NOTICIAS DAS CIENCIAS

Observan misteriosos chorros de gas nun obxecto en rápido movemento no Sistema Solar exterior: Centauros

Na ilustración, o centauro 29P/Schwassmann-Wachmann 1 emite potentes chorros non vistos ata o de agora, produto da súa desgasificación / NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI)

A medio camiño entre os asteroides e os cometas, os centauros, rochas espaciais que toman o seu nome das soadas criaturas mitológicas metade home e metade cabalo, abandonaron as súas afastadas órbitas, máis aló de Neptuno, para migrar ao sistema solar interior, cara ao cal se dirixen a toda velocidade. E canto máis preto están do Sol, máis se parecen a cometas e menos aos asteroides convencionais.

Ao permanecer durante miles de millóns de anos nos xélidos confíns do noso sistema planetario, os centauros atesouran valiosos datos sobre o seu nacemento, información que se vai revelando a medida que comezan a desconxelarse lentamente nesta etapa pasaxeira da súa existencia.

Agora, un equipo internacional de astrónomos utilizou os poderes do Telescopio Espacial James Webb para observar a 29P/Schwassmann-Wachmann 1, un dos obxectos máis activos e interesantes do sistema solar exterior. O alto grao de detalle capturado polo telescopio permitiu o descubrimento de novos chorros de gas previamente descoñecidos, o que está a axudar a completar teorías sobre como se formaron tanto os propios centauros como os planetas.

Os centauros, pois, son antigos obxectos transneptunianos que agora se atopan entre as órbitas de Neptuno e Xúpiter debido ás sutís influencias gravitacionales dos planetas nos últimos millóns de anos.

Debido a que estes pequenos corpos xeados atópanse nunha fase de transición orbital resultan do máximo interese, e os científicos tentan comprender a súa composición e as razóns que impulsan a súa desgasificación (a perda dos xeos que se atopan debaixo da superficie). A súa mestura única de características, de feito, converte aos centauros en auténticos híbridos entre os corpos xeados primordiais do Sistema Solar exterior e cometas evolucionados, que xa pasaron unha ou varias veces preto do Sol.

29P/Schwassmann-Wachmann 1 é un obxecto coñecido polos seus estalidos altamente activos e case periódicos. A súa intensidade varía cada seis ou oito semanas, o que o converte nun dos obxectos máis activos do sistema solar exterior. Pero agora os astrónomos, grazas ao instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Telescopio Espacial James Webb, acaban de descubrir un novo chorro de monóxido de carbono e varios outros chorros de dióxido de carbono que nunca antes foran vistos e que achegan novas pistas sobre a natureza do núcleo do centauro.

"Os centauros -explica Sara Faggi, do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA en Greenbelt, e autora principal dun estudo publicado en Nature Astronomy- poden considerarse como os restos da formación do noso sistema planetario. Debido a que estiveron almacenados a temperaturas moi frías, preservan información sobre os elementos volátiles nas primeiras etapas do Sistema Solar. O telescopio James Webb realmente abriu a porta a unha resolución e sensibilidade que nos impresionaron: cando vimos os datos por primeira vez, emocionámonos. Nunca viramos algo así".
Difíciles de observar

A enorme distancia á que se atopan os centauros limitou moito as observacións dos astrónomos. E no caso de 29 P ata o de agora os datos mostraban un único chorro apuntando cara ao Sol (e a Terra) composto de monóxido de carbono (CO). James Webb tamén detectou este chorro de fronte, pero grazas ás súas extraordinarias capacidades infravermellas tamén localizou moitas outras substancias químicas, como auga (H₂O) e dióxido de carbono (CO₂), unha das principais formas en que se almacena o carbono en todo o Sistema Solar.

As imaxes e datos revelados polo telescopio revelaron, de feito, características nunca antes vistas: dous chorros de CO₂ emanando nas direccións norte e sur, respectivamente, e un terceiro chorro de CO que apunta cara ao norte. Esta foi a primeira detección definitiva de dióxido de carbono en 29P.

Cos datos recompilados por Webb, o equipo creou un modelo 3D dos chorros para comprender a súa orientación e orixe. E descubriron que foron emitidos desde diferentes rexións do núcleo do centauro, aínda que Webb non pode resolver o núcleo en si. Os ángulos dos chorros suxiren a posibilidade de que o núcleo sexa un agregado de obxectos distintos con diferentes composicións; con todo, aínda non se poden excluír outros escenarios.

As razóns dos repentinos aumentos de brillo de 29P e os mecanismos que se ocultan tras da súa actividade de desgasificación a través destes chorros, con todo, seguen sendo un misterio.

No caso dos cometas, os científicos saben que os seus chorros adoitan ser impulsados pola desgasificación da auga. Con todo, debido á súa localización, os centauros están demasiado fríos para que o xeo de auga se sublime (de sólido a gas sen pasar pola fase líquida), o que significa que a natureza da súa actividade de desgasificación non é a mesma que a dos cometas.

"Só tivemos tempo de mirar este obxecto unha vez, como unha instantánea no tempo -explica Adam McKay, coautor do estudo -. Gustaríame observar ao Centauro 29P durante un período de tempo moito máis longo. Teñen os chorros sempre a mesma orientación? Existe quizais outro chorro que se ’acende’ nun punto diferente do seu período de rotación? Observar estes chorros ao longo do tempo daríanos unha idea moito mellor do que está a impulsar estes estalidos".

Os investigadores albergan a esperanza de que a medida que sigan aprendendo de 29P, poidan aplicar as mesmas técnicas a outros centauros. Mellorar o que se sabe destes obxectos pode mellorar, ao mesmo tempo, a nosa comprensión sobre a formación e evolución do noso Sistema Solar.

