NOTICIAS DAS CIENCIAS

Un equipo científico anuncia o descubrimento dunha nova especie vinculada á orixe do ser humano

Dentes de australopiteco achados en Ledi-Geraru (Etiopía) o 14 de febreiro de 2018 / Amy Rector/VCU

O buscador de fósiles Omar Abdulla adoitaba levar un fusil de asalto AK-47 para percorrer a súa perigosa terra, a desértica rexión etíope de Afar, disputada por tribos rivais. O día de San Valentín de 2018, mentres descendía un outeiro, Abdulla vociferou: “Meu Deus!”. A paleoantropóloga estadounidense Kaye Reed lembra que correu cara a el e atopoullo recollendo un dente fosilizado, nun terreo duns 2,63 millóns de anos. Seguiron camiñando e atoparon máis dentes. Abdulla morreu asasinado en 2021 nun enfrontamento armado, pero Reed e os seus colegas seguiron investigando aqueles dentes e anuncian agora que os restos pertenceron a unha especie ata o de agora descoñecida de australopiteco que coexistiu na actual Etiopía cos primeiros humanos. O achado, publicado recentemente na revista Nature, ilumina un período especialmente escuro da evolución humana. Hai tres millóns de anos, só existía un xénero en África oriental, o dos Australopithecus. Hai 2,5 millóns de anos, xa había tres: Australopithecus, Paranthropus e Homo, a etiqueta científica para os humanos.

“Foi un día emocionante”, rememora Reed. O seu equipo acabou atopando unha decena de estraños dentes, de gran tamaño e con pequenos cambios morfolóxicos. Non lles cadraban con nada coñecido. Os últimos Australopithecus afarensis coñecidos (como Lucy, a soada femia cuxos restos demostraron que estes devanceiros humanos xa camiñaban erguidos) viviron hai uns tres millóns de anos. Quizá se trataba dos primeiros Australopithecus garhi, outra especie que viviu na actual Etiopía hai 2,5 millóns de anos, pero os dentes eran diferentes. Para Reed e os seus colegas, só hai unha hipótese que encaixa cos datos: unha nova especie de australopiteco, aínda sen bautizar. “Necesitamos atopar algo con máis características, como un cranio ou un esqueleto. Oxalá o tivésemos xa”, explica a investigadora, da Universidade Estatal de Arizona.

Reed traballou hai dúas décadas no xacemento paleolítico da cova asturiana de Sopeña. quedou tan namorada do lugar que decidiu pasar alí un ano sabático entre 2005 e 2006, vivindo na aldea de Benia de Onís e paseando cada tarde polos seus camiños de pastores. Tres anos antes, Reed iniciara un proxecto de investigación en Ledi-Geraru, na rexión etíope de Afar. En marzo de 2015, o seu equipo anunciou que atopara alí un fragmento dunha mandíbula con dentes, atribuída a un individuo do xénero Homo que viviu hai uns 2,8 millóns de anos. Era, segundo proclamaron na revista Science, o primeiro humano coñecido.

Ademais dos 10 dentes de australopitecos, a estadounidense e os seus colegas acharon outros tres dentes que consideran dunha especie humana non identificada, de entre 2,59 e 2,78 millóns de anos. O equipo defende que os seus descubrimentos demostran que estas liñaxes viviron na rexión de Afar na mesma época. Conviviron? Pelexaron? Non se sabe. Reed subliña que a clásica visión da evolución humana, como unha frecha que vai desde un mono ata o Homo sapiens pasando polos neandertais, é completamente errónea. A paleoantropóloga fala dunha “árbore frondosa”, no que as ramas se cruzan e enredan, con especies que non chegan a ningunha parte e simplemente extínguense.

O estadounidense Tim White, lenda viva da prehistoria, cre que as novas conclusións non son convincentes. Cando aínda era un mozo de 20 anos, en 1979, White foi un dos científicos que anunciaron ao mundo o descubrimento de Lucy, a Australopithecus afarensis dun metro de altura e pequeno cerebro que camiñaba erguida hai uns tres millóns de anos no que hoxe é Etiopía. O investigador recalca que a área de Ledi-Geraru está a apenas unhas decenas de quilómetros de Hadar, onde se atopou o esqueleto parcial de Lucy. A erosión, explica White, fixo que en Hadar non haxa sedimentos de ao redor de 2,7 millóns de anos, como si hai en Ledi-Geraru.

O paleoantropólogo argumenta que os novos dentes encaixan na liñaxe que evoluciona durante medio millón de anos desde Lucy e o resto de Australopithecus afarensis ata os seus “descendentes directos”, os Australopithecus garhi, unha especie que o propio White e outros cinco colegas describiron en 1999 como posible devanceiro dos primeiros humanos. “Os autores sosteñen erroneamente que a última aparición de Australopithecus afarensis foi hai 2,95 millóns de anos. En consecuencia, fan a extraordinaria afirmación de atopar unha nova especie, en lugar das esperadas probas da evolución de Australopithecus afarensis”, opina White, que en 2022 mudouse a Burgos para incorporarse ao Centro Nacional de Investigación sobre a Evolución Humana (CENIEH).

Os 13 dentes fósiles achados en Ledi-Geraru (Etiopía): 10 de australopitecos (LD 750 e LD 760) e outros tres atribuídos a humanos / Brian Villmoare/Universidade de Nevada, As Vegas

“A afirmación dos autores de que é unha nova especie de Australopithecus é mesmo menos convincente que a súa afirmación paralela de 2015 en Science de que un fragmento de mandíbula da súa área de estudo representa ao Homo máis antigo, con 2,8 millóns de anos. Espero que ambas as afirmacións sexan refutadas cando se descubran novos fósiles”, engade White, moi crítico cos procesos de revisión destas revistas científicas. “É máis razoable interpretar que tanto a mandíbula como os dentes pertenceron a membros máis recentes e lixeiramente evolucionados de Australopithecus afarensis, a especie de Lucy. Con todo, parece que esa conclusión non satisfaría a aparente necesidade de Nature de obter paleopublicidade”, sentenza.

