azul bajo la piel?

Si la sangre es roja, ¿por qué la sangre se percibe como azul a través de la piel?

Sí que es verdad que existe la sangre azul, pero sólo existe en otros animales, como por ejemplo los moluscos, que en lugar de tener hierro como nosotros, tienen cobre. Pero la humana parece azul aunque no lo sea por razones que nada tienen que ver la composición de la sangre.

La explicación surgió en los años noventa, tras la investigación del doctor Lothar Lilge y su equipo de Ontario Laser and Light Wave Research Centre (Canadá). Cuando la luz incide en la piel, las longitudes de onda más largas y más rojas penetran en mayor profundidad y son absorbidas por los vasos sanguíneos.

Por esa razón, la luz que se refleja en la piel a través de un vaso sanguíneo cuenta con una alta proporción de las longitudes de onda más cortas del espectro azul-violeta.

El efecto se confirma en los negros, ya que la melanina característica del color de la piel absorbe prácticamente todas las longitudes de onda de la luz en la superficie de la piel.

Este curioso efecto óptico ha sido el que creó la famosas expresiones “príncipe azul” o “personas de sangre azul” para referirse a la gente que pertenecía a la nobleza o a una categoría social elevada. Estas expresiones tienen su origen en las familias nobles de Castilla para afirmar que su sangre era pura y no estaba mezclada con sangre judía o morisca. Y es que estas personas solían tener la piel de color pálido, al no tener que tomar el sol para trabajar. (…) Desde un estricto punto de vista biológico, cuando los nobles afirmaban que tenían la sangre azul lo que estaban insinuando es que eran descendientes de moluscos y su sangre tenía hemocianina.

Vía | MedTempus

La Estructura Osea, Tan Importante Como la Piel en la Apariencia Joven de Una Cara

28 de Abril de 2010. Los tratamientos de estiramiento facial (lifting) y otros procedimientos para reducir las arrugas son solicitados desde hace tiempo por la gente que quiere amortiguar las señales del envejecimiento, pero una nueva investigación sugiere que para restablecer una apariencia juvenil se necesita más que estirar la piel flácida.


El estudio, realizado por doctores en el Centro Médico de la Universidad de Rochester, indica que a medida que la gente envejece, se producen cambios significativos en los huesos del rostro, en particular en el hueso de la mandíbula, que contribuyen a la aparición de rasgos faciales comúnmente asociados a la vejez.

El nuevo estudio sugiere que el futuro enfoque para los tratamientos de rejuvenecimiento facial podría basarse en la premisa de restaurar primero la estructura subyacente y luego aplicar procedimientos para estirar la piel.
Revisando una colección de 120 escaneos faciales mediante tomografía computerizada, los cirujanos plásticos midieron los cambios producidos en los huesos de la cara con el transcurso del tiempo. Estos escaneos fueron divididos en tres grupos con 20 hombres y 20 mujeres en cada uno: un grupo de personas jóvenes, otro de gente de mediana edad, y el tercero con sujetos de 65 ó más años de edad.

Los investigadores usaron un programa informático para medir en cada escaneo la longitud, ancho, y ángulo del hueso de la mandíbula, y comparar los resultados de cada grupo. El uso de tomografía computerizada en este estudio permitió obtener una reconstrucción tridimensional y mediciones más precisas.

El ángulo de la mandíbula se incrementa marcadamente con la edad, lo cual provoca una pérdida de la definición del borde inferior de la cara, según los resultados del estudio. En las comparaciones entre los grupos, se aprecia que la longitud de la mandíbula se hace significativamente menor al pasar de la juventud a la edad mediana, mientras que el descenso en la altura de la mandíbula al pasar de la edad mediana a la ancianidad es notable.

"La mandíbula es la base de la parte inferior de la cara, y los cambios en ella afectan a la estética de la cara", subraya el Dr. Howard N. Langstein, profesor y jefe de Cirugía Reconstructiva y Plástica en el Centro Médico de la Universidad de Rochester.

Esta pérdida de volumen óseo puede contribuir a que la piel del rostro se vuelva flácida, entre otros efectos que conducen a la aparición de rasgos faciales típicos de la vejez.

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Diversidad Genética Basada en Cuándo Se Expresan los Genes

28 de Abril de 2010. Ahora, casi una década después de publicarse el primer bosquejo del genoma humano, los científicos saben que muchas diferencias entre los individuos no son el resultado exclusivo del contenido de sus genes, sino también de dónde y cuándo se expresan esos genes.


Un equipo de científicos dirigido desde la Universidad Yale, usando tecnología de secuenciación de ADN avanzada, ha identificado por primera vez variaciones individuales de dónde, a lo largo de la cadena de tres mil millones de letras que componen el genoma humano, hacen su trabajo diversos genes reguladores importantes.

Estos hallazgos proporcionan nuevos y esclarecedores datos sobre los mecanismos que contribuyen a la diversidad de la vida.

Las diferencias en cómo se regulan nuestros genes podrían conducir a un conocimiento más profundo de las enfermedades, acercándonos más a la medicina personalizada, e incluso ayudar a explicar cómo evolucionan las especies.
Los investigadores analizaron los genomas de varios individuos y un chimpancé para buscar variaciones en áreas del genoma donde ciertas proteínas, específicamente factores de transcripción, se unen a puntos concretos del ADN.

Los factores de transcripción son cruciales para la vida porque controlan la actividad de múltiples genes al regular la transferencia, o transcripción, de información desde el ADN hacia moléculas de ARN, las cuales a su vez transportan la información hacia la maquinaria de fabricación de proteínas en la célula. La ubicación de estos puntos de unión es crucial para determinar la función de los genes que son regulados.

Los investigadores encontraron que los individuos examinados diferían en un 25 por ciento de los puntos de unión que regulan las ARN polimerasas II, las cuales figuran entre las moléculas de mayor importancia para la transcripción de genes a proteínas. Las diferencias entre humanos y chimpancés también fueron pronunciadas, lo cual sugiere que podrían desempeñar un papel clave en crear la variación entre las especies. Cuando los investigadores analizaron una vía bien conocida del sistema inmunitario, se determinó que sólo el 7,5 por ciento de los puntos de unión diferían entre los individuos humanos.

Entre otros, han intervenido en esta investigación: Maya Kasowski y Wei Zheng de la Universidad Yale, y Fabian Grubert y Michael Snyder (ambos ahora en la Universidad de Stanford).

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El hombre que organizó la química

El 6 de marzo de 1869 un profesor de química del Instituto Tecnológico de San Petersburgo, experto en capilaridad de líquidos y espectroscopía, presentaba ante la Sociedad Química Rusa un trabajo que iba a convertirse en el avance conceptual más importante de la historia de la química. Con el título La dependencia entre las propiedades de los pesos atómicos de los elementos establecía, entre otras cosas, que si se organizaban los elementos en función de su masa atómica aparecía una periodicidad en sus propiedades.

Su autor ha sido descrito como “un genio de la química, un físico de primer orden, un investigador fructífero en el campo de la hidrodinámica, meteorología, geología, industria química y un pensador original en economía”. Su nombre, Dmitri Mendeléiev. Este fundamental trabajo ha quedado reflejado en los dos volúmenes de Osovy Khimi (Principios de Química), que comenzó como un libro de texto para sus alumnos y terminó convirtiéndose en la culminación del esfuerzo realizado durante la primera mitad del siglo XIX para determinar de la manera más exacta posible los pesos de los elementos químicos conocidos.

Los dos grandes interrogantes de la química decimonónica eran determinar cuántos elementos químicos había y cuál era su peso. Quien se dedicó con más ahínco a este cometido fue un sueco hipocondríaco, amante de las mujeres y de la buena comida llamado Jöns Jakob Berzelius, que gozó de su laboratorio gracias al dinero de su millonaria mujer y disfrutó de los buenos placeres de la vida: viajar -ocasión que aprovechaba para mantener unos divertidos diarios donde describía con todo lujo de detalles las ‘formas femeninas’ de los países que visitaba-, comer -un día llegó a zamparse un menú francés de 40 platos-, beber aguas minerales -destinadas a curar sus enfermedades imaginarias- y a usar su soplete para identificar los elementos que componían los minerales previamente desmenuzados. Berzelius era muy bueno en esto y analizaba la composición de las colecciones de minerales de amigos y conocidos a cambio de comida y hospedaje -como, por ejemplo, hizo con la de Goethe-. De este modo obtuvo los pesos de 45 de los 48 elementos conocidos.

Al medirse los pesos de los diferentes elementos los químicos se fueron dando cuenta de que algo había detrás del maremágnum. En 1817 el alemán Johann Döbereiner se dio cuenta que el peso de los metales alcalinotérreos formaban una serie: el peso del estroncio caía a medio camino entre el calcio y el bario. Después descubrió más de estas tríadas, al igual que otras en los que elementos de propiedades similares tenían pesos similares. Pero la química de principios del XIX se enfrentaba a un serio handicap: la hipótesis atómica de Dalton se había formulado hacía poco y todavía no estaba muy clara la diferencia entre átomos y moléculas.