FONTE: José M. Nieves/abc.es/ciencia

ATOPAN NA FONSAGRADA (LUGO) FÓSILES DE ESCORPIÓNS MARIÑOS XIGANTES DE HAI 434 MILLÓNS DE ANOS

Na esquerda, reconstrución artística do escorpión xigante. Na dereita, fósil dun fragmento cutirular de euriptérido atopado na Fonsagrada / Wikipedia/Juan Carlos Gutiérrez-Marco.

No Silúrico, un período de tempo pertencente á era do Paleozoico, apareceron os primeiros peixes cartilaxinosos e os tiburóns espiñentos. As plantas terrestres só se atopaban nas rexións pantanosas, e os mares cálidos cubrían a meirande parte das masas de terra no ecuador do planeta. Coa chegada deste período, hai  443,8 millóns de anos, os glaciares retiráronse cara o Polo Norte, ata case desaparecer. Isto fixo que aumentara o nivel dos océanos, deixando para o futuro unha chea de rexistros de sedimentos mariños agochados nas rochas de todo o mundo. Aínda non existía Europa: a Península Ibérica e Galicia pertencían ao continente de Gondwana. 

Na aldea de Ortigoso, na Fonsagrada, aínda permanecen baixo a rocha os tesouros do Silúrico. Se cadra, o máis impresionante é o que vén de ser anunciado polo paleontólogo do CSIC Juan Carlos Gutiérrez-Marco e outros colaboradores da Arxentina e Italia. Os investigadores descubriron recentemente fósiles mariños de escorpións xigantes no municipio lugués: os euriptéridos atopados en Galicia pertencen ao grupo dos maiores artrópodos mariños coñecidos ata o momento. O achado destes fósiles é excepcional: a causa da fraxilidade do seu exoesqueleto, en condicións normais os restos adoitaban desaparecer en días. Segundo Gutiérrez-Marco, os resultados da Fonsagrada revelan que a comunidade, dun xeito contrario ao que se pensaba ata o de agora, podería gardar importantes rexistros do pasado aínda sen explotar.

Pregadura modo de escamas na superficie do exoesqueleto do escorpión xigante / Juan Carlos Gutiérrez-Marco

No 2014, Gutiérrez-Marco recibiu unha inesperada chamada dun compañeiro profesor de instituto. Nunha pequena aldea da Fonsagrada, o médico, quen tamén era o Alcalde do municipio, atopara fósiles que poderían resultar de interese para a comunidade científica e outros moitos segmentos de rocha que poderían albergar máis restos. Naquel momento, o paleontólogo galego afincado en Madrid traballaba noutro proxecto e non tiña moito tempo para adicarse a un traballo extra. Porén, picoulle a curiosidade, e así comezou a aventura.

Tivo a sorte de contar coa axuda do xeólogo Enrique Bernández, a quen o científico do CSIC define como “un auténtico marine da paleontoloxía”. Nas recorrentes viaxes de Bernández a Asturias, aproveitaban a ocasión para recoller as mostras de interese e así estudar a existencia de posibles fósiles. Segundo conta o galego, o ollo vaise facendo experto a miúdo que gaña experiencia: “Ás veces pénsase que os fósiles están aí, na superficie da rocha, pousando a súa ollada sobre nós, máis é un pouco máis complexo. Trátase de estudar en que rexións é máis probable atopar estes restos e, grazas ao coñecemento e á práctica, vas atopando os lugares onde podería agocharse o tesouro”. Porén, e tal como subliña o galego, atopar esta cantidade de rexistros e afloramentos de interese fósil sería imposible sen a colaboración da xente local, como Ricardo Parada e Tino Álvarez.

Moitos anos despois, este equipo conformado por Gutiérrez-Marco, Bernández e o paleontólogo italiano Paolo Serventi anuncia un achado sen precedentes para a comunidade científica en Galicia: trátase dos primeiros rexistros fósiles de fragmentos cuticulares de euriptéridos no noroeste peninsular, atopados na aldea de Ortigoso e que contan cunha antigüidade de 434 millóns de anos. Os eruptéridos son coñecidos como escorpións mariños xigantes debido á súa fisionomía semellante. Podían chegar a medir ata tres metros de lonxitude e, malia que se extinguiron a finais do Paleozoico, seguen ostentando o récord de acadar os maiores tamaños entre os artrópodos.

Aínda que os euriptéridos acadaron unha ampla distribución xeográfica no Paleozoico, explica o paleontólogo, atopar rexistros fósiles é bastante excepcional: “O exoesqueleto destes escorpións albergaba unha concentración de carbonato cálcico moi baixa. Isto favorecía que os restos desapareceran nun período de tempo moi curto, normalmente días”.

A isto súmaselle que a rexión de Galicia é moi antiga dende o punto de vista xeolóxico: a meirande parte das rochas pertencen ao Paleozoico. Ao longo da súa historia, o territorio que hoxe conforma a comunidade estivo exposto aos choques entre as placas tectónicas continentais e, debido ás altas presións e ás altas temperaturas, perdéronse moitos rexistros fósiles: “Seguramente en Galicia houbo dinosauros, igual que noutros territorios. Sinxelamente, aquí non se deron as circunstancias para que os fósiles prosperaran co paso do tempo”, reflexiona Gutiérrez-Marco.

Ademais dos restos de escorpións mariños xigantes, o equipo identificou máis de cen restos, algúns máis comúns, como os trilobites, e outros moi significativos, como é o caso de dúas posibles novas especies de cefalópodos: unha delas correspóndese co xénero Serpagliocera, e ata o de agora só se describira nunha rexión dos Alpes italianos. A outra, subliña o investigador do CSIC, podería ser o representante máis antigo de Kopaninoceras.

Exoesqueleto de Kopaninoceras colonizado post mortem por briozoos / Juan Carlos Gutiérrez-Marco.

Porén, un dos aspectos máis satisfactorios do traballo feito polo equipo é, segundo o paleontólogo, axudar a derrubar o mito de que Galicia é un territorio sen fósiles de épocas tan antigas: “Queremos aproveitar a ocasión de ter estas Xornadas Españolas de Paleontoloxía na Coruña para compartir o achado con todos os paleontólogos e paleontólogas do país e axudar así a que non se herde esta idea errónea”.