As investigadoras Mariña Martínez de Pinillos e Leslea Hlusko, tamén do CENIEH, están precisamente estudando dentes fósiles de Omo, no sur de Etiopía, tratando de distinguir se son de Australopithecus ou de Homo. Os seus resultados preliminares suxiren que os dentes illados daquel período escuro non poden identificarse con ese grao de especificidade e certeza. “Durante este intervalo de 500.000 anos, unha liña evolutiva de Australopithecus deu lugar a Homo e/o Paranthropus. Coñécense centos de fósiles de homínidos deste período, na súa gran maioría procedentes da mesma rexión xeográfica, e hai numerosos dentes. Estes fósiles previamente descritos revelan unha gran superposición na variación dental durante as transicións evolutivas. Os 13 novos dentes non mostran ningún trazo único que os diferencie dos fósiles xa coñecidos de Australopithecus afarensis e dos primeiros representantes do xénero Homo”, sinalan ambas as nunha resposta conxunta á consulta deste xornal.

Martínez de Pinillos e Hlusko destacan que, cando se traballa con dentes illados, é fácil malinterpretar as diferenzas. Non hai dúas moas iguais, pero é moi difusa a fronteira entre a variación normal dentro de una mesma especie, un cambio evolutivo gradual e a existencia dunha nova especie. “Desde o noso punto de vista, a afirmación extraordinaria de que algúns destes dentes representan unha nova especie de Australopithecus require probas extraordinarias, e, por desgraza, este conxunto de dentes non as proporciona”, resolven.

A propia directora do CENIEH, María Martinón, tamén é escéptica. “Aínda que a mostra é relevante e describe con detalle a variabilidade morfolóxica existente na rexión, considero que podería resultar prematuro concluír que se trata dunha nova especie de australopiteco. As diferenzas con Australopithecus afarensis non me parecen o suficientemente robustas, e os trazos analizados mostran un amplo solapamento que podería deberse a variación local ou temporal”, opina. “Coincido en que a evolución dos nosos devanceiros non foi lineal e que debemos estar abertos a patróns máis complexos, coa posible coexistencia mesmo de xéneros distintos. Isto podería explicarse por adaptacións a diferentes nichos ecolóxicos —como variacións na dieta—, que reducirían a competencia directa entre eles”, engade.

Manuel Domínguez Rodrigo, codirector do Instituto de Evolución en África asociado á Universidade de Alcalá, traballou en xacementos africanos excepcionais, como os da garganta de Olduvai, en Tanzania. Este experto considera que os dentes de Ledi-Geraru puideron pertencer a Australopithecus afarensis máis recentes e evolucionados que Lucy, ou a unha nova especie “sumamente parecida”. Ao seu xuízo, este descubrimento documenta que había polo menos catro liñaxes evolutivas “coexistindo” en África oriental no momento no que xorde o xénero humano: Australopithecus, Paranthropus, os controvertidos Kenyanthropus de Quenia e o propio Homo nacente, caracterizado por un aumento do cerebro, unha redución do tamaño dos seus dentes, o uso de ferramentas de pedra e o consumo de carne, segundo destaca o investigador.

“Iso indica que é un período de grandes cambios ambientais que conduciu a unha remodelación de todas as faunas que existían en África oriental, incluíndo aos homininos [os homínidos con locomoción bípeda e postura ergueita]. Cada unha desas ramas é un experimento evolutivo. Despois de dous millóns de anos só sobrevivían dous: Homo e Paranthropus”, relata Domínguez Rodrigo. Os parantropos eran parecidos a uns australopitecos máis robustos, pero extinguíronse hai pouco máis dun millón de anos. Fóra como fose a evolución e a competencia entre a multitude de especies que coexistiron, só quedou unha: a dos humanos modernos, cuxo único depredador é o propio Homo sapiens, como demostra o asasinato de Omar Abdulla, o home que atopou os primeiros dentes en Ledi-Geraru aquel día de San Valentín.

FONTE: Manuel Ansede/elpais.com

Sorpresa na familia vexetal: a pataca é filla do tomate

A partir dese cruzamento orixinouse unha nova estrutura vexetal: o tubérculo / Cell

O historiador estadounidense William McNeill dedicou un provocador ensaio a tentar demostrar que a pataca cambiou a historia do mundo. A planta, domesticada no que hoxe é Perú hai uns dez milenios, foi a principal fonte de enerxía para o poderoso Imperio inca e despois para os conquistadores españois, que levaron aquel descoñecido superalimento a Europa ao redor de 1570. “As patacas, ao nutrir a poboacións en rápido crecemento, permitiron que unha manchea de nacións europeas dominasen a maior parte do mundo entre 1750 e 1950”, argumentou McNeill hai un cuarto de século. A historia social da pataca é coñecida, pero a súa orixe era un enigma ata o de agora. Un equipo internacional de científicos anunciou unha sorpresa: a pataca é filla do tomate.

“Por fin resolvemos o misterio”, sentencia o xenetista chinés Sanwen Huang, líder da investigación no Instituto de Xenómica Agrícola de Shenzhen. O seu equipo analizou o intrincado ADN dunhas 60 especies emparentadas e descubriu que a pataca orixinouse hai uns nove millóns de anos a partir dun cruzamento natural en Sudamérica entre unha mata de tomate e unha etuberosum, unha planta de aparencia similar á pataca pero sen os seus característicos tubérculos comestibles.