En 1860, durante el famoso congreso de Karlsruhe, Alemania, que juntó por primera vez a todos los químicos del mundo, el italiano Stanislao Cannizaro propuso un método válido para medir pesos atómicos. No todos estuvieron de acuerdo, pero gracias a él los químicos ya tenían el armamento necesario para lanzarse a la búsqueda de esa regularidad que se intuía en trabajos anteriores. Con todo, la situación no era halagüeña pues era difícil entender que el poco más de medio centenar de elementos entonces conocidos fueran la composición última de la materia.

Entre quienes intentaron ordenar el revoltijo estaba el geólogo y mineralogista francés Alexandre de Chancourtois en 1862, que dispuso los elementos según el orden creciente de sus pesos atómicos sobre una curva helicoidal en el espacio, de manera que los puntos que se correspondían sobre las sucesivas vueltas de la hélice, diferían en 16 unidades de peso atómico. Dos años más tarde John Newlands, un refinador de azúcar londinense, proponía su Ley de Octavas, en una clara alusión musical, pues al ordenarlos de acuerdo a sus pesos atómicos observó que el octavo elemento se parecía al primero, el noveno al segundo… Pero sus colegas no comprendieron su esquema y que había concebido una idea esencial y que había luchado por perfeccionarla.

Mientras todo esto sucedía, en 1861 Mendeléiev dedicaba 7 meses frenéticos escribiendo para terminar un manual de química orgánica. Mientras lo redactaba le impresionó la relación entre las propiedades de los elementos de una determinada serie y sus pesos moleculares, lo mismo que a Newlands. ¿Existiría esa relación o era sólo una mera coincidencia?

En 1867 empezó a escribir su gran obra, Principios de Química, pensado para sus alumnos de la universidad. ¿En qué orden presentaría los elementos químicos y sus propiedades? Valiéndose de fichas donde anotaba los nombres y las propiedades de los elementos y jugando a una especie de solitario químico durante los largos viajes en tren, fue completando lo que llamó su “sistema natural de los elementos”. El 17 de febrero de 1869 Mendeléiev ya pudo establecer su ley: “los elementos dispuestos de acuerdo con el valor e sus pesos atómicos presentan una clara periodicidad en sus propiedades”. El ruso insistió, además, en los pesos posteriores a Karlsruhe, donde el italiano Cannizaro le había convencido. Un mes más tarde presentaba su descubrimiento en la Sociedad Química Rusa, que había ayudado a fundar en San Petersburgo un año atrás, y la Tabla Periódica aparecía como tal en su segundo volumen de los Principios, en 1871.

Pero no sería el único en descubrirlo: poco tiempo después el alemán Lothar Meyer publicaba independientemente una prácticamente idéntica. Su camino fue el mismo que el del ruso: todo comenzó cuando vio la necesidad de escribir un manual de química para los estudiantes alemanes, acudió a Karlsruhe y le convencieron los argumentos de Cannizaro. Por desgracia la publicación completa de su hallazgo se retrasó por motivos laborales hasta 1872, cuando el principio de Mendeléiev ya era de dominio público.

Pero lo que verdaderamente conmocionó al mundo no fue la formulación de ese principio, sino sus predicciones, asombrosamente precisas, de las propiedades de lo que llamó ekaluminio (galio), ekaboro (escandio) y ekasilicio (germanio), a lo que habría que añadir pronósticos para otros 7 elementos nuevos.

La ola de nacionalismo europeo que recorrió la década de 1880 llevó a situaciones peculiares. El francés Lecoq identificó en su laboratorio el galio. Cuando Mendeléiev señaló que se trataba de su ekaluminio, Lecoq supuso que trataba de deshonrar a Francia atribuyéndose el descubrimiento y dijo que su elemento era muy diferente al predicho por Mendeléiev. Cuando después nuevas medidas confirmaron que el ruso sólo se había equivocado en un mísero 1% alguien comentó: “Mendeléiev, el teórico, vio las propiedades de un nuevo elemento con mayor claridad que el químico que lo descubrió”. De este modo Mendeléiev entró a formar parte del Olimpo científico.

Su vida privada también conoció emociones. Y muchas. Se casó en 1862 con Feozva Nikitichna Leshcheva en un matrimonio de conveniencia. Poco duró: Cupido hizo diana en el corazón del químico con gran fuerza. Hacia 1876 empezó lo que podía definirse como una obsesión enfermiza hacia Anna Ivanovna Popova y comenzó a cortejarla.

Su obcecación fue tal que en 1881, aún casado, le propuso en matrimonio amenazándola con que si no aceptaba se suicidaría. El divorcio tuvo lugar en 1882, un mes después de que se hubiera casado con Anna. No solo fue bígamo ese mes, sino durante años, pues según la Iglesia Ortodoxa Rusa no podía volver a casarse hasta 7 años después del divorcio. Este turbio asunto influyó en su fallido intento por ingresar en la Academia de Ciencias Rusa, a pesar de la fama internacional que había alcanzado. El Zar salió en su defensa: “Mendeléiev tiene dos mujeres, sí; pero yo sólo tengo un Mendeléiev”.

En 1893 fue nombrado director de la Oficina de Pesos y Medidas, desde la que introdujo el sistema métrico decimal y, aún más importante, definió los nuevos estándares para la producción de vodka. Fascinado por los pesos moleculares, concluyó que un balance perfecto era aquél en el que la relación entre el alcohol etílico y el agua debía ser de una molécula a dos, dando una disolución en volumen del 38% de alcohol y 62% de agua. Y así se ha mantenido desde entonces.

Aunque superó distintos brotes de tuberculosis a lo largo de su vida, este hombre que sólo se cortaba el pelo y se arreglaba la barba una vez al año murió el 2 de febrero de 1907 por culpa de una gripe. Durante su entierro, mientras el féretro avanzaba hacia el cementerio de Volkovo, encabezaba la procesión la tabla periódica de los elementos, uno de los conceptos más importantes de la historia de la ciencia.

(publicado en Muy Interesante)

Un gen vinculado con la obesidad se relaciona con menor volumen cerebral

El 46 por ciento de los europeos con una mutación en el gen FTO tienen un aumento de peso superior a la media. Un estudio que se publica hoy en PNAS dice que además tienen un menor volumen cerebral. En el trabajo no se explica a qué se debe esta reducción ni si está relacionada con otros factores de riesgo de la obesidad, como la HTA o la diabetes.

Un tipo de obesidad asociada a una variante genética de la que es portadora cerca de la mitad de los europeos occidentales puede estar asociada a degeneración cerebral, tal y como ha demostrado el grupo de Paul Thompson, del Departamento de Neurología de la Universidad de California en Los Ángeles, en un estudio que se publica hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences.

El citado grupo ha generado mapas en tres dimensiones de los cerebros de más de 200 sujetos caucásicos mayores aparentemente sanos y observaron patrones de un menor volumen cerebral en los portadores de una específica secuencia de ADN o alelo que estaba asociado con la masa grasa y obesidad si se comparaban con los no portadores del gen. Las diferencias en el tamaño cerebral podían no estar directamente relacionadas con otros factores de riesgo asociados con la obesida, como el colesterol elevado, la diabetes o la hipertensión.

Estudios previos habían encontrado que el citado alelo, que se asocia con un mayor peso y un perímetro abdominal grande, lo portaban el 46 por ciento de los habitantes de Europa central y occidental y el 16 por ciento de los asiáticos.

Se sabe que la obesidad es un factor conocido de deterioro cognitivo y que se ha relacionado con diferencias detectables en el volumen cerebral de los sujetos con sobrepeso.

En el citado estudio no se ha identificado el mecanismo que subyace en la atrofia cerebral y no se determina dónde influye la secuencia genética del ADN y si lo hace a través de otros factores que determinan la obesidad.

Por eso, el grupo de Thompson sugiere que la variante genética puede contribuir a la degeneración cerebral más allá del peso propio del individuo.

¿Un nuevo responsable de la epilepsia?

BBC Ciencia

Científicos descubrieron un nuevo mecanismo cerebral que podría ser el causante de las crisis epilépticas y que podría conducir a nuevos tratamientos contra la enfermedad.

Los científicos creen que los astrocitos están involucrados en la epilepsia.

Hasta ahora las investigaciones de la epilepsia -un trastorno cerebral que provoca una predisposición a las convulsiones- se han centrado en las neuronas.

Pero investigadores en Estados Unidos afirman que un tipo de célula totalmente distinta está involucrada.

Estas células, llamadas astrocitos, podrían tener la clave de la actividad cerebral descontrolada que causa el trastorno, expresan los científicos en la revista Nature Neuroscience.

Las crisis epilépticas -que en algunas personas se manifiestan como convulsiones y en otras como "ausencias"- son provocadas por la descarga excesiva de señales eléctricas en las neuronas.

Hasta ahora, sin embargo, no se había logrado entender con claridad cuáles son las causas de esta "hiperactividad" neuronal.

Astrocitos

Los científicos creen que, aunque en algunos casos el problema ocurre en las neuronas, la causa subyacente podría estar en que las células que las rodean no ayudan a controlar esa actividad neuronal.

