NOTICIAS DAS CIENCIAS

AS PLANTAS CON FLORES SAÍRON ILESAS DO IMPACTO DO METEORITO QUE ACABOU COS DINOSAUROS

Recreación do impacto do asteroide que acabou cos dinosauros / DETLEV VAN RAVENSWAAY

Todo o mundo sabe que hai 66 millóns de anos, os dinosauros tiveron un día horrible. Cun diámetro aproximado de 14 quilómetros, o asteroide Chicxulub, impactou na actual Península de Iucatán, ao sur de México, deixando un cráter de 180 quilómetros de ancho e 900 metros de profundidade, que acabou con todo rastro de vida en miles de quilómetros á redonda, provocou tsunamis de centos de metros de altura, e terremotos que duraron semanas.

Unha nube de cinza tapou o sol, e as temperaturas descenderon por baixo de cero graos. A primeira noite durou un ano, e o 75% de todas as especies de animais e plantas non puideron soportalo. As plantas con flores, a maioría que os humanos comemos, que nos dan froitas, verduras e medicamentos, non só se libraron da extinción masiva, e escaparon relativamente ilesas, senón que reconstruíron ecosistemas enteiros e apoderáronse da Terra.

O Dr. Jamie Thompson, do Centro Milner para a Evolución da Universidade de Bath, e o Dr. Santiago Ramírez-Barahona, da Universidade Nacional Autónoma de México, acaban de chegar a esta conclusión tras analizar as secuencias de ADN de ata 73.000 especies vivas de plantas con flores (anxiospermas), por moito que sorprenda a todos aos que lle morren enseguida as orquídeas no balcón da súa casa.

Aínda que o rexistro fósil mostra que moitas especies desapareceron, as liñaxes aos que pertencen, como familias e ordes, sobreviviron o suficiente como para florecer e dominar a Terra. Das ao redor de 400.000 especies de plantas que viven hoxe en día, aproximadamente 300.000 son plantas con flores.

A evidencia do reloxo molecular suxire que a gran maioría das familias de anxiospermas que existen hoxe en día existían antes da caída do meteorito, e que o Tyrannosaurus rex andou por aí olfacteando as nosas orquídeas, magnolias e menta. "As plantas con flores poden existir durante algún tempo, pero comezaron a aparecer con maior frecuencia no Cretácico, nos últimos 70 millóns de anos da era dos dinosauros", explica o paleontólogo Michael J. Benton da Facultade de Ciencias da Terra de Bristol. "Pero parece que os dinosauros decidiron non comelas, e continuaron masticando fentos e coníferas como os piñeiros. Con todo, foi só despois de que os dinosauros fóronse cando as anxiospermas realmente despegaron en termos evolutivos".

"Despois de que a maioría das especies da Terra extinguíronse co meteorito, as anxiospermas tomaron vantaxe, da mesma forma que os mamíferos colleron a substitución dos dinosauros, e agora practicamente toda a vida na Terra depende ecoloxicamente das plantas con flores", apunta o doutor Thomson.

A pregunta agora é que as fixo o suficientemente resistentes para sobrevivir, a pesar de estar inmóbiles e depender dun Sol oculto polo po para obter enerxía. "As plantas con flores teñen unha notable capacidade de adaptación: utilizan unha variedade de mecanismos de polinización e dispersión de sementes, algunhas duplicaron os seus xenomas completos e outras desenvolveron novas formas de fotosíntese. Este ’poder das flores’ é o que as converte en verdadeiros sobreviventes da natureza", apunta o doutor Martínez-Barahona.

A súa tese confirma a dun artigo publicado en abril de 2009 na revista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), titulado "Plantas con xenomas dobres puideron ter unha maior probabilidade de sobrevivir ao evento de extinción Cretácico-Terciario". Alí explícase que as plantas con flor teñen máis de dous xogos de cromosomas e un maior número de alelos (unha das formas alternativas que pode ter un mesmo xene), que á súa vez permiten ter un número maior de cartas para xogar no xogo da evolución. Ou dito doutra maneira, teñen maior variedade xenética para enfrontarse ás condicións cambiantes do medio e así obter unha vantaxe sobre outras plantas que non teñen esta plasticidade.