Huang e os seus colegas subliñan que foi aquela mestura xenética a que permitiu a aparición destes engrosamentos subterráneos dos talos, que funcionan como un almacén de nutrientes da planta e hoxe son un alimento básico para máis de 1.000 millóns de persoas. Unha pataca de 170 gramos achega 135 kilocalorías, a metade da cantidade diaria de vitamina C recomendada e mesmo catro gramos de proteínas con todos os aminoácidos esenciais. Entender as reviravoltas xenéticas que controlan o seu tamaño e os seus compoñentes é un asunto clave na xeopolítica mundial, segundo a tese do historiador William McNeill. Por iso China envorcouse na investigación da pataca.

O parentesco recentemente descuberto pode resultar chocante para unha persoa allea á agricultura, segundo explica o xenetista Zhiyang Zhang. “Talvez sorprende porque o tomate e a pataca que compras no supermercado son bastante diferentes. Con todo, o que comemos en realidade son os froitos da tomateira e os tubérculos subterráneos da planta da pataca. É normal que dous órganos distintos teñan unha aparencia tan diferente, pero as plantas en si mesmas (as súas follas e as súas flores, por exemplo) son similares”, reflexiona Zhang, primeiro asinante do estudo. A planta de pataca parécese aínda máis á de etuberosum, pero as análises xenéticas revelan que é máis próxima á tomateira. “A nós sorprendeunos que a pataca sexa descendente do tomate”, recoñece Zhang, tamén membro do Instituto de Xenómica Agrícola de Shenzhen, un xigantesco centro de investigación con 500 traballadores dependente do Goberno chinés.

Unha planta de etuberosum, sen tubérculos, e outra de patacas (dereita) / Instituto de Xenómica Agrícola de Shenzhen (AGIS-CAAS)

Os autores subliñan que aquel innovador tubérculo, ou sexa o órgano cheo de nutrientes hoxe chamado pataca, xurdiu nun momento clave, en pleno levantamento da cordilleira dos Ándes. Aquelas novas plantas, dotadas de engrosamentos subterráneos nos seus talos, eran capaces de adaptarse aos climas máis fríos das montañas andinas. Colonizaron ecosistemas variados e protagonizaron unha “diversificación explosiva”, en palabras de Huang, Zhang e os seus colegas. Segundo as súas cifras, hai máis dun centenar de especies silvestres de pataca. Hai 10.000 anos, os habitantes dos Ándes domesticaron unha delas e abriron o camiño cara á pataca moderna.

A bióloga española Salomé Prat encabezou en 2011 o equipo que descubriu o interruptor xenético que indica á planta cando producir tubérculos, en función das horas de luz: o xene SP6A. O novo estudo mostra que ese xene crave procede, sorprendentemente, das tomateiras. O misterio é que ocorre despois, cando, por exemplo, o sol de outono activa o interruptor, recalca Prat, do Centro de Investigación en Agrixenómica, na localidade barcelonesa de Cerdanyola do Vallès. “Cando chega o sinal de formar tubérculos, que é o que pasa nese talo subterráneo para que empece a engrosarse e acumular amidón e proteínas? Non o sabemos aínda”, expón. “Se logramos entender o kit de xenes necesarios, nun futuro poderiamos facer plantas que produzan grans e tamén tubérculos”, prosegue Prat. Patacas e cereais nunha soa planta.

O equipo de Huang e Zhang lembra que xa se crearon plantas híbridas de pataca e tomate. Os investigadores mencionan un estudo de 1978, asinado pola xenetista española Marisol Sancristán, falecida en 2023 aos 87 anos. A científica, da Universidade Libre de Berlín, e outros dous colegas lograron combinar de maneira rudimentaria unha planta de tomate cereixa e outra de patacas, hai case medio século. “A capacidade existe. E, agora que sabemos que están tan tan tan relacionadas, nun futuro poderiamos ter plantas que dean tomates e patacas, pero para iso aínda queda, fai falta entender mellor o proceso”, opina Prat.

Os tubérculos poderían achegar a enerxía ao próximo imperio mundial. “China envorcouse coa pataca ao 100% e vainos a varrer a todos. Déronse conta de que é un cultivo superproductivo: con pouco terreo recolles moitas patacas. Para o trigo, en cambio, necesitas campos enormes. Se agora melloramos a calidade das patacas, facendo, por exemplo, que teñan máis proteínas, será un superalimento”, argumenta Prat. China xa é o maior produtor mundial de patacas, cunha superficie cultivada de 50.000 quilómetros cadrados, equivalente á área de países enteiros, como Costa Rica e Eslovaquia.

Unha decena de institucións chinesas colaboraron no novo estudo, que se publica na revista especializada Cell. Tamén participaron outros sete centros de Canadá, Estados Unidos, Alemaña e Reino Unido. Os autores agradecen a axuda da científica colombiana Susy Echeverría, que dedicou o seu doutoramento no Imperial College de Londres a tentar entender por que a familia das patacas e os tomates é tan diversa e por que algúns dos seus membros tiveron tanto éxito ao colonizar diferentes ecosistemas no planeta. “O punto máis interesante non é tanto cando se orixinou o grupo das papas, senón como”, considera Echeverría, que destaca que o desenvolvemento dos tubérculos xurdise dunha combinación de xenes procedentes de liñaxes distintas. Se William McNeill tiña razón e a historia repítese, quen entenda estas enigmáticas reviravoltas xenéticas da pataca dominará o mundo.