Este estudio demuestra que los cambios en los astrocitos son la clave de esta disfunción cerebral y ofrece el potencial de encontrar nuevas estrategias terapéuticas para la epilepsia

Dr. Philip Haydon

La nueva investigación, llevada a cabo en la Escuela de Medicina de la Universidad de Tuft y el Hospital Infantil de Filadelfia, ofrece la evidencia más clara hasta ahora de que estas células, los astrocitos, son los responsables.

"Este estudio demuestra que los cambios en los astrocitos son la clave de esta disfunción cerebral y ofrece el potencial de encontrar nuevas estrategias terapéuticas para la epilepsia", dice el doctor Philip Haydon, uno de los autores del estudio.

Se sabe que los astrocitos tienen varias funciones, incluido el abastecimiento de nutrientes a otras células cerebrales, y también ayudan al cerebro a seguir funcionando cuando ocurren daños en las células nerviosas.

Los científicos se centraron en una condición anormal de estas células llamada astrocitosis reactiva, que se sabe ocurre en varias enfermedades neurológicas.

Con ésta los astrocitos se inflaman y se comportan de forma diferente y los científicos creen que esta condición está vinculada a la epilepsia.

Los científicos indujeron esta inflamación en el laboratorio con muestras de tejido cerebral de ratones y analizaron si esto provocaba alguna diferencia en la capacidad de las células nerviosas para inhibir o "apagar", las señales eléctricas de neuronas específicas.

Inhibición

La epilepsia es causada por la descarga excesiva de señales neuronales.

Descubrieron que los astrocitos inflamados provocaban una reducción en los niveles de un compuesto químico que se sabe inhibe las señales que envían las neuronas.

Tal como explica otro de los autores del estudio, el doctor Douglas Coulter, quien asegura que ya sabían "que la inhibición es una función poderosa en el cerebro".

"Con la epilepsia la inhibición no funciona adecuadamente y el envío descontrolado de señales conduce a las crisis epilépticas".

"Debido a que tanto la alteración en la inhibición como la astrocitosis reactiva ocurren en otros trastornos neurológicos -incluidas muchas enfermedades psiquiátricas, lesiones cerebrales traumáticas y trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Parkinson- nuestro estudio puede tener amplias implicaciones", expresa el investigador.

El doctor Coulter agrega que "al entender mejor los eventos detallados que ocurren en la epilepsia, estamos adquiriendo conocimientos que podrían eventualmente conducir a mejores tratamientos para la epilepsia y posiblemente para otras enfermedades neurológicas".

Por su parte, el profesor Vincenzo Crunelli, neurocientífico de la Universidad de Cardiff que también ha investigado el papel de los astrocitos en la epilepsia, afirma que este estudio podría ser particularmente relevante en una forma de la enfermedad llamada epilepsia del lóbulo temporal, que puede ser resistente a los tratamientos.

"Este estudio ciertamente sugiere que los astrocitos podrían estar involucrados en el mantenimiento de la hiperactividad de la neuronas", dice el científico.

"Si es así, esto podría ofrecernos la posibilidad de un nuevo blanco terapéutico", agrega.

¿Fuma mucho? La culpa es de sus genes

BBC Ciencia

Si usted ha intentado dejar de fumar y no ha podido los culpables podrían ser sus genes, afirman investigadores.

Los científicos identificaron variantes genéticas que parecen aumentar el número de cigarros que la persona fuma.

Los científicos identificaron tres defectos genéticos que, dicen, aumentan el número de cigarrillos que la gente fuma cada día.

Y varios genes parecen dictar qué tan probable es que un individuo fume y qué tan fácil será que deje el hábito.

Los resultados surgen de tres estudios separados publicados en la revista Nature Genetics, en los que participaron unas 140.000 personas.

Una investigación previa, llevada a cabo hace dos años, encontró un cambio en el código genético vinculado a la adicción a la nicotina y al riesgo de cáncer pulmonar.

Los nuevos estudios confirman ese hallazgo e identifican otras dos variantes genéticas que ocurren en una sola letra del genoma y que parecen aumentar el consumo de cigarrillos entre los fumadores.

Riesgo de cáncer

Estas variantes genéticas en una sola letra, conocidas como polimorfismos de nucleótido simple o SNP, se localizan en las regiones de la molécula del ADN que contienen los genes que se cree influyen en la adicción a la nicotina.

En los fumadores, cada copia de las variantes está asociada a un pequeño aumento en el consumo de cigarrillos equivalente a cerca de medio cigarrillo al día.

Pero también se les atribuye un aumento de 10% en el riesgo de cáncer pulmonar, lo cual pone en duda el efecto que tienen.

No es claro si las variantes simplemente provocan que la gente fume más o también aumentan la susceptibilidad del individuo a desarrollar cáncer.

Las personas que tienen las variantes genéticas tienen menos posibilidades de poder dejar el hábito.

Los estudios fueron llevados a cabo en la Universidad de Carolina del Norte, Estados Unidos, la Universidad de Oxford, en Inglaterra y la compañía deCODE, en Islandia.

El doctor Kári Stefánsson, presidente ejecutivo de deCODE y quien participó en la investigación, afirma que "fumar es malo para la salud de cualquier persona".

"Pero es peor para algunos individuos, y este hallazgo sigue reforzando nuestra capacidad para identificar cuáles son estas personas y para ofrecerles una razón convincente para que dejen el hábito".

Amanda Sanford, gerente de investigación de la organización de ayuda ASH, advierte, sin embargo, que todavía falta mucho tiempo para obtener cualquier beneficio potencial de estas investigaciones.

"Los fumadores que desean dejar de fumar no deben esperar a que se desarrollen tratamientos hechos "a la medida" de sus perfiles genéticos".

"Hoy en día existe una gran cantidad de asistencia y tratamientos disponibles para ayudar a la gente que desea dejar de fumar" subraya la experta.

La mecánica cuántica explica cómo producen su fuerza los músculos

La mecánica cuántica explica el rango completo de curvas de fuerza-relajación que producen los músculos, de acuerdo con un nuevo estudio.

No hace mucho tiempo los biólogos habrían jurado sin pensárselo que su disciplina nunca se vería contaminada por los extraños efectos de la mecánica cuántica. Hoy, la biología cuántica es una disciplina emergente en muchos laboratorios de todo el mundo y sólo los más osados (o estúpidos) debaten contra la idea de que los efectos cuánticos desempeñan un importante papel en el funcionamiento de las moléculas biológicas, en células completas, e incluso en el cerebro.

Hoy, los músculos se añaden a esta lista. Tieyan Si del Instituto Max Planck para Sistemas Complejos en Dresden, Alemania, ha creado un modelo cuántico del comportamiento de un músculo. Su idea es que la miosina, el motor molecular indispensable para la contracción muscular, es, básicamente, un objeto cuántico y que su comportamiento se describe mediante la mecánica cuántica.

La parte importante de la fibra muscular consta de actina, que puede imaginarse como una cuerda, y la miosina, que es un motor molecular que funciona como un equipo de sogatira. La estimulación eléctrica pone en acción a los equipos, tirando de las sogas frenéticamente y provocando que se contraiga el músculo. La fuerza real que produce un músculo es el resultado de muchos motores de miosina tirando y relajándose, aunque no necesariamente en orden.

El reto para los teóricos es descubrir cómo estos motores moleculares generan la fuerza y las curvas de relajación que tienen lugar en los músculos reales. Esto está bien estudiado en sistemas tan diversos como el músculo del corazón mamífero y las alas de los insectos, y los biomecánicos saben desde hace tiempo que distintos tipos de músculos y distintas acciones musculares, producen distintas curvas de fuerza. Por ejemplo, las contracciones que se liberan rápidamente tienen una señal de fuerza distinta a las que se liberan lentamente. Explicar esto con una única teoría clásica no es fácil.

La aproximación de Si es simplemente suponer que cada motor de miosina es un objeto cuántico que puede tomar dos formas y que el cambio entre estas formas provoca la contracción. En otras palabras, tiene dos estados. (También estudia un sistema en el que la miosina tiene tres estados). La miosina cambia de un estado a otro absorbiendo energía y relajándose emitiéndola, y el efecto combinado todos los cambios determina el comportamiento de la fibra.

Entonces, una fibra muscular es, simplemente, una cadena de estos objetos cuánticos, para la cual es posible derivar matemáticamente el objeto conocido como Hamiltoniano, que describe su comportamiento. La cuestión que aborda Si es a qué tipo de curva fuerza-relajación lleva este Hamiltoniano.

Su respuesta es que “este sistema Hamiltoniano cuántico nos da la relación clásica fuerza-velocidad no sólo para una liberación rápida, sino también para una lenta y estados inestables”.

Demuestra que el sistema de dos niveles modela con precisión el comportamiento del músculo del corazón mientras que el de tres niveles el comportamiento del músculo de vuelo de un insecto.

Lo que Si no explica con claridad son los fallos de los modelos convencionales del comportamiento muscular, y por qué la aproximación cuántica es mejor. Tampoco hace Si ninguna predicción sobre el comportamiento de un músculo que no pueda hacer un modelo clásico.