Se se puidese trasladar aos humanos, explica Roberto Díaz Sibaja, doutor en Ciencias Biolóxicas da Universidade de Michoacán: "Nós temos dous xogos de cromosomas, cada un cun alelo. Nun dos nosos alelos áchase o xene que codifica a pel escura (hipoteticamente, xa que non depende dun só xene) e no outro alelo o xene que codifica a pel clara. Agora supoñamos que a radiación solar aumenta e que as persoas con pel escura sobreviven en maior proporción que as de pel clara, co paso das xeracións esa frecuencia de alelos modificarase en favor do alelo escuro. Isto é evolución".

A partir de aquí, as plantas con flores foron as responsables de debuxar o resto de novos seres cos que se repoboaría a Terra. "A revolución terrestre das anxiospermas, como as chamamos, marcou un gran cambio nos ecosistemas e a biodiversidade na terra", apunta o paleobotánico da Universidade de Pensilvania Peter Wilf. "Máis dun millón de especies de insectos modernos deben o seu sustento ás anxiospermas, como polinizadores como as abellas e avespas, comedores de follas como escaravellos, lagostas e insectos, ou que se alimentan de néctar como as bolboretas. E estes insectos son devorados polas arañas , lagartos, aves e mamíferos. Despois da extinción dos dinosauros, as grandes selvas tropicais comezaron a florecer e as anxiospermas comezaron a dominar a vida na terra".

"As anxiospermas deben o seu éxito a toda unha serie de características especiais", apunta o doutor Hervé Sauquet, experto en evolución de flores do Royal Botanic Garden Sydney. "Todos os estudantes de bioloxía saben que a flor das anxiospermas foi unha innovación asombrosa, con cores e adaptacións especiais para asegurarse de que insectos particulares as polinicen con éxito. Poden construír bosques complexos estruturas que albergan miles de especies. Tamén poden capturar moita máis enerxía solar que as coníferas e os seus parentes, e esta enerxía adicional pasa por todo o ecosistema".

FONTE: Ricardo F. Colmenero/elmundo.es/ciencia

OSIRIS-REs VOLVE Á TERRA CON MATERIAL DO ASTEROIDE BENNU

Segundo o previsto nos minuciosos cálculos da NASA, a cápsula da nave OSIRIS-REx aterrou ás 16.52 (hora peninsular española) nun polígono militar restrinxido no deserto de Utah. A bordo transporta unha mostra de ao redor dun cuarto de quilo de material recolleito hai dous anos e medio no asteroide Bennu, unha rocha de 500 metros de diámetro cuxa forma lembra a un diamante e que orbita entre a Terra e Marte.

A cápsula, duns 80 centímetros de diámetro, desprendeuse da nave principal catro horas e 100.000 quilómetros antes de tocar terra, executando unha reentrada na atmosfera como un meteorito, con velocidades de máis de 40.000 quilómetros por hora que a levou a xerar temperaturas de case 3.000 graos na súa superficie. A bordo non levaba GPS nin baliza, polo que o seu descenso e localización foron seguidos por radar e cámaras de vídeo automáticas.

OSIRIS-REx, que foi lanzada en setembro de 2016 e que este mediodía dilixentemente liberou no espazo a cápsula co material cando se atopaba a uns 100.000 quilómetros da Terra, culminando unha aventura de sete anos. Despois, a nave desviou a súa traxectoria para comezar unha nova misión, OSIRIS-APEX (OSIRIS-Apophis Explorer) para explorar o asteroide Apophis, ao que chegará en 2029.

As mostras que contén axudarán a estudar o Sistema Solar e a preparar futuras misións de defensa planetaria.

FONTE e IMAXES: elpais.com e elmundo.es

NOVA LUZ SOBRE A APARICIÓN DAS AVES

Recreación artística de Fujianvenator (esquerda) e fotografía (arriba, dereita) e debuxo lineal interpretativo (abaixo, dereita) del fósil de 150 millóns de anos de antigúidade / Wang Min

Un equipo de investigadores da Academia de Ciencias de Pequín descubriu en Fujian (China) a un dos primeiros antecesores das aves. Denominado Fujianvenator prodigiosus, esta inusual especie de dinosauro do tamaño dun faisán e patas longas percorría os pantanos a gran velocidade hai 150 millóns de anos. Probablemente, a súa forma de vida era similar á das grúas ou outras aves limícolas que hoxe en día observamos en lagoas e esteiros. O fósil lanza luz sobre como os dinosauros avianos evolucionaron ata converterse nas aves que coñecemos hoxe en día.