FONTE: Manuel Ansede/elpais.com/ciencia

Un réptil que viviu hai 247 millóns de anos tiña algo parecido a plumas

Reconstrución artística de Mirasaura, que significa “réptil marabilloso” en latín / Tobias Wilhelm/Museo Estatal de Historia Natural de Stuttgart

Un novo estudo paleontolóxico desafía as nocións sobre a evolución dos réptiles e as súas coberturas corporais. Publicado na revista Nature, o descubrimento dun antigo réptil triásico con apéndices cutáneos complexos e similares a plumas cuestiona décadas de suposicións sobre a orixe destas estruturas biolóxicas.

A criatura en cuestión, Mirasaura grauvogeli, foi descrita por un equipo internacional de paleontólogos encabezado polos doutores Stephan Spiekman e Rainer Schoch do Museo Estatal de Historia Natural de Stuttgart, Alemaña. A súa singularidade non reside só no seu aspecto xeral (unha mestura entre ave e lagarto con hábitos arborícolas), senón na presenza dunha crista dorsal composta por apéndices cutáneos nunca antes observados en réptiles do seu tipo.

Ata o de agora, considerábase que as estruturas dérmicas complexas, como as plumas en aves ou o pelo en mamíferos, eran características exclusivas de certas liñaxes evolucionadas, xurdidos millóns de anos despois. Con todo, Mirasaura, que viviu no Triásico medio, demostra que estas formas corporais poden aparecer moito antes e en liñaxes independentes, o que suxire unha evolución converxente de funcións similares en organismos moi distintos.

a, O holotipo SMNS 97278, preservando o cranio, esqueleto postcraneal parcial e crista. b, Cranio de SMNS 97278 baixo luz ultravioleta (UV). c, Reconstrución do cranio de SMNS 97278 baseada na tomografía microcomputarizada con radiación de sincrotrón (en espello). d, SMNS 97280, crista illada en gran parte completa. e, SMNS 97286, dous apéndices tegumentarios superpostos que preservan rugosidades distintivas. f, SMNS 97281, apéndices tegumentarios asociados. g, SMNS 97279, preservando un cranio parcial e impresións dunha crista e un esqueleto postcraneal en gran parte completo baixo luz UV. h, Debuxo esquelético de Mirasaura, baseado na reconstrución do cranio de SMNS 97278, a anatomía postcraneal de SMNS 97279 e as cristas de SMNS 97278, SMNS 97281 e SMNS 97280. 

A crista de Mirasaura está formada por apéndices superpostos, cada un cun contorno estreito e unha crista central lonxitudinal que lembra vagamente ás plumas, aínda que sen as ramificacións chamadas barbas que caracterizan ás plumas verdadeiras. A análise morfolóxica suxire que estas estruturas representan un desenvolvemento independente, o que amplía as posibilidades evolutivas deste tipo de coberturas cutáneas.

Os estudos de bioloxía do desenvolvemento apoian esta idea. Segundo as investigacións xenéticas, os mecanismos que permiten o crecemento de estruturas complexas na pel poderían orixinarse xa no Carbonífero, hai máis de 300 millóns de anos. Mirasaura sería, ata o de agora, a primeira proba directa de que estes mecanismos manifestáronse tamén en réptiles moi temperáns, non relacionados con aves nin dinosauros.

FONTE: Diego Tudares/mundiario.com

Descobren unha “superterra” con condicións favorables para a vida a 35 anos luz de distancia

Un equipo de científicos do Instituto Trottier para a Investigación de Exoplanetas descubriu un planeta que podería ser habitable nun sistema estelar próximo. O planeta, chamado L 98–59 f, é unha "superterra" que orbita unha estrela anana vermella chamada L 98–59 e atópase a 35 anos luz de distancia da Terra.

Segundo os especialistas, o planeta recibeaproximadamente a mesma cantidade de enerxía estelar que a Terra recibe do Sol, o que o sitúa "firmemente" dentro da zona habitable. Isto significa que podería ter auga líquida na súa superficie, o que é esencial para a vida tal como coñecémola.

Na ilustración, o sistema planetario L 98-59, formado por cinco planetas rochosos, un deles potencialmente habitable / Benoit Gougeon, Universidade de Montréal 

O sistema estelar L 98–59 é particularmente interesante porque ten cinco planetas que orbitan a estrela, cada un con características únicas. Os científicos cren que os dous planetas interiores son similares á lúa de Xúpiter, Ío, con actividade volcánica extrema, mentres que o cuarto planeta podería ser un "mundo acuático", segundo un estudo publicado no servidor de preimpresión de arXiv.

O descubrimento do quinto planeta, L 98–59 f, é un gran paso cara á resposta á pregunta de se hai vida extraterrestre no universo. Os científicos esperan estudar o sistema estelar con máis detalle utilizando o telescopio James Webb, que é o máis poderoso da Nasa.

"Atopar un planeta tépedo nun sistema tan compacto fai que este descubrimento sexa particularmente emocionante", dixo Charles Cadieux, autor principal do estudo. "Destaca a notable diversidade de sistemas exoplanetarios e reforza a importancia de estudar mundos potencialmente habitables ao redor de estrelas de baixa masa".