No obstante, este es un impresionante primer paso hacia la descripción cuántica del comportamiento muscular. Y, como señala Si, hay mucho más trabajo por hacer para comprender el interfaz entre la cadena cuántica y las señales que las disparan, tales como señales eléctricas a lo largo de los nervios y el flujo de iones a través de las membranas que éstas disparan.

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Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1004.3120: One Dimensional Chain Of Quantum Coherent Molecule Motors As A Model For Muscle Fibre

Fecha Original: 21 de abril de 2010
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¿Primeras pruebas de que la materia espejo puede llenar el universo?

Escrito por Kanijo en Astronomía, Fí­sica, tags: CoGent, DAMA, materia espejo, materia oscura

Si existe la materia oscura, puede tener la forma de planetas espejo, estrellas espejo y galaxias espejo. Ahora, un físico dice que las pruebas más recientes parecen confirmar esta idea.

Cuando los astrónomos estudian galaxias lejanas, ven sólo una pequeña fracción de la masa necesaria para mantener unidos estos cúmulos de estrellas. Sin algún tipo de masa extra oculta, las galaxias deberían desmembrarse.

Los astrónomos llaman a esta masa oculta ‘materia oscura’ y los físicos de todo el mundo están implicados en una carrera cada vez más desesperada por encontrar evidencias de la misma en la Tierra. Por esto es por lo que hay más de 30 experimentos en distintas partes del planeta buscando este material.

El consenso es que, a pesar de este esfuerzo global, la materia oscura sigue estando muy oculta. Nadie ha visto nada de este material.

Es decir, nadie excepto un grupo italiano que ha pasado la última década aproximadamente observando un trozo gigante de yoduro de sodio. Creen que cualquier materia oscura que impacte en el yoduro de sodio debería generar un fotón. Y conforme la Tierra se mueve alrededor del Sol, deberían ver más fotones cuando va directo al mar de fondo de materia oscura, que cuando se aleja del mismo.

Efectivamente, esta señal estacional es exactamente lo que el equipo dice que ve. Afirman que su experimento, conocido como DAMA/LIBRA es la primera prueba directa de materia oscura.

El problema es que nadie más los cree, principalmente porque muchos otros experimentos no han visto nada. Los críticos dicen que debe haber otra cosa que sea la responsable de estas señales estacionales, tal vez algún tipo de cambio ambiental como una variación de la temperatura.

Entonces, hace un mes, todo cambió cuando un experimento llamado CoGent con sede en los Estados Unidos, informó de que también había encontrado una señal de materia oscura. CoGent busca evidencias de partículas de materia oscura que han impactado en un cristal de germanio y, en efecto, el equipo de CoGent dice que el experimento está produciendo abundantes pruebas de este tipo de colisiones.

Curiosamente, mientras la mayor parte de experimentos están buscando partículas de materia oscura relativamente peasadas, que deberían producir colisiones de mayor energía, CoGent busca partículas mucho más ligeras.

Lo interesante es que las pruebas de DAMA/LIBRA están en un rango de masa similar.

Ahora, los teóricos intentan reconciliar los resultados de DAMA y CoGent buscando un modelo de materia oscura que pueda explicar ambos. El mes pasado, Liam Fitzpatrick de la Universidad de Boston y un par de compañeros sugirieron que una partícula de materia oscura ligera y de interacción débil, podría explicar ambos resultados.

Y hoy, Robert Foot de la Universidad de Melbourne ha dado una solución aún más interesante. Dice que la materia espejo podría explicar ambas. “Este resultado refuerza la interpretación de la materia espejo en los experimentos de detección directa”, comenta.

La teoría tras la materia espejo sugiere que cada partícula del modelo estándar tiene un equivalente espejo que interactúa con la materia común sólo muy débilmente.

No obstante, las partículas espejo interactúan entre sí de la misma forma que las partículas comunes. Por lo que en este escenario, el universo está lleno de planetas, estrellas y galaxias espejo. Una idea desconcertante.

Foot es uno de los principales defensores de la materia espejo y dice que otras observaciones también apuntan a su existencia.

Tal vez, las nuevas evidencias tienten a los astrónomos a buscar más. De existir, la materia espejo debería ser observable mediante otros métodos. Por ejemplo, su gravedad provocaría una curvatura de la luz que generaría eventos de microlente, aunque serían difíciles de distinguir los eventos de microlente de materia espejo de aquellos provocados por la materia común tenue.

Aún así, una interesante vía para continuar.

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Referencias: arxiv.org/abs/1004.1424 : A CoGeNT Confirmation Of The DAMA Signal y arxiv.org/abs/1003.0014: Implications Of CoGeNT And DAMA For Light WIMP Dark Matter
Fecha Original: 26 de abril de 2010
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Filman gigantesca medusa abisal

Redacción

BBC Mundo

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Científicos realizan extraordinaria filmación de una rara especie de medusa gigante que habita en el fondo del mar.

La Stygiomedusa gigantea fue captada por las cámaras de video gracias a un vehículo operado a distancia. La medusa tiene una campana en forma de disco que puede alcanzar a hasta un metro de diámetro, y cuatro brazos que se extienden hasta los seis metros.

Esta medusa ha sido vista 114 veces en los 110 años en que se sabe de su existencia.

El profesor Mark Benfield, de la Universidad del Estado de Louisiana, en Baton Rouge, Estados Unidos, se topó con la creatura como parte del "Proyecto Serpiente", una colaboración entre biólogos marinos y compañías energéticas, incluyendo BO, Shell, Chevron y Petrobras, que trabajan en el sur de México.

La utilización de los vehículos operados a distancia, proporcionados por las compañías de gas y petróleo, les permite a los científicos explorar el fondo del océano en mayor detalle, incluyendo dos capas en particular: una, entre 200 y 1.000 metros y, la segunda, entre 600 y 3.600 metros de profundidad.

En un estudio parecido, los investigadores filmaron, recientemente, a uno de los peces más grandes del océano: el serpentino regaleco o pez remo.

Extraña medusa

Los científicos exploran el fondo del océano, incluyendo dos capas en particular: una, entre 200 y 1000 metros y, la segunda, entre 600 y 3600 metros de profundidad.

No se sabe mucho de la medusa, pero se estima que es uno de los mayores depredadores invertebrados en el ecosistema abisal.

El periodista de la BBC, Jody Bourton, afirma que los avistamientos directos de estas creaturas desde sumergibles son poco frecuentes. La medusa gigante había sido captada en video por científicos que trabajaban frente a la costa Pacífico de Estados Unidos y por vehículos manejados a distancia frente a las costas de Japón.

Sin embargo, ésta es la primera vez que la medusa gigante es filmada en el Golfo de México.

Los investigadores registraron cuatro encuentros casuales con la medusa gigante entre 2005 y 2009, durante el trabajo submarino de rutina que las compañías deben llevar a cabo con sus estructuras sumergidas.

La filmación permite apreciar la púrpura rojiza de la medusa a profundidades que van desde los 996 metros a los 1747.

Para atrapar la presa

Un ejemplar muerto del extraño regaleco, o pez remo, arrojado por el mar a una playa de Gran Bretaña.

Los científicos observaron a la medusa adhiriéndose al equipo submarino utilizando sus largos brazos planos.

Estos brazos carecen de tentáculos con aguijón, y los científicos no están muy seguro de su función.

Algunas teorías afirman que son utilizados para envolver y atrapar la presa. Esto parecería explicar por qué la medusa se aferraba a las estructuras artificiales.

En una de las filmaciones, un científico captó también a un pez nadando dentro de la medusa y muy cerca de la campana . Se cree que se trata del pez Thalassobathia pelagica un pez raro que tiene un relación simbiótica con el invertebrado.

Al nadar dentro de la medusa, el pez se puede alimentar de los restos de comida y contar con cierto nivel de protección.

Antes de estas observaciones, ni la Stygiomedusa gigantea ni el Thalassobathia pelagica habían sido vistos en el Golfo de México.

Examinando estudios previos y registros de la medusa, los científicos confirmaron que la especie se había propagado, con registros de avistamientos en todos los océanos, excepto en el Ártico.

El estudio representa un primer intento de una síntesis global de su distribución.

El profesor Benfield y su equipo esperan que, con el tiempo y otros avistamientos, quede todo revelado respecto a este gigante y las creaturas con que comparte el fondo de los mares.

El estudio será publicado en el informativo de la Asociación de Biología Marina del Reino Unido.

Ejercicios de computadora, en tela de juicio

Un estudio británico que hoy publica Nature pone en tela de juicio los efectos positivos que el llamado "entrenamiento mental computarizado" (brain training, en inglés) tendría sobre las funciones cognitivas. El trabajo también puede agregar una pizca de confusión a los mensajes que nos instan a mantener la mente activa para preservarla en buen estado hasta bien entrados los años.