FONTE: Lucia Casas/gciencia.com

Descobren como se forman as engurras da pel, o cerebro, o estómago ou o intestino

Unhas mans marcadas polo paso dos anos / EM

Un equipo de investigación formado polo profesor Dong Sung Kim, a profesora Anna Le e o doutor Jaeseung Youn, do Departamento de Enxeñería Mecánica da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de Pohang (POSTECH), en Corea do sur, recreou con éxito a estrutura das engurras en tecidos biolóxicos in vitro e descubriron os mecanismos que subxacen á súa formación, desvelando así a súa "misteriosa" orixe, segundo publican na revista Nature Communications.

Ademais, desenvolveron unha plataforma de investigación sobre tecidos sen necesidade de experimentar con animais o que, segundo destacan os investigadores, podería ter amplas aplicacións tanto na medicina como na cosmética.

Aínda que as engurras adoitan asociarse ao envellecemento da pel, moitos órganos e tecidos, como o cerebro, o estómago e os intestinos, tamén presentan patróns de engurras propios. Estas estruturas desempeñan un papel crave na regulación dos estados celulares e a diferenciación, contribuíndo ás funcións fisiolóxicas de cada órgano.

Comprender como os tecidos biolóxicos pléganse e forman engurras é vital para entender a complexidade dos organismos vivos máis aló das preocupacións cosméticas. Este coñecemento pode ser fundamental para avanzar na investigación en áreas como o envellecemento da pel, as terapias regenerativas e a embrioloxía, resaltan os investigadores.

A pesar da importancia das estruturas biolóxicas das engurras, gran parte da investigación neste campo baseouse en modelos animais, como moscas da froita, ratos e pitos, debido ás limitacións para reproducir a formación de engurras in vitro. En consecuencia, descoñécense en gran medida os procesos detallados que subxacen á formación de engurras nos tecidos vivos.

O equipo do profesor Dong Sung Kim abordou esta limitación desenvolvendo un modelo de tecido epitelial composto unicamente por células epiteliales humanas e matriz extracelular (MEC). Combinando este modelo cun dispositivo capaz de aplicar forzas de compresión precisas, lograron recrear e observar in vitro estruturas engurradas que adoitan verse no intestino, a pel e outros tecidos in vivo. Este avance permitiulles, por primeira vez, reproducir tanto a deformación xerárquica dunha soa engurra profunda causada por unha forte forza de compresión como a formación de numerosas engurras pequenas baixo unha compresión máis lixeira.

Os investigadores tamén comprobaron que factores como a estrutura porosa da ECM subxacente, a deshidratación e a forza de compresión aplicada á capa epitelial son cruciais para o proceso de formación de engurras.

Os seus experimentos revelaron que as forzas de compresión que deforman a capa de células epiteliales provocan inestabilidade mecánica na capa de ECM, o que dá lugar á formación de engurras. Ademais, descubriron que a deshidratación da capa de ECM era un factor crave no proceso de formación de engurras. Estas observacións reflicten fielmente os efectos observados na pel envellecida, onde a deshidratación da capa de tecido subxacente provoca a aparición de engurras, o que proporciona un modelo mecanobiolóxico para comprender a formación de engurras.

"Desenvolvemos unha plataforma que pode reproducir diversas estruturas de engurras en tecido vivo sen necesidade de ensaios con animais, resalta o profesor Dong Sung Kim. Esta plataforma permite obter imaxes en tempo real e observar con detalle a formación de engurras a nivel celular e tisular, procesos difíciles de captar nos modelos animais tradicionais. Ten amplas aplicacións en campos como a embrioloxía, a enxeñería biomédica e a cosmética, entre outros", asegura.

FONTE: elmundo.es/ciencia

O EVEREST SEGUE MEDRANDO

O monte Everest, visto desde o río Arun / Jiaqi Sun e Jingen Dai

 

Nós chamámolo Everest, no Tibet refírense a el como Chomolungma e en Nepal como Sagarmāthā. Pero en calquera idioma, cos seus 8.843 metros, é a montaña máis alta do mundo. E non só iso, senón que segue medrando, cousa que ademais fai a un ritmo anormalmente alto en relación aos demais montes da cordilleira do Himalaia. O Everest, en efecto, supera nuns 250 metros ao segundo pico máis alto, o K2, e iso é case o dobre dos 120 metros de diferenza que hai entre o K2 e os dous seguintes no ranking de altura, o Kangchenjunga e o Lhotse. É dicir, que debe de existir un mecanismo, distinto á tectónica rexional en curso, que estea a impulsar este exceso de crecemento.

Agora, un equipo de investigadores da Universidade de Geociencias de China e o University College de Londres conseguiu pescudar cal é ese mecanismo: a erosión causada por unha rede fluvial que se atopa a un 75 km de distancia e que leva decenas de miles de anos escavando un desfiladeiro. A perda desa masa de terra está ’a empuxar’ cara arriba a montaña, facendo que se eleve uns 2 mm ao ano. En total, din os científicos, o Everest aumentou a súa altura entre 15 e 50 metros nos últimos 89.000 anos. O estudo acábase de publicar en Nature.

Segundo os investigadores, unha parte importante desta anomalía pode explicarse por unha forza de elevación causada pola presión do manto, debaixo da codia terrestre, despois de que un río próximo erosionase unha cantidade considerable de rochas e chans. Trátase dun efecto chamado ’rebote isostático’, onde unha sección de codia que está a perder masa flexiónase e ’flota’ cara arriba porque a intensa presión do manto líquido que hai debaixo é maior, despois da perda de masa, que a forza de gravidade.