FONTE: rosario3.com

Descuberto un ‘sexto sentido’ no intestino que axuda a regular o apetito

Ilustración conceptual do microbioma intestinal / THOM LEACH/SCIENCE PHOTO LIBRARY (Getty Images/Science Photo Library RF)

Todos os organismos interpretan o mundo a través dos sentidos. Pero a ciencia ten cada vez máis claro que os cinco máis populares (oído, vista, tacto, olfacto e gusto) son probablemente insuficientes para abordar todas as interaccións co ambiente que nos rodea. Unha nova investigación publicada na revista Nature, escaparate da mellor ciencia mundial, descubriu agora unha especie de novo sexto sentido oculto, situado no intestino. En concreto, nun estudo en ratos, científicos da Universidade de Duke (Estados Unidos) revelaron que este sistema sensorial, que eles definen como “un sentido neurobiótico”, permite unha comunicación en tempo real entre o cerebro e o microbioma, ese inmenso ecosistema de microorganismos que poboa o intestino e que é capaz de modular a saúde e a enfermidade.

De entrada, esa infraestrutura sensitiva serve, segundo os investigadores, para percibir o que pasa na contorna intestinal, detectar nutrientes e guiar as decisións sobre o apetito. Pero, probablemente, isto só sexa o principio dunha historia máis longa que está aínda por descubrir: os científicos hipotetizan con que este sexto sentido pode ser unha plataforma para entender en profundidade como o intestino detecta os microbios, como estes inflúen no comportamento (desde os hábitos alimenticios ata o estado de ánimo) e, mesmo, de que maneira o cerebro podería moldear o microbioma.

Durante moito tempo, conta Diego Bohórquez, investigador do Laboratorio de Neurobiología Intestino-Cerebro de Duke e autor principal do estudo, pensouse que o intestino era “un tubo moi pasivo que só servía para dixerir e absorber”. Pero esa premisa deixaba moitos cabos soltos. “Non se explorou como é que o intestino sabe que lle chegou. Por exemplo, unha mazá ou un vaso de leite son un universo de moléculas. E o intestino ten que recoñecer e crear unha representación inmediata para poder avisarlle ao cerebro do que lle chegou”, explica o neurocientífico. A súa hipótese era que o cerebro e o intestino tiñan “un sistema sensorial” para comunicar a información do que está a pasar nese ecosistema microbiano. Algo rápido, directo e independente da resposta inmunolóxica ou metabólica, moito máis lenta, que poidan provocar eses microbios.

E non ía desencaminado: despois de 15 anos de investigación, Bohórquez e o seu equipo lograron documentar como opera ese novo sentido que permite ao cerebro responder en tempo real aos sinais dos microbios que viven no intestino. “É un sistema sensorial no intestino que permite ás bacterias influenciar canto comemos e por canto tempo”, sintetiza.

A correa de transmisión clave deste sexto sentido son os neurópodos, unhas minúsculas células sensoriais que recubren o epitelio do colon. “Da mesma forma na que o ollo, para distinguir a cor azul e vermello, ten unhas células neuroepiteliales —primas irmás dos neurópodos—, que detectan fotóns e mediante a lonxitude de onda axúdannos a determinar se algo é vermello ou azul, no intestino temos células neurópodas que, no caso de nutrientes, axúdanos a detectar rapidamente as moléculas que inxerimos para guiar ao cerebro e saber, non só se comemos unha graxa ou unha proteína, senón canto máis necesitamos comer”, explica Bohórquez.

A súa investigación vén de lonxe. Hai uns anos, xa detectaran que os neurópodos eran “esenciais” para que o organismo diferenciase, por exemplo, entre azucres e edulcorantes e optase por consumir os primeiros, que teñen un valor calórico, antes que outros endulzantes. Chamárono a iso un “sentido para os nutrientes”, que axuda a guiar que comemos: os neurópodos eran capaces de transformar sinais dos nutrientes en mensaxes para o cerebro. Pero aos científicos aínda non entendían de que maneira o organismo respondía en tempo real aos estímulos que xurdían dos microbios intestinais.

O que descubriron agora con esta investigación é que cando comemos, algunhas bacterias intestinais liberan unhas proteínas chamadas flaxelina. Os neurópodos detéctanas e, coa axuda dun receptor (de nome TLR-5), envían unha mensaxe ao nervio vago, que é un roteiro de comunicación fundamental entre o intestino e o cerebro. O sinal que chega por esa canle ao centro de operacións do organismo é un aviso de que xa se comeu suficiente. “Temos a idea de que os neurópodos detectan a flaxelina e inmediatamente avísalle ao cerebro e mándalle un sinal de que xa necesita deixar para comer. É unha forma de interface inmediata sensorial para que o cerebro poida saber, non só que comemos nós, senón que as bacterias tamén recibiron a cantidade suficiente de alimento”, reflexiona Bohórquez.

Para validar a súa tese, os científicos someteron a un grupo de ratos a unha noite de xaxún e, ao día seguinte, administráronlle unha dose de flaxelina directamente no colon. A resposta foi que os animais comeron menos. En cambio, o mesmo experimento noutro grupo de roedores manipulados xeneticamente aos que se lles desactivou o receptor TLR-5, resultou en que os animais comían máis e gañaban máis peso. “Volvíanse obesos porque cada vez comían un pouquiño máis e por máis tempo. Pero levounos moito tempo [chegar ás conclusións finais] porque tiñamos que demostrar que non era inmune nin metabólico e que en realidade existía un sistema neuronal sensorial para recoñecer os patróns microbianos”, conta Bohórquez. As súas pescudas demostraron que a flaxelina, a través dese circuíto neurobiótico, lanzaba ao cerebro sinales para frear o apetito. Con todo, cando se cortaba ese roteiro, a mensaxe non chegaba e os ratos volvíase obesos. Isto significaba que existía unha influencia microbiana directa no comportamento alimenticio.