Adrian Owen, de la Unidad de Ciencias Cognitivas y del Cerebro de la Universidad de Cambridge, decidió poner a prueba el uso regular de las pruebas de entrenamiento de computadora que, afirma, constituyen una industria de "millones de libras", pero carecen de evidencia científica que los respalde. Y lo hizo con un elegante experimento: reclutó a 11.430 voluntarios de entre 18 y 60 años a través de un programa de divulgación científica de la BBC (Bang goes the theory), les hizo una prueba de inteligencia general (capacidad verbal, espacial, memoria y razonamiento) y los dividió en tres grupos. Al primero les hizo preguntas de cultura general y a los otros dos les pidió que jugaran con este tipo de ejercicios por lo menos 10 minutos, tres veces por semana durante seis semanas. Al final, les repitieron las pruebas y compararon los resultados.

El estudio , escriben Owen y colegas "no ofrece evidencia de que el uso regular de entrenamiento computadorizado mejore el funcionamiento cognitivo general en personas sanas más allá de las tareas concretas en las que se practica".

Según expertos locales, sin embargo, el equipo británico no analiza si los beneficios registrados se vuelcan, o no, en actividades de la vida cotidiana.

"Prueba si estos entrenamientos en un área específica, como la memoria, enriquecen otras funciones y arroja un resultado negativo cuenta Teresa Torralva, jefa de Neuropsicología del Instituto de Neurología Cognitiva y del Instituto de Neurociencias de la Fundación Favaloro. Nosotros tenemos una colaboración con Adrian Owen y alentamos estos ejercicios, pero sostenemos que la ejercitación a través de la computadora es sólo una herramienta más dentro del entrenamiento cognitivo general. Es un instrumento que tiene que darse dentro de un contexto."

Según Torralva, ya se había mostrado que, por ejemplo, cuando uno se entrena en ejercicios de lógica, mejora... en la resolución de problemas de lógica.

¿Pero esas mejoras se transmiten a otras áreas? ¿Si uno se ejercita en la memorización de listas de palabras, luego recuerda mejor las fechas de cumpleaños de sus personas cercanas, las películas que acaba de ver?

"En definitiva, eso es lo que le interesa a uno, pero el trabajo no lo prueba dice Torralva ,porque no se evaluaron actividades cotidianas, sino rendimiento en pruebas de computadora. Por otro lado, los programas de entrenamiento tienen que estar diseñados particular y específicamente para cada persona."

Y enseguida aclara: "Para el cerebro de un ajedrecista, probablemente jugar al ajedrez no resulte un gran desafío. Cuando hablamos de entrenamiento de las funciones cognitivas, siempre tenemos en cuenta tres conceptos claves: desafío, cambio y aprendizaje. La computadora es muy válida, pero siempre dentro de un programa más completo. Pensémoslo de este modo: ¿ir al gimnasio, nos hace tener un mejor estado físico general? Sabemos que el entrenamiento con computadoras probablemente sirva para algunas funciones específicas, pero no lo hace a uno más inteligente. Cuánto impacta en la vida de las personas no se sabe, porque no se estudió."

"Ya es sabido que ser experto o rendir bien en un tipo de memoria, en un laboratorio, no se extiende a otras funciones cognitivas o en la vida diaria coincide el doctor Facundo Manes, director del Instituto de Neurología Cognitiva y del Instituto de Neurociencias de la Fundación Favaloro . Pero esto no contradice los datos que existen a favor de la reserva cognitiva: una mayor educación y desafío intelectual disminuye el riesgo de deterioro."

Por su parte, el joven investigador argentino Tristán Bekinschtein, que trabaja en la misma unidad que Owen, en la Universidad de Cambridge, y participó en las discusiones sobre el diseño del trabajo, subraya que es importante hacer investigaciones serias como ésta, con muchísima gente, que permiten trabajar con estadística muy sólida. "Cuando la muestra es muy grande, la población está mejor respresentada ,explica. Ese es el caso cuando se estudian más de 11000 personas, en lugar de tres grupos de 20, como ocurriría en un estudio habitual de ciencias cognitivas."

"Es importante destacar , agrega, que la gente mejora en las tareas específicas, pero que eso no se transfiere a otras funciones. Es decir que sí hay efecto de práctica, pero esas redes neurales no parecen estar más flexibles para otras tareas... Lo que hace falta ahora es seguir probando tipos de entrenamiento hasta encontrar una estrategia que sí se transfiera. Parece que lo que funciona es la ejercitación persona-persona, porque se puede aprovechar el aspecto motivacional y se siente la presión de cumplir. Hace falta mucho trabajo en esto para empezar a generar conclusiones más generales de cómo entrenamos las redes neurales para que quede una traza de velocidad o efectividad de procesamiento general para la resolución de problemas."

El científico Stephen Hawking alerta sobre los peligros del contacto con extraterrestres

El científico, en una rueda de prensa en la Universidad de Potsdam. | Markus Schreiber | AP

• Para el profesor es "racional" asumir que hay vida fuera de la Tierra
• Advierte de que los 'aliens' llegarán a nuestro planeta en busca de recursos
• Compara la llegada extraterrestre con el descubrimiento de América

El científico británico y astrofísico, Stephen Hawking, ha afirmado en una serie televisiva para el canal de televisión 'Discovery Channel' que los extraterrestres "casi seguramente existen" aunque aconseja que los humanos eviten mantener el contacto con ellos.

El profesor ha asegurado que es "perfectamente racional" asumir vida inteligente en otros lugares, aunque advierte de que los 'aliens' posiblemente harán incursión en la Tierra para proveerse de recursos y luego se irán.

"Algunos extraterrestres evolucionados podrían haberse convertido en nómadas y tener intención de colonizar los planetas a los que llegaran", afirma en la serie 'En el universo con Stephen Hawking".

Para él, si los extraterrestres visitaran la Tierra el resultado sería similar a cuando Cristóbal Colón llegó a América, un encuentro en el cual los nativos del continente americano no fueron los más beneficiados.

Así, el profesor piensa que en lugar de tratar de comunicarse activamente con seres alienígenas los humanos deberían hacer todo lo posible por evitar el contacto. A su juicio, las personas sólo tienen que observarse a sí mismas para darse cuenta de cómo un organismo inteligente puede tornarse en algo que no se quisiera conocer.

Comunicación con el espacio

Según explica la BBC, en el pasado se han enviado sondas al espacio con información acerca del planeta Tierra y de los seres humanos. Además, se han lanzado al Universo transmisiones radiales, con la esperanza de que sean captadas por alguna civilización alienígena.

"Para mi cerebro matemático sólo los números me hacen creer que la existencia de los extraterrestres es perfectamente posible. El gran reto es predecir qué forma tendrían los extraterrestre", asegura el científico británico, aunque supone que, probablemente, la mayor parte de la vida en otros rincones del universo consistirá en simples microbios.

¿Qué es la vida?: Una nueva teoría

La biología es frecuentemente conocida como el estudio de la vida, aunque en la historia de este campo, los expertos nunca han estado de acuerdo qué es exactamente la vida.

Bastantes intentos de clasificar la vida se centran en una lista de requerimientos, tales como la habilidad para reproducirse, llevar a cabo reacciones metabólicas, crecer, defenderse contra daños y otros. Pueden hacerse algunas excepciones a cada uno de ellos por seres que generalmente se aceptan como vivos. Por ejemplo, las mulas y abejas obreras no pueden reproducirse, pero es seguro que están vivos. Y las bacterias, cuando se congelan, están completamente inactivas pero aún así están vivas.

El Biólogo Gerard Jagers op Akkerhuis de la Universidad Wageningen en los Países Bajos ha aparecido con una original solución que no pide que la vida cumpla una larga lista de habilidades.

“Las personas se han enfocado en propiedades facultativas como respirar o moverse, y dicen que si combinamos unas pocas de estas propiedades estaremos cerca de haber definido la vida, pero siempre hay excepciones”, dice Jagers Op Akkerhuis. “Lo que hace [mi idea] es invertir completamente el asunto, me concentro en las mínimas propiedades absolutamente necesarias y no me preocupa ninguna propiedad facultativa”.

En lugar de eso, define la vida en términos de un concepto al que llama operador. Este nombre fue introducido para relacionar las partículas físicas (átomos y moléculas) con organismos. Los operadores son entidades que, como resultado de específicos procesos de auto-organización, permanecen fuera del ambiente circundante. Toda cosa viva, como humanos y colibríes, y también algunas cosas no-vivas, tales como átomos y moléculas, podrían ser operadores.

Para calificar como vida, Jagers op Akkerhuis requiere que un operador sea igual o más complejo que una célula.

“Del nivel de operador celular y en adelante, cualquier cosa es un operador vivo, es vida”, dice Jager op Akkerhuis. “Defino la vida por medio de operadores. Y tengo categorías de operadores por su nivel de complejidad”.

La complejidad de esta formulación se puede medir en niveles de “cierre” -un tipo de patrón circular que conecta el comienzo y el fin de un proceso o estructura. “Tienes cierres funcionales, en los cuales los productos de un proceso caen dentro del conjunto de los ingredientes”, Dice Jagers op Akkerhuis. “Entonces hay cierres estructurales, los cuales dan como resultado entidades espacialmente cerradas”.