Trátase dun proceso gradual, normalmente de só uns poucos milímetros ao ano, pero en períodos de tempo xeolóxicos pode marcar unha diferenza significativa na superficie da Terra. No caso do Everest, esa diferenza é unha elevación ’extra’, de entre 15 e 50 metros nos últimos 89.000 anos, desde que o próximo río Arun fusionouse coa rede adxacente do río Kosi.

"O Monte Everest -explica Adam Smith, do University College de Londres e coautor do artigo- é unha extraordinaria montaña de mitos e lendas, e segue medrando. A nosa investigación mostra que a medida que o sistema fluvial próximo profunda, a perda de material fai que a montaña se eleve aínda máis".

Hoxe en día o río Arun corre cara ao leste do Monte Everest e fusiónase río abaixo co sistema fluvial, máis grande, de Kosi. Durante milenios, o Arun foi escavando un importante desfiladeiro, arrastrando miles de millóns de toneladas de terra e sedimentos. Ao observar as taxas de erosión do río Arun, o Kosi e outros ríos da rexión, os investigadores puideron determinar que hai uns 89.000 anos o río Arun uniuse e fusionou coa rede do Kosi, un proceso chamado ’piratería de drenaxe’. Ao facelo, canalizouse máis auga a través do Kosi, aumentando o seu poder erosivo e levando consigo máis chan e sedimentos da paisaxe. Algo que desencadeou unha maior taxa de elevación, empuxando os picos das montañas cada vez máis alto.

Para Jin-Xene dai, da Universidade de Geociencias de China e tamén coautor do artigo, "na rexión do Everest existe un interesante sistema fluvial. O río Arun, augas arriba, flúe cara ao leste a gran altura nun val plano. Logo vira abruptamente cara ao sur como o río Kosi, baixando en elevación e volvéndose máis empinado. Esta topografía única, indicativa dun estado inestable, probablemente estea relacionada coa altura extrema do Everest".

Os investigadores descubriron que o levantamento non se limita só ao Everest, senón que afecta tamén os picos veciños, incluídos o Lhotse e o Makalu, que son o cuarto e o quinto pico máis altos do mundo. Segundo o estudo, o rebote isostático aumenta as alturas destes picos nunha cantidade similar á do Everest, aínda que Makalu, situado máis preto do río Arun, estaría a experimentar unha taxa de elevación lixeiramente maior.

"O Monte Everest e os seus picos veciños -di pola súa banda Matthew Fox, outro dos membros do equipo- están a medrar porque o rebote isostático elévaos máis rápido do que a erosión os desgasta. Podemos velos crecer uns dous milímetros ao ano utilizando instrumentos GPS e agora entendemos mellor que é o que impulsa este crecemento".

Para Xu Han, autor principal do artigo, "a altura cambiante do Monte Everest realmente resalta a natureza dinámica da superficie da Terra. A interacción entre a erosión do río Arun e a presión ascendente do manto da Terra dálle ao Monte Everest un impulso, empuxándoo máis alto do que estaría doutra maneira"

FONTE: José Manuel Nieves/abc.es/ciencia

O achado de 11 obxectos máis aló do cinto de Kuiper suxire que o Sistema Solar é moito maior do esperado

Máis aló de Neptuno atópase o cinto de Kuiper, un extenso disco de obxectos xeados que rodea todo o Sistema Solar e de onde proceden a maioría dos cometas / ESO/M. KORNMESSER

Buscaban novos obxectos no cinto de Kuiper, un anel de entullos máis aló da órbita de Neptuno que contén un gran número de corpos xeados, incluído o planeta anano Plutón. Pero descubriron algo inesperado: 11 obxectos que se atopan moito máis alá, nun lugar onde ninguén pensaría que puidese haber algo. Trátase dun equipo de investigadores formado por científicos do telescopio xaponés Subaru, en Hawai, e da nave espacial New Horizons, da NASA, e o seu achado, publicado en dous artigos en Planetary Science Journal e o servidor arXiv, podería significar, entre outras cousas, que o Sistema Solar é moito maior do que pensabamos.

A New Horizons foi lanzada en 2006 e o seu primeiro destino foi Plutón, do que enviou unha excepcional colección de imaxes. Pero a súa misión non rematou aí, e dirixiuse despois cara a un pequeno e afastado obxecto do cinto de Kuiper, Arrokoth. Desde entón, os científicos da misión tentaron identificar novos obxectivos para que a nave estúdeos de preto, e unha desas procuras levou a cabo xunto ao equipo de astrónomos do telescopio Subaru. Unha colaboración, por certo, en grao sumo exitosa e durante a que a cámara dixital do telescopio, Hyper Suprime-Cam (HSC), formada por 116 sensores que en total teñen 870 megapíxeles, descubríronse ata 239 novos obxectos transneptunianos.

Unha cifra impresionante, desde logo, pero había algo que o era aínda máis. "O máis interesante das observacións de HSC, explica Fumi Yoshida, coautor dos dous artigos, foi o descubrimento de 11 obxectos a distancias máis aló do coñecido Cinto de Kuiper. Se isto confírmase, sería un descubrimento importante e supón que a nebulosa solar primordial era moito máis grande do que se pensaba anteriormente, o que pode ter implicacións no proceso de formación de planetas".

A maioría dos obxectos transneptunianos (máis aló de Neptuno) descubríronse a entre 30 e 55 unidades astronómicas (UA), (unha UA é a distancia entre o Sol e a Terra, uns 150 millóns de km). Máis aló, a densidade dos obxectos diminúe, ata chegar ao chamado ’cantil de Kuiper’, onde a súa densidade decrece drasticamente. E precisamente aí, entre 70 e 90 UA de distancia, é onde o equipo atopou os novos 11 obxectos. New Horizons atópase actualmente a unhas 60 UA da Terra.

"Se se confirma, escriben os investigadores, estes obxectos delatan a presenza dunha abundancia ata o de agora non recoñecida de obxectos distantes que poden axudar a explicar unha serie doutras observacións que doutra maneira non coinciden co que sabemos sobre o Cinto de Kuiper". Podería ser, mesmo, que ’aí fose’ houbese un segundo cinto de Kuiper esperando a ser descuberto.