Bohórquez defende que, aínda que a súa investigación está feita en modelos animais, as ideas principais son perfectamente extrapolables aos humanos: “Talvez pode haber algunhas modificacións do sistema sensorial, pero o principio básico é o mesmo”.

FONTE: Jessica Mouzo/elpais.com

Resolto, por fin, a conxectura de Kakeya

A matemática china Hong Wang, na localidade madrileña do Escorial, o 12 de xuño / Pablo Monge

Hai problemas con aparencia infantil, pero que esconden un monstruoso labirinto mental en cuxos canellóns sen saída perdéronse algúns dos cerebros máis dotados da humanidade. O matemático xaponés Soichi Kakeya expuxo un moi sinxelo en 1917. Só hai que poñer unha agulla ou un bolígrafo contra unha parede e colocar a punta mirando ao teito. Se queremos darlle a volta e que apuntamento ao chan, cal é a superficie mínima que debuxará a traxectoria? A resposta intuitiva é que ao investir a agulla formará un círculo perfecto, pero, se se move con pericia, compoñerá unha especie de triángulo de lados cóncavos, cubrindo unha área menor. A matemática Hong Wang explica unha variante endiañada do problema de Kakeya. Colle un bolígrafo dourado no aire e comeza a viralo con delicadeza. Cal sería o volume mínimo para apuntar a todas partes? Wang e o seu colega Joshua Zahl son as primeiras persoas que saen vivas deste labirinto. Resolveron a conxectura de Kakeya en tres dimensións.

J. A. IGUACEL / EL PAÍS

Hong Wang naceu hai 34 anos en Guilin, unha cidade chinesa rodeada de montañas tan puntiagudas e frondosas que parecen irreais. A paisaxe, protagonista de lendas de dragóns e demos, é tan belo que en China circula unha frase lapidaria atribuída a un poeta: “Prefiro nacer en Guilin que ser un deus”. Wang move o bolígrafo no aire nun xardín da localidade madrileña do Escorial, onde acudiu para explicar os seus resultados durante tres días de xuño nun congreso organizado polo Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT). A investigadora debuxa volumes no aire, coma se estivese en transo. O seu traballo abriu a porta a un mundo abstracto descoñecido e conmocionou aos seus colegas. “É un dos maiores logros matemáticos do século XXI”, proclamou o seu compañeiro israelí Eyal Lubetzky.

A solución ao problema de Kakeya non é un debuxo tridimensional, senón un estudo de 127 páxinas cheas de fórmulas. Un asistente ao congreso do Escorial chancea dicindo que só dúas persoas no mundo son capaces de entender completamente esas 127 páxinas: os seus propios autores. “Eu non tiña a ambición de resolver o problema de Kakeya”, afirma Wang, da Universidade de Nova York (EE UU). A profesora nin sequera lembra a primeira vez que escoitou falar da agulla que dá voltas no aire, pero si se acorda do día en que coñeceu a existencia do seu auténtico obxectivo: a conxectura de restrición. “Foi lendo un estudo dun matemático español, Luis Vega”, rememora.

A conxectura de restrición é un dos problemas abertos máis relevantes da análise harmónica, unha rama das matemáticas que estuda como descompoñer un sinal, como as do son, en compoñentes máis básicos. A técnica principal, chamada transformada de Fourier polo seu creador (o francés Joseph Fourier (1768-1830)), permite agora comprimir arquivos dixitais de audio e vídeo. É unha das áreas máis candentes da disciplina e as súas aplicacións salvan millóns de vidas, ao posibilitar tamén a formación de imaxes de diagnóstico médico, como a resonancia magnética e o electrocardiograma. A conxectura de restrición trata do diferente comportamento da transformada de Fourier cando se restrinxe a unha superficie curva, como a esfera.

Wang fala do seu asalto á conxectura de restrición coma se acabase de instalar o campamento base ao pé dunha montaña hostil xamais escalada na súa Guilin natal. “A conxectura de Kakeya é o punto de inicio, está na base dunha torre de conxecturas”, sinala. “A conxectura de restrición é máis poderosa. Para facer progresos necesitas entender moi ben a de Kakeya”, engade Wang, que a entendeu tan ben que a resolveu. Cando moitas rectas (ou agullas) superpóñense no espazo poden dar lugar a unha configuración de paquetes de ondas, por iso a conxectura de restrición implica a de Kakeya, en palabras do estadounidense Terence Tao, un dos mellores matemáticos vivos.

O español Antonio Córdoba, de 76 anos, dedicou a súa tese doutoral en 1977 ao desafío de Kakeya. Nun texto divulgativo, tras a resolución da conxectura, explicou que as agullas da formulación inicial convértense en paralelepípedos, cilindros ou tubos en dimensións maiores. Córdoba, exdirector do ICMAT, aplaudiu o traballo de Wang e Zahl. “Empregan (no ronsel da miña tese) complicadso cálculos do solapamento de paralelepípedos no espazo, baseados na xeometría clásica de Euclides, pero dunha complexidade combinatoria tal que o seu desenvolvemento necesita máis de 120 páxinas de intrincados razoamentos”, expuxo Córdoba. “É un exemplo do que me gusta denominar suprematismo en análise harmónica (polo uso de rectángulos e tubos, similares aos observados en obras do movemento pictórico ruso), pero, no seu caso, trátase dun suprematismo barroco, se se permite o oxímoron”, engadiu.