“Por ejemplo, en una célula, la membrana es el cierre estructural. Es un cierre funcional”, dice Jagers op Akkerhuis, es el conjunto de las tan nombradas enzimas autocatalíticas, las cuales son compuestos químicos que reaccionan en un ciclo auto-perpetuante. El producto final de la reacción es además lo que conduce la reacción (el catalizador).

Usando estos conceptos, la teoría construye una estricta jerarquía de operadores por incrementos de niveles de cierre paso por paso. Para crear las categorías, Jagers op Akkerhuis se centra en una idea llamada “cierre posible inmediato-siguiente”, entonces cada siguiente nivel de operador en la jerarquía tiene exactamente un nivel adicional de cierre.

En el caso de un ser humano, el cierre funcional es la red cerebral de neuronas interactuando (ciclos de ciclos dirigiéndose a una “red neuronal hipercíclica”, dice Jagers op akkerhuis). Pero un cerebro sin sensores para interactuar con el mundo físico es inútil. Por ejemplo, un cierre estructural co-evolucionado, en forma de una interfaz de sensores, para percibir el mundo (Ej. olfato, vista, gusto, percepción sensorial, etc.) y para interactuar con el mundo (el motor de neuronas dirigiendo la actividad muscular). Estos cierres, en la cima del cierre la multicelularidad, definen un nuevo nivel de vida.

Todo esto es un poco fuerte, el científico dice que entiende que la idea es compleja y puede llevar algún tiempo acostumbrarse.

“Pienso que la jerarquía de operador ofrece una nueva forma muy fundamental de definir la vida. Puede ser, sin embargo, que requiera algún tiempo antes que otras personas comiencen a reconocer su valor”, dijo Jagers op Akkerhuis a Roelof Kleis del diario de la Universidad Wageningen.

Un científico, Rob Hengeveld, de la universidad holandesa Vrije, discrepó con la definición en un ensayo publicado en los trabajos de la Primera Conferencia Internacional sobre la Evolución y Desarrollo del Universo en octubre 2008.

“Esta teoría y definición confundirá nuestras cuestiones biológicas aun más por la circularidad del razonamiento”, escribió. “Reconocer algo como vivo depende en criterios derivados de conocer sistemas vivos recientes; un guisante es un guisante porque tiene forma de guisante”.

Pero Jagers op Akkerhuis dice que esto es un error común.

La construcción de la jerarquía de operador es recursiva en el sentido que cada operador depende de su nivel previo de operador, pero esta arquitectura jerárquica excluye la circularidad del razonamiento, comenta. Además, la teoría del operador incluye tanto operadores vivos como no-vivos.

Otro error común, dice Jagers op Akkerhuis, es la idea de que para definir la vida es suficiente entender el origen de la misma. “Ésta es una línea problemática, porque la célula primera carece de muchas propiedades que definen la vida a niveles altos en la jerarquía de operadores”, señala.

Un beneficio de su teoría, dice Jagers op akkerhuis, es que permite fácilmente eliminar muchas pistas falsas, tales como llamas y virus de computadora, las cuales han demostrado ser molestas en cuanto posibles calificadores en otras definiciones de vida.

Pero estas cosas no pueden ser vida bajo la jerarquía de operador, simplemente debido a que no son operadores, dice Jagers op Akkerhuis – las interacciones de sus partes no crean el requerido inmediato-siguiente cierre posible.

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Autor: Clara Moskowitz
Fecha Original: 11 de febrero de 2010
Enlace Original

Matemáticos ofrecen una solución elegante a un problema evolutivo

Investigadores de la Universidad de British Columbia (UBC) han ofrecido un nuevo modelo matemático que busca desvelar un problema evolutivo clave – qué factores subyacen a la generación de diversidad biológica, tanto dentro como entre especies.

Los biólogos evolutivos han reconocido desde hace mucho que el surgimiento de rasgos extraños dentro de una población puede espolear la diversidad. Por ejemplo, ser uno de los pocos depredadores de pequeño tamaño en una población dominada por depredadores de gran tamaño puede tener sus ventajas – acceder a una abundancia de pequeñas presas – y la probabilidad de que el rasgo prospere en la población.

“Pero los modelos matemáticos existentes que incorporan estas ventajas del ‘tipo raro’ tienden a tener algunos serios obstáculos”, señala Michael Doebeli, investigador del Centro de Investigación de Biodiversidad de la UBC y profesor de los departamentos de Matemáticas y Zoología. “Dependen de rasgos aislados – como el tamaño del cuerpo – y predicen si la ventaja ofrecida por el rasgo será significativa para mantener grandes cantidades de diversidad”.

Por lo que Doebeli y el investigador asociado Iaroslav Ispolatov aplicaron un nuevo modelo al problema, el cual se esboza en el ejemplar de hoy de la revista Science.

Basándose en modelos de competición clásica para rasgos aislados, diseñaron una teoría matemática para evaluar el impacto evolutivo de múltiples rasgos a la vez, y encontraron que añadiendo esta capa de complejidad, disminuía considerablemente el umbral de mantenimiento de la diversidad y la evolución de nuevas especies.

“Cuando modelas un rasgo cada vez – en aislamiento – a menudo encuentras que las interacciones ecológicas no son lo bastante fuertes para dirigir la divergencia. Pero con muchos rasgos actuando a la vez, incluso las interacciones débiles pueden generar diversidad. Nuestra aproximación refleja la complejidad de la realidad más de cerca – si piensas en ello, todos los organismos vivos tiene al menos docenas, si no cientos, de rasgos ecológicamente relevantes”, dice Doebeli.

Matemáticamente, el fenómeno biológico se refleja en las propiedades fundamentales de eigenvalores de formas cuadráticas. La teoría ayudaría a explicar la extraordinaria cantidad de diversidad encontrada en muchos ecosistemas, por ejemplo, en el mundo microbiano de los océanos. De hecho, el terreno de pruebas inicial del modelo podría ser perfectamente las poblaciones microbianas.

“Sería interesante probar si a nivel genético, las rutas que controlan los distintos rasgos están reguladas en concierto para permitir la heredabilidad de la diversidad de rasgos a lo largo de múltiples cortes fenotípicos”.

El hombre que inventó el teléfono celular

Redacción

BBC Mundo

El primer celular creado en 1973 pesaba más de dos kilos.

Martin Cooper puede no ser un nombre famoso, pero su invento es conocido por más de la mitad de la población mundial que cuenta con un teléfono celular.

El concepto de un teléfono de mano estaba en su cerebro cuando era niño y, con la ayuda de un equipo de Motorola, el primer auricular de telefonía móvil nació en 1973. Pesaba más de dos kilos.

Cuando, parado en una calle de Nueva York, realizó su primera llamada telefónica desde un prototipo de celular, no podría haber sido capaz de concebir el éxito que alcanzaría su invento.

Hoy en día la industria de telecomunicaciones móviles se ha extendido a lo largo de todo el globo, desarrollando una gran colección de tecnologías para celulares.

clic Participe: ¿Cómo cambió su vida el celular?

US$10.000

Cooper, de 81 años, le contó al programa de tecnología Click de la BBC que producir el primer celular Motorola costó el equivalente a un millón de dólares actuales.

"Tuvimos prácticamente que cerrar todas las actividades de ingeniería y poner a toda nuestra compañía a trabajar en el teléfono y la infraestructura para hacer que funcionase", explicó el estadounidense.

"Incluso en 1983, un celular costaba unos US$4.000, lo que sería el equivalente a más de US$6.500 en nuestros días".

La vida de la batería era de 20 minutos, pero entonces eso no era un gran problema porque no podías sostener el teléfono durante tanto tiempo

Martin Cooper, inventor del celular.

Cooper indicó que su equipo se encontró con el desafío de apiñar miles de partes en un teléfono pequeño por primera vez. "Los diseñadores industriales hicieron un gran trabajo, pero una vez que los ingenieros habían producido el primer celular, teníamos un dispositivo de más de un kilo y medio".

"Una parte muy sustancial del primer teléfono era la batería, que pesaba cuatro o cinco veces la de un celular actual", continuó.

"La vida de la batería era de 20 minutos, pero entonces eso no era un gran problema porque no podías sostener el teléfono durante tanto tiempo", afirmó.

Una vez que se comenzaron a producir los celulares, el principal obstáculo fue adaptar la pequeña infraestructura para realizar llamadas móviles que entonces se utilizaba en teléfonos en coches.

"El gran desafío era crear una red que entonces sólo necesitaba tres megahercios de espectro, el equivalente al que usaban cinco canales de televisión para emitir en todo el mundo", indicó Cooper.

Traer libertad

Cooper y su equipo soñaban con el día en que cada uno podría tener su celular.

Más de la mitad de la población de la Tierra tiene un celular.

"De hecho, bromeábamos diciendo que en el futuro cuando alguien naciera se le asignaría un número de celular y, si no contestabas, estabas muerto".

"No teníamos ni idea de que tan solo 35 años después, más de la mitad de las personas de la Tierra tendrían un celular y que se regalarían teléfonos a cambio de casi nada".

Los auriculares de mano fueron producidos originalmente para ayudar a los doctores y a los enfermeros a mejorar sus comunicaciones.