Desde logo, necesitaranse máis observacións para confirmar que esa nova ’poboación’ de rochas espaciais está realmente alí, aínda que os investigadores sinalan que ata o de agora tiveron unha impresionante taxa de éxitos á hora de identificar obxectivos para o seguimento. Unha dos principais labores do telescopio Subaru, en efecto, é identificar posibles obxectos que despois son estudados e seguidos por outros telescopios, e dos 23 obxectivos seleccionados para o posterior seguimento co Telescopio Espacial Hubble, 22 terminaron por ser confirmados.

O achado, se se confirma, podería explicar algunhas observacións fortuítas nas que estrelas de fondo parecen atenuarse súbitamente, ou as inesperadas taxas de po detectadas pola nave New Horizons onde se supón que non debería haber nada. Pero, máis aló diso, podería tamén ter implicacións na nosa procura de vida.

En moitos aspectos, ata o de agora o noso Sistema Solar parecía ter características únicas en comparación con outros sistemas estudados polos científicos. Diferenzas que poderían gardar o secreto de por que aquí, e que saibamos só aquí, desenvolveuse a vida. Pero se as observacións destes novos obxectos son correctas e o Sistema Solar realmente esténdese máis aló do que se pensaba, entón podería non ser tan diferente do resto.

En palabras de Wes Fraser, autor principal de ambos os estudos, "durante moito tempo o cinto de Kuiper do noso Sistema Solar pareceu ser moi pequeno en comparación con moitos outros sistemas planetarios, pero os nosos resultados suxiren que esa idea podería deberse a un rumbo de observación. Entón, talvez, se se confirma este resultado, o noso Cinto de Kuiper non sexa tan pequeno e inusual despois de todo en comparación cos que rodean outras estrelas".

O que fai un pouco máis fácil que a vida, igual que fixo aquí, conseguise prosperar ao redor doutras estrelas.

FONTE: José Manuel Nieves/abc.es/ciencia

NOVA TÁBOA PERIÓDICA: UNHA ESPIRAL CADRADA

A táboa periódica é un dos logros máis importantes na historia da ciencia, especialmente no campo da química. A súa creación permitiu aos científicos organizar os elementos químicos coñecidos dunha maneira lóxica, baseada nas súas propiedades e características comúns. Este avance débese principalmente a Dmitri Mendeléyev, quen, en 1869, presentou a primeira versión da táboa periódica. Esta táboa non só organizaba os elementos segundo o seu peso atómico, senón que tamén predixo a existencia e propiedades de elementos que aínda non se descubriron.

A organización proposta por Mendeléyev non era a primeira en tentar clasificar os elementos, pero foi a que logrou unha coherencia tal que permitiu predicións precisas sobre elementos descoñecidos no seu tempo, como o xermanio e o galio. Ao longo dos anos, a táboa periódica evolucionou, integrando novos descubrimentos e axustes baseados nunha mellor comprensión da estrutura atómica e a mecánica cuántica. Hoxe en día, a táboa periódica moderna está organizada segundo o número atómico dos elementos, o que reflicte mellor a estrutura interna do átomo.

Recentemente, publicouse un artigo na revista Foundations of Chemistry que presenta unha innovadora proposta para reorganizar a táboa periódica en forma de espiral cadrada. Esta nova estrutura, desenvolta polos científicos españois Mario Rodríguez Peña e José Ángel García Guerra, busca resolver algunhas das limitacións que acompañaron ao deseño tradicional da táboa periódica durante máis dun século. O propio título do paper é toda unha declaración de intencións: "The periodic spiral of elements".

A táboa periódica é unha ferramenta esencial na química que organiza os elementos segundo as súas propiedades e comportamentos. Con todo, os científicos españois Mario Rodríguez Peña e José Ángel García Guerra sinalaron dous problemas importantes na disposición actual desta táboa. Primeiro, existen cortes artificiais entre os gases nobres e os metais alcalinos, así como a protrusión do bloque "f". Estas interrupcións dificultan a comprensión de como se relacionan os elementos e a súa organización natural.

Ademais, o hidróxeno, que ten características únicas, está situado no grupo dos metais alcalinos, a pesar de que tamén comparte propiedades cos halóxenos. Esta dualidade non se reflicte ben na súa posición actual, o que pode levar a confusións sobre o seu comportamento químico. Para abordar estes problemas, os autores propoñen un novo deseño en espiral cadrada que coloca ao hidróxeno no centro, destacando a súa natureza dual e eliminando os cortes artificiais. Este enfoque busca mellorar a representación dos elementos e facilitar unha comprensión máis clara das relacións químicas entre eles.

"A organización da táboa periódica actual non é exactamente a orixinal de Mendeleyev e o seu precursor anterior foi realmente a táboa ’left step’ de Janet quen dispuxo os elementos segundo os seus orbitais atómicos", comentou Mario Rodríguez. "Con todo, desde que a estudei, esta representación non me terminaba de convencer, principalmente porque tiña cortes ao pasar dun período a outro e en moitas ocasións os lantánidos e actínidos estaban a flotar tamén".

A disposición en espiral cadrada proposta por Mario Rodríguez Peña e José Ángel García Guerra diferénciase de representacións anteriores da táboa periódica en varios aspectos clave. En primeiro lugar, a diferenza das táboas tradicionais que presentan cortes artificiais e agrupacións que poden resultar confusas, a espiral cadrada organiza os elementos de maneira continua e fluída. Comeza co hidróxeno no centro e expándese cara a fóra nunha dirección contraria ás agullas do reloxo, o que permite unha representación máis natural do enchido dos orbitais electrónicos.