FONTE: Manuel Ansede/elpais.com/ciencia

O ciclo das rochas cambia para sempre: o planeta xa converte lixo humano en pedra sólida

Ás veces, o paseo por unha costa aparentemente deserta pode esconder unha historia que pon patas para arriba séculos de coñecemento xeolóxico. No noroeste de Inglaterra, preto dunha antiga planta siderúrxica, un grupo de xeólogos atopou formacións que non encaixaban co que esperaban. Entre as gretas dun cantil de escoria industrial apareceron obxectos cotiáns, como unha argola de lata e unha moeda de hai case un século, atrapados nunha rocha sólida. Pero o realmente desconcertante non eran os obxectos, senón a velocidade coa que o propio material converteuse en rocha.

Un novo estudo publicado en Geology desvela que certos residuos industriais poden transformarse en pedra en apenas 35 anos. O achado non só é extraordinario pola súa rapidez, senón porque propón a existencia dun novo ciclo xeolóxico inducido polos humanos, algo que ata o de agora se pensaba reservado a procesos naturais que ocorrían durante miles ou millóns de anos. Esta nova etapa foi bautizada como "ciclo de rochas antropoclásticas rápidas", e as súas implicacións son tan xeolóxicas como culturais.

O achado produciuse en Derwent Howe, un outeiro artificial composto por residuos da industria do ferro e o aceiro, situada na costa do mar de Irlanda. Esta escoria, acumulada durante décadas de actividade industrial, parecía ser moldeada por procesos naturais. Pero ao examinar máis de preto esas formacións, os científicos detectaron algo insólito: estruturas que se asemellaban a rochas sedimentarias, con capas, vetas e fracturas típicas da litificación.

O equipo de investigación, liderado por Amanda Owen e John MacDonald, ambos da Universidade de Glasgow, analizou mostras de 13 puntos distintos do xacemento. Utilizaron técnicas como a microscopía electrónica, a difracción de raios X e a espectroscopía Raman para confirmar que non estaban diante dun simple apelmazamento de residuos, senón diante dun proceso completo de transformación en rocha.

A sorpresa chegou cando atoparon incrustados no material un tapón de lata de refresco que non puido ser fabricado antes de 1989, e unha moeda de Jorge V datada en 1934. Como explicou MacDonald no artigo científico, “o proceso de litificación completouse en non máis de 35 anos”, o cal “implica unha velocidade sen precedentes na formación de rochas en condicións naturais”.

Litificar é o proceso mediante o cal os sedimentos compáctanse e ceméntanse ata converterse en rocha sólida. Normalmente, isto ocorre baixo terra, ao longo de miles ou mesmo millóns de anos, mediante presión, temperatura e a acción da auga mineralizada. Pero neste caso, todo sucede na superficie, en contacto directo co aire e a auga mariña.

Segundo o estudo, os residuos industriais analizados conteñen elementos como calcio, ferro, magnesio e manganeso. Estes elementos reaccionan co ambiente costeiro, especialmente coa humidade do mar, para formar compostos como a calcita, a brucita ou a goethita, que actúan como cementos naturais. Estes compostos cristalízanse entre os fragmentos de escoria, unindo as partículas e xerando unha estrutura ríxida.

Como sinalan os autores, este mecanismo “xera un conxunto de procesos de cementación que poden levar a unha litificación efectiva en tempos sorprendentemente curtos”. Noutras palabras, a química do residuo e a contorna alíanse para crear unha rohca en tempo récord.

As rochas identificadas recibiron o nome de rochas antropoclásticas, un termo que fai referencia á súa orixe humana (anthropos, home, e klastos, fragmentado). Estas rochas conteñen compoñentes que non aparecen na natureza de forma espontánea, como fragmentos de aluminio manufacturado, residuos metálicos e produtos derivados da industria moderna.

Este fenómeno non se limita a Inglaterra. O propio artigo científico menciona que procesos similares xa se observaron na costa de Gorrondatxe, no País Vasco. Con todo, a diferenza crucial é que no caso de Derwent Howe si foi posible establecer unha cronoloxía clara, grazas aos obxectos atrapados na rocha. Isto permite afirmar con seguridade que a litificación ocorreu en menos de catro décadas.

Tal como explican os autores, “os achados suxiren que este fenómeno podería estar a se producir en calquera entulleira de escoria situado en costas activas”. É dicir, alí onde as ondas, o vento e a choiva actúan sobre residuos industriais, existe o potencial para que se xere rocha nova.

Desde hai anos, moitos científicos defenden que entramos nunha nova era xeolóxica: o Antropoceno, un período marcado polo impacto da actividade humana sobre o planeta. A formación de rochas antropoclásticas é unha das evidencias máis tanxibles deste cambio. Estas rochas non só existen, senón que formarán parte do rexistro xeolóxico que estudarán os científicos do futuro.

John MacDonald resúmeo así no artigo: “Este é un exemplo en microcosmos de como toda a actividade que realizamos na superficie terrestre acabará, eventualmente, rexistrada como rocha no rexistro xeolóxico”. Pero o máis sorprendente é a rapidez coa que isto ocorre. Onde antes falábase de eras e períodos xeolóxicos, agora basta cunhas décadas.

Este descubrimento obriga a reformular a xestión de residuos industriais, sobre todo en zonas costeiras. Se os residuos poden transformarse tan rápido en rocha, tamén poden atrapar contaminantes, metais pesados e microplásticos que quedarán selados durante séculos ou milenios. O tempo de reacción é, por tanto, moito máis curto do que se pensaba.

Este tipo de achados obriga a revisar conceptos que parecían consolidados. Ata o de agora, a formación de rocha entendíase como un proceso exclusivo da natureza, lento e progresivo. A idea de que a actividade humana poida xerar un ciclo xeolóxico completo e detectable era máis ben unha hipótese de ciencia ficción. Hoxe, é unha realidade.