"Esperábamos que los teléfonos pudieran traer libertad y más seguridad a sus usuarios, pero las implicaciones sociales que tendrían era algo que se nos escapaba hace algo más de cuatro décadas", declaró.

"Entonces no teníamos ni idea que cosas como Facebook o Twitter, y todos esos conceptos, ocurrirían", afirmó.

Una nueva generación de los llamados teléfonos inteligentes han revolucionado la industria de los celulares y ha cambiado completamente la forma en que las personas utilizan la telefonía.

"Una monstruosidad"

La tecnología en los auriculares ha sufrido un cambio de enfoque, para incluir funciones como convertirse en una radio o televisión portátil, un navegador de internet o una cámara, entre otras cosas.

Al condensar tantas tecnologías en un solo aparato, Cooper piensa que los operadores y fabricantes de telefonía móvil han convertido el celular en "una monstruosidad".

El celular se ha convertido en un pequeño ordenador portátil.

"El libro de instrucciones es más grande y más pesado que el propio aparato. La buena tecnología es intuitiva, pero los celulares actuales te obligan a convertirte en un ingeniero para llegar a entenderlos".

Sin embargo, todavía disfruta probando las nuevas tecnologías de los teléfonos inteligentes porque quiere ser capaz de entender las inovaciones que están ocurriendo en el mercado de la telefonía.

Mientras la tecnología de los celulares alcanza la cuarta generación, con nuevas aplicaciones por descubrir, el inventor del aparato dice que "el futuro de la telefonía celular será mejorar la vida de las personas. Lo más importante, en mi opinión, será la oportunidad de revolucionar el sector de la salud", añadió.

Cooper aportó su visión futurista: "El celular a largo plazo será algo que vendrá incrustado bajo nuestra piel, bajo la oreja, junto a un computador muy poderoso que es, en realidad, tu esclavo".

Retrasando el Envejecimiento

26 de Abril de 2010. Las personas en las naciones desarrolladas se mantienen con buena salud una década más de lo que se mantuvieron sus padres, no porque se haya aminorado o revertido el envejecimiento, sino porque se conservan sanos hasta una edad más avanzada.


Viven más porque alcanzan edades avanzadas con mejor salud. Pero una vez que comienza el proceso final de envejecimiento, incluyendo demencias seniles y cardiopatías, se mantienen en la misma tasa de deterioro de sus padres. Sólo se pospone el inicio de ese deterioro.

Ésta y otras interesantes cuestiones son analizadas en un estudio realizado por el demógrafo James Vaupel, quien dirige el Centro sobre la Demografía del Envejecimiento en la Universidad Duke y ocupa cargos académicos en el Instituto Max Planck para la Investigación Demográfica en Rostock, Alemania, y el Instituto de Salud Pública en la Universidad del Sur de Dinamarca.
La mejor salud actual a edades avanzadas en las naciones desarrolladas se debe a las mejoras realizadas en la salud pública para mejorar las condiciones de vida y prevenir las enfermedades, así como a los avances médicos. Durante los últimos 170 años, en los países con las mayores esperanzas de vida, el tiempo de vida promedio ha crecido a una tasa de 2,5 años por década, o cerca de 6 horas por día. La reducción del número de muertes prematuras, sobre todo en la infancia, ha contribuido de forma destacada a esa prolongación de la edad promedio de fallecimiento.

Si continúa el ritmo de crecimiento de la esperanza de vida como lo ha hecho en los dos siglos pasados, más de la mitad de los niños que viven en la actualidad en las naciones desarrolladas probablemente lleguen a ver 100 velas en su pastel de cumpleaños.

Información adicional en:

• Scitech News

El sexo humano en cifras

El sexo es omnipresente en la especie humana. Basta con echar un vistazo a estas estimaciones acerca de lo que sucede en relación al sexo cada minuto todos los días del año. En 60 segundos…

-Todos hombres juntos producen 7.000.000.000.000.000.000.000.000 de espermatozoides. Es decir, sólo en 60 segundos, en teoría, potencialmente podríamos poblar varios planetas como el nuestro.

-Ovulan un millón de mujeres.

-Eyaculan 60.000 hombres

-500 mujeres quedan embarazadas.

-260 mujeres tienen un bebé.

-200 óvulos fertilizados se pierden por causas naturales. 40 mujeres abortan voluntariamente.

-SEXO MASCULINO.

En reposo mide 10 centímetros de longitud por 9 centímetros de diámetro, y pesa 75 gramos (por cierto, no importa el tamaño de vuestro pene en reposo para juzgar el tamaño de vuestro pene en erección: incluso si es muy pequeño en reposo significa que disponéis de cuerpos cavernosos más eficientes). Las primeras erecciones del hombre se dan en el último trimestre del embarazo, cuando aún son fetos.

Pero si os obsesionan los tamaños en erección, buenas noticias: un pene es completamente funcional y produce placer en la mujer si tiene una longitud entre 8 y 12 centímetros. Los japoneses son los que, a la baja, más rozan ese límite: 12, 3 centímetros de media. Los sudaneses ostentan el récord en sentido opuesto: 17,2 centímetros. Pero siempre ha habido penes monstruosos, como el de Frank Sinatra (30 centímetros) o el actor porno Long Don John (48,3 centímetros).

En 1609, un doctor llamado Wecker encontró un cadáver con dos penes. Desde entonces, se han documentado 80 casos similares. Los adictos al juego de mesa Trivial Pursuit recordaran que una pregunta trata precisamente de eso: ¿cómo se llaman las personas que tienen dos penes? Y no, la respuesta no es “afortunados”.

-Sólo los bebés puede orinar con el pene erecto. En los adultos, un músculo especial bloquea la emisión de orina durante este estado.

-En una eyaculación, se expulsa una cantidad de semen que oscila entre 1,5 y 6 mililitros, y unos 100 millones de espermatozoides. La fuerza de las contracciones musculares los propulsa a una velocidad de 18 kilómetros por hora. El semen eyaculado alcanza una distancia máxima de 90 centímetros.

Cada testículo pesa 25 gramos. Para Aristóteles, sin embargo, los testículos tenían poca importancia: creía que sólo servían de contrapeso para el pene en erección.

-SEXO FEMENINO.

Labios mayores (de 7 a 8 centímetros), clítoris (3 centímetros de longitud), vagina (de 8 a 12 centímetros de largo), trompas (de 10 a 12 centímetros de largo). El clítoris fue descubierto y descrito en Occidente por primera vez por el médico Mateo Colón, que impartía anatomía en la Universidad de Padua a mediados del siglo XVI.

Los ovarios tienen el tamaño de una nuez de 3 centímetros. En el ciclo vital de la mujer, de 500 a 600 óvulos serán expulsados del ovario entre la pubertad y la menopausia.

-Entre 1970 y 1988, William Hartmann, del Centro para Problemas Maritales y Sexuales, en California, monitorizó el orgasmo de 469 mujeres y 289 hombres voluntarios. El mayor número de orgasmos en una hora fue de 134 para la mujer y 16 para el hombre.

-La mujer, cuando llega al climax, puede eyacular, expulsando una cantidad variable de líquido a través de la uretra (orina) y/o de la vagina (líquido claro o lechoso similar al producido por el hombre).

¿Neandertales entre nosotros?

Podría venir desde la genética la explicación de qué sucedió con los neandertales, que tanto debate genera en la paleoantropología. Según un estudio reciente presentado en la reunión anual de la American Association of Physical Anthropologists, los neandertales se habrían cruzado con nuestros antepasados sapiens, y podrían haber sido “absorbidos” genéticamente.

En un análisis genético de unas 2000 personas de diversas partes del mundo, se han encontrado evidencias de que todavía hay algo de material genético neandertal, prueba de que se dio un intercambio genético en el pasado entre sapiens y neandertales.

Las reuniones de la American Association of Physical Anthropologists se caracterizan por la presentación de investigaciones en curso, que todavía no han presentado formalmente sus resultados en una publicación. Se presentan allí para el debate con la comunidad de antropólogos, arqueólogos y paleoantropólogos. Este año se ha realizado en Albuquerque, Nuevo México, Estados Unidos.

Según dice Jeffrey Long, antropólogo genetista de la Universidad de Nuevo México, y director del grupo que realizó el estudio, “esto significaría que los neandertales no desaparecieron por completo”. Habría un poco de neandertales en casi todos los humanos actuales.

El estudio se llevó a cabo en 1983 individuos de 99 poblaciones diferentes provenientes de África, Europa, Asia, Oceanía y América. Analizaron 614 posiciones microsatélite, que son secciones del genoma que pueden ser usadas al estilo de huellas dactilares. Luego crearon un árbol para explicar la variación genética observada en esos microsatélites. Y la mejor forma de explicar las variaciones que vieron es que al menos se dieron dos períodos de intercambio genético entre Homo sapiens y una especie arcaica como por ejemplo el Homo neanderthalensis.

Los investigadores utilizaron tanto la genética como la información que se tiene del registro fósil para localizar esos dos momentos de encuentro de poblaciones en los que se habría dado un intercambio genético. Según deducen, habría sido uno hace 60 mil años en el este del Mediterráneo, y otro 45 mil años atrás en el este de Asia.