As aves separáronse dos dinosauros bípedos durante o período Xurásico, pero con algunhas excepcións, como o case lendario Archaeopteryx achado en Alemaña, non se recuperaron moitos fósiles desta época que permitan coñecer a súa historia evolutiva, de aí a importancia do novo achado. Fujianvenator pode ser o membro máis novo coñecido dos avianos do Xurásico: o clado que contén aves modernas e dinosauros parecidos ás aves.

Cuns 600 gramos de peso (aínda que non era un exemplar adulto), este dinosauro tiña un pequeno tamaño. O máis rechamante era a arquitectura as súas patas, coa parte inferior (morna) sorprendentemente alongada, dúas veces máis que a coxa (fémur), unha condición previamente descoñecida para os dinosauros non avianos. Esta e outras características suxiren que era un ave zancuda, incluso un corredor de alta velocidade, que habitaba nun ambiente similar a un pantano. Unha ecoloxía distinta a de os outros primeiros avianos coñecidos, que se cre que eran de natureza máis arbórea e aérea.

"O seu modo de vida podía ser similar ao das grúas ou outras aves zancudas actuais", indica  Diego Castanera, da Fundación Conxunto Paleontolóxico de Teruel-Dinópolis e que non participou no estudo publicado en Nature.

"Na evolución das aves sempre se resalta como cambiaron as extremidades anteriores (pola capacidade de voar das aves). Así, algunhas das características do novo fósil serían intermedias entre aquelas de algúns dinosauros non avianos (entre os que se inclúen famosos dinosauros como o Velociraptor) e as aves primitivas (dinosauros avianos)", explica o investigador. "Estas características permiten aos autores concluír que Fujianvenator estaría ben adaptado á locomoción terrestre e mesmo suxiren que podía correr a altas velocidades", engade.

Para Castanera, o estudo é "moi interesante" porque "os fósiles de aves primitivas son moi escasos a nivel mundial durante o Xurásico". Os poucos fósiles de aves primitivas xurásicas atopáronse en China en rochas de hai uns 160 millóns de anos e en Alemaña en rochas de hai uns 150 millóns de anos. "Por tanto, o novo fósil é uns 10 millóns de anos máis moderno que o resto de aves primitivas atopadas en China (e similar en antigüidade aos xacementos alemáns). Ademais ten unha antigüidade moi similar a gran parte dos xacementos con pegadas fósiles da provincia de Teruel onde actualmente estamos a traballar pero onde non atopamos (aínda) pegadas de aves", sinala.

Fujianvenator atopouse entre unha colección diversa de fósiles de vertebrados dominados por tartarugas, peixes con aletas radiadas e un grupo de réptiles semiacuáticos chamados coristoderos que axudan tamén a reconstruír ese ambiente pantanoso e que posiblemente estivesen na dieta desta nova especia. Os autores denominan a esta colección Fauna Zhenghe.

O traballo foi ilustrado cunha representación emplumada do Fujianvenator. Con todo, na investigación "non se fai referencia á plumaxe, entendo que porque non se observaron plumas no fósil. Pero na reconstrución si que as inclúen porque as análises indican que (o ave primitiva) estaba emparentada con especies que si que as tiñan (Anchiornis é un dos máis famosas) e por iso presupoñen que tamén as tiña", conclúe Castanera.

FONTE: Judith de Jorge/abc.es/ciencia

DESCUBERTO UN NOVO TIPO DE CÉLULA NO CEREBRO HUMANO

Imaxe de astrocitos glutamatérxicos nun hipocampo, obtida polo equipo da Universidade de Lausana / Universidade de Lausana

Un home de 36 anos, chamado Santiago Ramón e Cajal, montou un laboratorio caseiro na súa vivenda de Barcelona en 1888 e lanzouse a estudar no seu microscopio toros de cerebros humanos, procedentes dos abundantes cadáveres do veciño Hospital da Santa Cruz. Cajal atopouse cun “bosque inextricable” alén da lente, pero penetrouse naquela xungla e demostrou que o cerebro está organizado en células individuais, coas neuronas como principais protagonistas do pensamento. O neurocientífico italiano Andrea Volterra relatou durante anos a historia de Cajal aos seus alumnos da Universidade de Lausana (Suíza), pero este mércores é el quen anuncia o descubrimento de “un novo tipo de célula” no cerebro humano.