Ademais, esta nova disposición evita a necesidade de utilizar liñas descontinuas ou frechas para conectar elementos que comparten propiedades similares, como se facía nalgunhas representacións anteriores. En lugar diso, a espiral cadrada agrupa os bloques "s" e "p" na parte inferior, mentres que os bloques "d" e "f" organízanse nas súas propias seccións, o que facilita a identificación das relacións entre os elementos. Este deseño non só mellora a claridade visual, senón que tamén resalta a dualidade do hidróxeno, colocándoo nunha posición que reflicte mellor o seu comportamento químico tanto como metal alcalino como halóxeno.

Unha das innovacións máis significativas desta espiral cadrada é a colocación do hidróxeno no centro da espiral. Ao posicionalo aquí, destácase a súa capacidade para comportarse tanto como un metal alcalino (cando se combina con elementos do grupo 1) como un halóxeno (cando forma ligazóns con elementos do grupo 17). Ademais, esta posición central permite que o hidróxeno se conecte directamente co helio, o seguinte elemento na secuencia, sen pasar por outros elementos que non comparten as súas propiedades.

"Se se tenta ’conectar’ os extremos da táboa periódica para que non teña ’cortes’, obriga a dispoñelo en forma espiral", afirma Mario Rodríguez.

Iste enfoque non só resolve a ambigüidade na colocación do hidróxeno, senón que tamén mellora a continuidade e a lóxica interna da táboa periódica, permitindo unha transición máis natural entre os diferentes bloques de elementos. Ao facelo, facilítase o ensino e a aprendizaxe da química, e proporciónase aos científicos unha ferramenta máis coherente para comprender as propiedades e relacións entre os elementos.

A idea de usar unha espiral para organizar os elementos non é nova. Por exemplo, Janet e  Theodor Benfey xa propuxeran versións en espiral da táboa periódica. A proposta de Janet incluía unha clasificación helicoidal que evitaba os cortes artificiais, pero aínda colocaba ao hidróxeno na posición dos metais alcalinos, o que non abordaba completamente a dualidade deste elemento. Pola súa banda, Benfey desenvolveu o seu "caracol periódico", que combinaba ideas de espirais e lazos lemniscatos. Aínda que esta representación integraba algúns bloques de maneira máis fluída, seguía tendo complexidades na lectura e mantiña problemas coa localización do hidróxeno, que pasaba por encima de elementos como o berilio e o carbono, o cal non tiña relación coas súas propiedades.

A espiral cadrada proposta por Rodríguez Peña e García Guerra mellora significativamente algunhas das limitacións observadas nestes modelos anteriores:

- Simplicidade no deseño: A diferenza das espirais complexas ou as representacións tridimensionales, a espiral cadrada é máis fácil de debuxar e entender. O seu patrón regular elimina a necesidade de lazos complicados ou liñas descontinuas para conectar elementos, o que facilita o seu uso en contornas educativas e profesionais.  

- Representación efectiva da dualidade do hidróxeno: A espiral cadrada aborda de maneira efectiva a natureza dual do hidróxeno, colocándoo nunha posición central que permite a súa conexión tanto cos metais alcalinos como cos halóxenos, algo que ningunha das propostas anteriores había logrado de maneira tan clara.   

- Lectura natural dos elementos: A diferenza da "caracol periódico" de Benfey, que require ler algúns elementos de dereita a esquerda, a espiral cadrada segue unha dirección de lectura natural de esquerda a dereita, especialmente nos bloques "s" e "p", o que facilita a súa comprensión.

A pesar das súas moitas vantaxes, a espiral cadrada non está exenta de críticas e posibles desvantaxes:   

- Complexidade para a súa implementación inicial: Aínda que é máis fácil de interpretar que algúns modelos tridimensionales ou helicoidales, a espiral cadrada podería requirir un período de adaptación para os estudantes e científicos afeitos á táboa periódica tradicional. Ademais, podería ser necesaria a produción de novos materiais educativos e gráficos para facilitar esta transición.   

- Aceptación na comunidade científica: Como con calquera cambio significativo nunha ferramenta científica establecida, a aceptación da espiral cadrada dependerá da disposición da comunidade científica a adoptar unha nova forma de visualizar os elementos. Dado que a táboa periódica tradicional foi un piar na educación e a investigación durante máis dun século, pode haber resistencia a adoptar este novo modelo, a pesar das súas posibles vantaxes.Un dos problemas de implementar unha nova táboa periódica sería o período de adaptación longo nos plans de estudo.

Mario Rodríguez móstrase firme na proposta e a súa utilidade: "En canto ao interese que poida ter, considero que en ciencia sempre hai que adoptar modelos que representen mellor a realidade, aínda que implique vencer a resistencia para cambiar un amplamente establecido".

FONTE: Eugenio M. Fernández Aguilar/muyinteresante.es   Imaxes: es.wikipedia.org e Mario Rodríguez

O xenoma máis grande do mundo pertence a este peixe, parente do noso antecesor común

Peixe pulmonado suramericano (Lepidosiren paradoxa) / Katherine Seghers, Universidade Estatal de Luisiana

Hai entre 420 a 360 millóns de anos, nunha zona pouco profunda preto da beira da auga, sucedeu algo que cambiaría para sempre a vida no noso planeta: un espécime de peixe da clase dos peixes de aletas lobuladas usaría o seu par de poderosas aletas peitorais para saír das augas pouco profundas e chegar a terra. Este animal podería respirar facilmente, porque xa tería pulmóns.

Todos os vertebrados terrestres posteriores remóntanse a estes peixes. Isto abarca non só anfibios, réptiles e aves, senón tamén mamíferos, incluídos os humanos. Con todo, o que ata o de agora se descoñecía era por que esta liñaxe estaba tan ben preparado para conquistar terra firme.

Para obter máis datos nesta dirección, un equipo científico, liderado por Axel Meyer, biólogo evolutivo e profesor de Zooloxía e Bioloxía Evolutiva na Universidade de Konstanz (Alemaña), e o bioquímico da Universidade de Würzburg (Alemaña), Manfred Schartl, analizou o material xenético dos parentes vivos máis próximos do noso devanceiro do devónico: o peixe pulmonado.