Esos dos eventos habrían ocurrido luego de que los Homo sapiens comenzaron a salir de África, evento documentado por los fósiles y la genética hace unos 60 mil años. Esto se deduce también porque no se descubrió evidencia de otras poblaciones arcaicas en los genomas africanos.

Lo que indica que sólo se dieron intercambios en las poblaciones de fuera de África. El evento del Mediterráneo sería con los neandertales y el de Asia sería con los descendientes de Homo erectus asiático, o tal vez del Homínido X.

El equipo del famoso genetista Svante Pääbo del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, encargados del proyecto Genoma Neandertal, han anunciado que para dentro de poco podrán anunciar que han terminado de secuenciar el genoma completo de un neandertal. Ya han mostrado el primer borrador, y faltaría que publiquen los resultados y un análisis completo de esos genes que han secuenciado.

También con este material en mano se podrán hacer muchos estudios, incluso una prueba completa de hipótesis como la de estos científicos de Nuevo México.

Por ahora todos los resultados del equipo del Genoma Neandertal, no mostraban evidencias de que hubiese existido un intercambio genético entre neandertales y sapiens. Pero la prueba definitiva vendrá una vez se tenga el genoma completo.

Fuente: Nature

El misterio del Homínido X

Más de cien años le llevó al mundo científico aceptar la existencia de otra especie humana cuando se dieron a conocer los neandertales en el siglo XIX. Algo parecido ocurrió cuando en 2004 se mostraba al mundo otra especie humana totalmente diferente a la nuestra, diminuta como uno de los hobbit de El Señor de los Anillos. Se trata del Homo floresiensis, al que los científicos le negaban su estatus de especie un año atrás.

Por eso Johannes Krause, y su equipo del Max Planck Institute de antropología evolutiva en Leipzig, tuvieron mucha cautela de no decir que lo que descubrieron en Siberia era una nueva especie humana. El asunto es que cuando se estudia la historia evolutiva de nuestro género humano, los paleoantropólogos tienen que comportarse cual detectives que desentrañan un misterio.

En el verano de 2008 arqueólogos rusos descubrieron fragmentos de huesos en la cueva Denisova, ubicada al sur de Siberia en la falda de las montañas Altai. Los restos tienen entre 48 y 30 mil años de antigüedad, si bien la cueva fue habitada de forma intermitente durante 125 mil años. Este yacimiento era conocido desde antes por haber aportado herramientas de piedra catalogadas como pertenecientes al tipo cultural Musteriense. Esta modalidad de tallar las piedras ha sido asociada por lo general con los neanderthales, primeros sospechosos. Pero menuda sorpresa se llevaron cuando uno de esos trozos de hueso, una falange de dedo meñique, fue analizado genéticamente.

PROYECTO GENOMA NEANDERTAL

Bajo la tutela del famoso genetista Svante Pääbo se viene llevando a cabo desde hace varios años lo que se ha llamado el Proyecto Genoma Neandertal. Como su nombre lo dice, la idea es llegar a secuenciar el genoma completo de esta especie humana que vivió hasta hace unos 35 mil años y está tan emparentada con nosotros.

Parte de este proyecto era el intento, de Krause y algunos colegas, de extraer una muestra de ADN de ese dedo meñique siberiano para determinar si esos supuestos neanderthales eran muy diferentes a los descubiertos en Europa y Medio Oriente. Pero lo que descubrieron fue algo totalmente distinto.

Lograron extraer ADN mitocondrial y, luego de analizarlo, lo compararon con 54 muestras de humanos actuales, con una de Homo sapiens de tiempos paleolíticos, con seis muestras neandertales y dos de otros primates: una de bonobo y otra de chimpancé.

Los resultados arrojaron un linaje genético totalmente desconocido hasta la fecha. No es neandertal, no es Homo sapiens y sin duda no es un mono. Es un miembro de nuestro género humano, un pariente del que no teníamos noticias hasta la fecha.

EL ADN NUESTRO DE CADA DÍA

Este linaje genético fue identificado analizando una muestra de ADN mitocondrial extraído del fósil. Es algo muy difícil de lograr, ya que se requiere de circunstancias excepcionales para que el ADN sobreviva en el fósil durante mucho tiempo.

El ADN se mantiene en los huesos de los seres vivos cuando mueren, pero con el paso del tiempo se va degradando, proceso que se acelera si los huesos están en zonas cálidas o de suelos ácidos.

Para analizar el genoma de un fósil se pueden extraer dos tipos de ADN, el mitocondrial y el nuclear. Para que se entienda la diferencia entre uno y otro baste decir que el ADNm tiene sólo 13 genes que se ocupan del transporte y el manejo de la energía que alimenta a nuestro cuerpo. El ADN nuclear es cientos de veces más grande que el mitocondrial y es el que tiene el código completo, que no se ocupa de una sola cosa, sino de todo el funcionamiento del cuerpo humano. Pero claro, el mitocondrial es más fácil de conseguir que el nuclear.

Ese trocito de dedo meñique tiene un ADNm que difiere mucho de los que se conocían hasta ahora. Para que se den una idea, si comparamos el ADNm de los neanderthales con el nuestro, encontraremos 202 diferencias. El fósil de Denisova, apodado Mujer X, tiene 385 diferencias con respecto a cualquiera de nosotros.

SIBERIA Y EL HOMÍNIDO X

El misterio real comienza cuando los paleoantropólogos se hacen a la idea de que hace 40 mil años existía en Siberia un homínido de un linaje genético desconocido. Apenas a 100 kilómetros de la cueva de la Mujer X se descubrieron huesos que, claramente, pertenecían a neanderthales, así que se sabe que estaban por allí para la misma época.

Los Homo sapiens se originaron en Africa hace unos 200 mil años. Salieron de ella por primera vez 100 mil años atrás, pero sólo colonizaron la zona de Medio Oriente. Hace unos 60 mil años ya fueron saliendo en una migración que los llevaría a todo el mundo, como ya vimos en una nota anterior de Futuro. Fue un período corto en el que convivieron varios linajes genéticos diferentes e Siberia.

Pero hablar de linaje genético no es lo mismo que hablar de especie. Hacen falta más datos para poder asegurar que se trata de una especie nueva, como por ejemplo conseguir extraer ADN nuclear de esos mismos fósiles, algo que ya están intentando los mismos científicos.

Otra forma sería conseguir fósiles más completos, que permitan comparar la forma de los huesos. Pero por ahora sólo se puede especular con los datos que se tienen a la mano, así es que los paleoantropólogos se convierten en detectives.

LOS SOSPECHOSOS DE SIEMPRE

Hace 40 mil años en Africa estaban los Homo sapiens, en Europa los neandertales, en Medio Oriente estas dos especies. Ambas pertenecen al género Homo, humanos. Se sabe que en Indonesia, en el Sudeste Asiático, vivía para esa época el Homo floresiensis, el hobbit de la isla de Flores. Pero todavía no se sabe a ciencia cierta a quién podríamos encontrar si recorriéramos Asia con una máquina del tiempo.

El Homo erectus, una especie humana más antigua partió de Africa, su cuna, por primera vez hace 1,8 millón de años. Hay evidencias de que al menos vivió en Asia hasta hace unos 100 mil años y hay algunos científicos chinos que dicen que se los puede encontrar allí incluso hasta la llegada de los Homo sapiens a la región.

Así que el primer sospechoso para ser identificado como la Mujer X es el Homo erectus. Podría ser que este linaje genético desconocido pertenezca a los descendientes de esta especie, si bien no hay fósiles completos que puedan probarlo. El problema es que analizando las diferencias genéticas entre el ADNm de la Mujer X, los neandertales, y nosotros, se puede deducir que el linaje X se separó del árbol familiar humano hace 1 millón de años. Esto lo aleja de los Homo erectus asiáticos, que se habrían separado del árbol humano hace 1,9 millón de años.

Igualmente esta deducción se basa en una serie de supuestos que son bastante inciertos en genética. Para calcular esas fechas se cuentan las mutaciones en el ADN mitocondrial, que es pasado de madre a hijo únicamente.

Con este nuevo descubrimiento, por ejemplo, se ha modificado el tiempo en el que neandertales y Homo sapiens se separaron de su ancestro común. Por esta razón no es fiable, no es una datación absoluta.

Según nos contó Carles Lalueza Fox, experto en paleogenética del Instituto de Biología Evolutiva de España, “el hecho de que un linaje mitocondrial sea muy diferente de los linajes neandertales, no excluye que este individuo no pueda ser un neandertal. Podría ser que lo que llamamos normalmente H. heidelbergensis, y que normalmente está referido a restos europeos, tuviera también poblaciones coetáneas en Asia. Creo que dado el rango geográfico, estas poblaciones podrían estar estructuradas geográficamente, quizás en el oeste de Eurasia habrían dado lugar a los neandertales a través de sucesivos cuellos de botella demográficos (propiamente un evento de especiación) y en el este habrían quedado algunas de estas poblaciones hasta el límite del paleolítico superior”. El misterio del Homínido X sólo se resolverá con más datos que provengan tanto desde la genética como de la antropología.