A “aceleración sen precedentes do ciclo de rochas inducido por humanos”, tal e como o describe o equipo de investigadores, lémbranos que xa non somos simples observadores da paisaxe: somos axentes xeolóxicos activos. E o somos a tal velocidade que, en apenas unha xeración, engadimos un novo capítulo ao libro da Terra.

A partir de agora, cando falemos do ciclo das rochas nos libros de texto, haberá que incluír tamén a acción das industrias humanas, os seus residuos e a súa interacción coa contorna. O que parecía lixo, é agora rocha. E o que parecía efémero, quedou inscrito en pedra.

FONTE: Eugenio M. Fernández Aguilar/muyinteresante.com   Imaxe: CharGPT / E. F.

A comunidade astronómica detecta por primeira vez o nacemento dun novo sistema solar

Vista da protoestrela HOPS-315 na que se está formando o novo sistema solar. 

Un equipo internacional de astrónomos detectou por primeira vez o momento preciso en que os planetas comezan a formarse ao redor dunha estrela máis aló do Sol. Os científicos utilizaron o telescopio ALMA (do que o Observatorio Europeo Austral (ESO) é socio) e o telescopio espacial James Webb (JWST) para observar a creación das primeiras motas de material formador dos planetas: minerais quentes que apenas comezan a solidificarse. Este achado marca a primeira vez que se identifica un sistema planetario nunha etapa tan temperá da súa formación e abre unha xanela ao pasado do noso propio sistema solar.

«Por primeira vez, identificamos o momento máis temperán no que se inicia a formación de planetas ao redor dunha estrela distinta do noso Sol», declara Melissa McClure, profesora da Universidade de Leiden (Países Baixos) e autora principal do novo estudo, publicado en Nature. A coautora do traballo, Merel van ’t Hoff, profesora da Universidade de Purdue (Estados Unidos), compara estes achados con «unha imaxe do sistema solar bebé». «Estamos a ver un sistema que se parece a como se vía o noso sistema solar xusto cando comezaba a formarse», afirma a investigadora.

Este sistema planetario recentemente nado está a emerxer ao redor de HOPS-315, unha protoestrela ou estrela bebé que atópase a uns 1.300 anos luz de distancia e que é un análogo do noso Sol nas súas orixes. Ao redor destes estrelas bebés a comunidade astronómica a miúdo detecta discos de gas e po coñecidos como «discos protoplanetarios», que son os lugares de nacemento de novos planetas. Aínda que xa se viron previamente discos novos que conteñen planetas recentemente nados, masivos e similares a Xúpiter, McClure explica que «sempre soubemos que as primeiras partes sólidas dos planetas, ou "planetesimais", deben formarse antes no tempo, en etapas máis temperás».

No noso sistema solar, o primeiro material sólido que se condensou preto da localización actual da Terra atópase atrapado dentro de meteoritos antigos, polo que a comunidade astronómica trata de datar estas rochas primordiais para determinar cando comezou a formarse o sistema solar. Estes meteoritos están repletos de minerais cristalinos que conteñen monóxido de silicio (SiO) e que poden condensarse ás temperaturas extremadamente altas que se dan nos discos planetarios novos. Co tempo, estes sólidos recentemente condensados únense e, a medida que van gañando tamaño e masa, forman as sementes para a creación de planetas. Os primeiros planetesimais do sistema solar, que creceron ata converterse en planetas como a Terra ou o núcleo de Xúpiter, formáronse xusto despois da condensación destes minerais cristalinos.

Con este novo descubrimento, o equipo científico atopou evidencia de que estes minerais quentes comezaron a condensarse ao redor de HOPS-315. Os resultados mostran que o SiO está presente ao redor da estrela bebé no seu estado gasoso, así como dentro destes minerais cristalinos, o que suxire que apenas está a comezar a solidificarse. «Este proceso nunca se viu antes nun disco protoplanetario, nin en ningún lugar fóra do noso sistema solar», declara o coautor do estudo Edwin Bergin, profesor na Universidade de Michigan (Estados Unidos).

Estes minerais identificáronse por primeira vez utilizando o telescopio espacial James Webb nun proxecto conxunto das axencias espaciais de Estados Unidos, Europa e Canadá. Para pescudar de onde proviñan exactamente os sinais, o equipo observou o sistema con ALMA (o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, operado por ESO xunto cos seus socios internacionais) no deserto de Atacama (Chile).

Con estes datos, o equipo determinou que os sinais químicos proviñan dunha pequena rexión do disco que rodea á estrela, equivalente á órbita do cinto de asteroides que hai ao redor do Sol. «Estamos a ver estes minerais neste sistema extrasolar no mesmo lugar en que os vemos nos asteroides do sistema solar», afirma o coautor Logan Francis, investigador postdoutoral na Universidade de Leiden.

Debido a isto, o disco de HOPS-315 proporciona un marabilloso exemplo análogo co que estudar nosa propia historia cósmica. Como di van ’t Hoff, «este sistema é un dos mellores que coñecemos para investigar algúns dos procesos que ocorreron no noso sistema solar». Ademais, proporciona á comunidade astronómica unha nova oportunidade para estudar a formación temperá de planetas, xa que actúa como un modelo dos sistemas solares recentemente nados na galaxia.

Elizabeth Humphreys, astrónoma de ESO e directora do programa europeo de ALMA, quen non participou no estudo, afirma: «Impresionoume moito este estudo, que revela unha etapa moi temperá da formación de planetas. Suxire que HOPS-315 pódese utilizar para comprender como se formou o noso propio sistema solar. Este resultado pon de relevo a forza combinada de JWST e ALMA para explorar discos protoplanetarios».

FONTE: lavozdegalicia.es