Na actualidade, só quedan tres liñaxes destes ‘fósiles viventes’: un en África, outro en América do Sur e outro en Australia.

Os xenomas dos peixes pulmonados son máis dunha orde de magnitude maiores que a maioría dos xenomas animais secuenciados ata o de agora, mesmo teñen o maior número de nucleótidos (as letras do xenoma).

“Canto máis grande sexa o xenoma, maior será o número de pezas e máis tedio xera ordenalas correctamente. Por esta razón, un xenoma grande é máis complexo de descifrar que un pequeno. E a correlación non é lineal senón exponencial”, declara Schartl.

O equipo de investigación logrou secuenciar completamente o xenoma do peixe pulmonado suramericano e o dun membro da liñaxe africana. A secuencia xenómica máis grande do peixe pulmonado australiano (Neoceratodus) xa fora secuenciada polo mesmo equipo e os resultados desta última investigación publícanse na revista Nature.

“Ninguén sabe por que moitos xenomas teñen un tamaño medio comparable ao seu tamaño, outros se compactan ata alcanzar un tamaño miniaturizado e outros se expanden ata alcanzar un tamaño xigantesco. Atopamos un mecanismo sobre como pode crecer o xenoma, pero cal é a razón biolóxica e o significado evolutivo, non o sabemos (nin hai unha boa hipótese na literatura científica)”, explica o bioquímico alemán.

Segundo a investigación, o xenoma do peixe pulmonado surafricano creceu enormemente debido á expansión dos chamados transposones ocultos no xenoma entre os xenes e mesmo dentro deles.

“Estes transposones son segmentos de ADN que producen moitas copias de si mesmos, cambian a súa posición no xenoma e poden multiplicarse -polo menos teoricamente- de forma indefinida, o que á súa vez fai crecer o xenoma. Normalmente existe unha maquinaria celular que controla a expansión dos transposones, pero nos xenomas do peixe pulmonado esta é defectuosa. Así, a expansión ilimitada dos transposones fai que os xenomas crezan a gran velocidade”, subliña o científico.

Con máis de 90 xigabases (noutras palabras, 90 mil millóns de bases), o ADN desta especie é o máis grande de todos os xenomas animais e máis do dobre de grande que o xenoma do posuidor do récord anterior, o peixe pulmonado australiano. “Dezaoito dos dezanove cromosomas deste animal son individualmente máis grandes que todo o xenoma humano, cos seus case 3.000 millóns de bases”, asegura Meyer.

Os transposones autónomos son responsables de que o xenoma do peixe pulmonado se inflara ata acadar este enorme tamaño co tempo.

Aínda que isto tamén ocorre noutros organismos, as análises deste equipo mostraron que a taxa de expansión do xenoma do peixe pulmonado suramericano é, con moito, a máis rápida rexistrada: cada 10 millóns de anos no pasado, o seu xenoma creceu no tamaño de todo o xenoma humano. “E segue crecendo”, puntualiza Meyer.

Durante a evolución a miúdo intercámbianse pezas entre cromosomas (translocacións) ou cambian mesmo de posición no mesmo cromosoma. Isto fai que a estrutura bruta dos cromosomas sexa moi diverxente mesmo entre especies estreitamente emparentadas nalgúns casos, e xeralmente en comparación co seu último devanceiro máis común.

Responsabilizouse aos transposones desta ‘inestabilidade xenómica evolutiva’: “Esperabamos que os cromosomas do peixe pulmonado tivesen un aspecto moi diferente entre as tres especies, e aínda máis en comparación co último devanceiro que comparten cos vertebrados terrestres, incluído o ser humano. Sorprendentemente, os cromosomas son estruturalmente moi similares e permitíronnos mesmo reconstruír os do último devanceiro común dos peixes pulmonados e os vertebrados terrestres que viviron fai centos de millóns de anos”, recalca Schartl.

Debido a que os transposones replícanse e saltan no xenoma, contribuíndo así ao seu crecemento, poden alterar e desestabilizar en gran medida o material xenético dun organismo. Isto non sempre é prexudicial, e mesmo pode ser un importante impulsor da evolución, xa que estes ‘xenes saltóns’ ás veces tamén causan innovacións evolutivas ao alterar as funcións dos xenes.

O xenoma do peixe pulmonado é inesperadamente estable e a disposición dos xenes é sorprendentemente conservadora.

A comparación dos xenomas dos peixes pulmonados actuais permitiulles sacar conclusións sobre as bases xenéticas das diferenzas entre eles.

Por exemplo, o peixe pulmonado australiano aínda ten as aletas en forma de extremidades que algunha vez permitiron aos seus parentes moverse en terra. Nas outras especies actuais de peces pulmonados de África e América do Sur, estas aletas, que son similares en estrutura ósea aos nosos brazos, evolucionaron de novo a aletas filamentosas nos últimos 100 millóns de anos máis ou menos.

“Na nosa investigación, tamén utilizamos experimentos con ratos transxénicos CRISPR-Cas para demostrar que esta simplificación das aletas é atribuíble a un cambio no que se coñece como a vía de sinalización Shh”, indica o científico da Universidade de Konstanz.

A vía de sinalización shh é un mecanismo xenético de comunicación celular que se activa nas extremidades embrionarias dos animais terrestres para fabricar os seus dedos. Por exemplo, se esta vía interrómpese dun xeito experimental, os embrións de rato perden os dedos.

“Hai tempo que non está claro se os elementos exteriores das aletas (radiais) presentes hai tanto tempo nas aletas de peces como o peixe pulmonado australiano son, de feito, os precursores evolutivos dos dedos. Facer o mesmo experimento no peixe pulmonado australiano, é dicir, eliminar a vía Shh e ver se desaparecen as radiais (o que demostraría que están feitas da mesma maneira que os dedos) non é tecnicamente posible”, aclara Schartl.

Con todo, os peixes pulmonados africanos e suramericanos perderon de forma natural as radiais das súas aletas. Ao comparar os xenomas dos tres peixes pulmonados, descubriron que os interruptores xenéticos de Shh son moi diferentes nos peixes pulmonados suramericanos e africanos.

“Probamos estes interruptores en embrións de ratos transxénicos e puidemos demostrar que xa non funcionan para activar Shh (pero aínda o fan no peixe pulmonado australiano que conserva as radiais). Por tanto, ao identificar os mecanismos evolutivos polos que os peixes pulmonados suramericanos e africanos perderon os radiais das aletas, puidemos demostrar que estes se fabrican mediante o mesmo mecanismo xenético que no rato”, asegura o científico.

Isto demostra que estes elementos están relacionados evolutivamente e que os radios das aletas convertéronse en dedos durante a transición de aletas a extremidades hai uns 380 millóns de anos.

Estas secuencias completas do xenoma de todas as familias actuais de peixes pulmonados permitirán máis estudos xenómicos comparativos. Un camiño para coñecer máis aos nosos antepasados de aletas lobuladas e para resolver o misterio de como os vertebrados chegaron á terra.

Este estudo foi publicado recentemente na revista Nature.

FONTE: gciencia.com

CANTOS CONTINENTES HAI NO MUNDO? SORPRESA!

Aínda que poida parecer unha pregunta incriblemente sinxela, o certo é que non existe un consenso global respecto diso. Son cinco? Seis? Sete? Oito, quizá? Na escola aprendemos que eran sete: Asia, África, América do Norte, América do Sur, Antártida, Europa e Oceanía, sempre que dividísemos América, senón serían cinco. Pero son realmente sete os continentes? Para entender de que estamos a falar, primeiro deberiamos concretar que é exactamente un continente.

Para empezar aquí nacen as discrepancias. Se o miramos desde unha perspectiva xeolóxica, un continente defínese por características específicas que o diferencian da codia oceánica. Estas características inclúen a súa composición, espesor e papel no marco tectónico da Terra. Non son simplemente enormes pedazos de terra, senón entidades dinámicas moldeadas pola actividade tectónica do noso planeta ao longo de miles de millóns de anos. Con todo, se o vemos desde unha perspectiva xeográfica, o Glosario de Xeoloxía da Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas e Naturais descríbeo como "cada unha das grandes divisións das terras emerxidas, separadas entre si por océanos".

No modelo máis comunmente ensinado, o mundo está dividido en sete continentes. Esta división baséase en gran medida na separación xeográfica por masas de auga e distincións culturais:

- Asia: o continente máis grande e máis poboado, caracterizado por unha enorme diversidade cultural e xeográfica.

- África: coñecido pola súa rica biodiversidade e un amplo abanico de culturas, sendo, ademais o segundo continente máis grande.

- América do Norte: que comprende Canadá, Estados Unidos, México e América Central, e é coñecido pola súa variedade de climas e paisaxes.

- América do Sur: famoso pola selva amazónica e a cordilleira de Ándes, á parte de que conta cunha ampla variedade de ecosistemas.

- Antártida: o continente xeado e practicamente deshabitado no Polo sur, utilizado principalmente para a investigación científica.

- Europa: un continente de gran importancia histórica con culturas, idiomas e paisaxes políticos de toda índole.

- Oceanía: o continente máis pequeno e menos poboado da Terra; é un continente insular que comprende Australia e as illas próximas como Fidxi, as illas Cook, Samoa e a non tan pequena Nova Zelandia.

As investigacións máis recentes suxiren que esta crenza tan arraigada de que existen sete continentes na Terra podería non ser a correcta. En realidade hai seis e non sete continentes. Así o testemuña un novo estudo desenvolvido por científicos da Universidade de Derby e publicado na revista Gondwana Research no que os expertos analizaron os procesos xeolóxicos detrás da ruptura dos continentes europeo e norteamericano, indagando de que maneira estas masas de terra evolucionaron ao longo de millóns de anos. E hai unha sorpresa: "O descubrimento indica que as placas tectónicas de América do Norte e Eurasia aínda non se separaron, como se cre tradicionalmente que sucedeu hai 52 millóns de anos", explica Jordan Phethean, autor principal do estudo.

Segundo o experto, estas placas aínda estanse estirando e continúan no proceso de separarse, o que altera a nosa comprensión preconcibida das placas tectónicas así como a formación e separación dos continentes da Terra.

Os científicos propuxeron que Islandia, unha illa volcánica situada entre o mar de Groenlandia e o océano Atlántico Norte que se cre que xurdiu hai uns 60 millóns de anos como resultado da dorsal mesoatlántica, xunto coa dorsal Groenlandia-Islandia-Faroes, contén fragmentos xeolóxicos das placas tectónicas europeas e norteamericanas. Este achado indica que estas áreas non son meramente formacións xeográficas illadas, senón partes interconectadas dunha estrutura continental máis extensa que bautizaron como "meseta magmática oceánica fracturada" (ROMP).

Se o equipo está no certo, os continentes europeo e norteamericano seguen en proceso de fragmentación, o que representaría que América do Norte e Europa poderían ser considerados como un só continente no canto de dous.

“É controvertido suxerir que o Complexo da cordilleira Groenlandia-Islandia-Faroe (GIFR) contén unha gran cantidade de codia continental no seu interior, e que as placas tectónicas europea e norteamericana talvez aínda non se fragmentaran oficialmente”, admite Phethean. Con todo, os seus achados apoian esta audaz hipótese.

Os investigadores planean explorar rochas volcánicas en Islandia para obter evidencia máis concreta de codia continental antiga e, quen sabe se finalmente ofrecer unha perspectiva transformadora sobre a nosa comprensión dos continentes da Terra.

FONTE: Srah Romero/muyinteresante.com    Imaxe: Midjourney/Sarah Romero