O espesor desa selva cerebral é inimaxinable. O órgano gris de quilo e medio que hai dentro do cranio das persoas componse duns 86.000 millóns de neuronas, con billóns de puntos de comunicación entre elas. Ata que apareceu Cajal, a comunidade científica cría que o cerebro era unha masa difusa de células conectadas fisicamente entre si. O investigador español mostrou que eran entidades independentes, aínda que se acariñaban e comunicábanse co que chamou poéticamente “bicos”, hoxe coñecidos cun termo máis aburrido: sinapse.

As neuronas están rodeadas por outra familia de células, as gliales, que actúan como soporte. Glía, en grego, significa pegamento. É o pegamento das ideas. Unha destas células é o astrocito, chamado así pola súa forma de estrela. Un único astrocito pode participar en dous millóns de bicos entre neuronas. Neses bicos, as neuronas envíanse mensaxes con substancias químicas, sobre todo con glutamato, unha molécula composta por cinco átomos de carbono, nove de hidróxeno, un de nitróxeno e catro de osíxeno: C₅H₉NON₄. Este proceso é imprescindible no pensamento abstracto humano.

O equipo de Volterra detectou un novo tipo de célula que non pertence nin á categoría canónica de neurona nin á de astrocito. Son “células híbridas”, segundo o italiano. A neurocientífica Liset Menéndez da Prida cre que é “un descubrimento transcendental” que cambiará a forma na que entendemos o funcionamento do cerebro e os seus trastornos.

Volterra denominou “astrocitos glutamatérxicos” a este novo tipo de células. É unha subpoblación de astrocitos que posúen parte da maquinaria molecular das neuronas para liberar glutamato, segundo explica Menéndez da Prida, do Instituto Cajal, en Madrid. “A información entre neuronas é rápida, da orde duns poucos milisegundos, ata as decenas de milisegundos se se dá entre varias neuronas en cadea (polisinapse). En cambio, os astrocitos poden chegar a tardar da orde de segundos en transmitir información. Esta subpoboación mostrou respostas por baixo do segundo, o que a achega ás ordes de magnitude das respostas polisinápticas”, reflexiona Menéndez da Prida, que non participou na investigación. A neurocientífica subliña que se trata dunha pequena poboación de células e que se descoñece a súa auténtica proporción no cerebro, pero recalca que é “un resultado moi rompedor”.

O neurocientífico italiano Andrea Volterra, da Universidade de Lausana (Suíza) / unil.ch

Andrea Volterra considera que o seu descubrimento “sacode os cimentos da neurociencia”, porque cuestiona o coñecemento actual sobre como funciona o cerebro e como se desenvolven os seus trastornos. O seu estudo, publicado hai uns días na revista Nature, mostra que os astrocitos glutamatérxicos concéntranse en rexións do cerebro implicadas na memoria. Unha delas, o hipocampo, é unha das áreas máis inestables no inicio do alzhéimer. “Por iso temos sospeitas fundadas de que as nosas células poderían estar implicadas”, explica Volterra.

O equipo tamén observou que os astrocitos glutamatérxicos desempeñan un papel nun circuíto que controla os movementos e está alterado no párkinson: a vía nigroestriada da dopamina. “Aínda non estudamos a distribución destas células noutras rexións do cerebro. O que pescudemos orientará as nosas futuras investigacións. Por exemplo, se atopamos concentracións altas destas células na codia prefrontal [a zona do cerebro situada tras a fronte], inmediatamente estudaremos o seu papel na toma de decisións e a súa alteración na esquizofrenia”, expón Volterra. “Se as atopamos nas hastas da medula espinal, pensaremos na esclerose lateral amiotrófica”.

A neurocientífica Marta Navarrete aplaude o novo estudo, pero cre que os astrocitos glutamatérxicos son máis ben un subtipo de astrocitos, non un novo tipo de célula. “Os astrocitos coñécense desde tempos de Cajal. Sempre se pensou que estas células dan para comer ás neuronas e son o seu soporte estrutural, pero agora estase vendo que son moito máis importantes. Interveñen no proceso de memoria e aprendizaxe, no medo, en todas as emocións superiores que un ser humano pode ter”, sinala Navarrete, tamén do Instituto Cajal. O traballo de Volterra suxire a existencia de nove clases de astrocitos, que se sumarían a máis dun centenar de tipos de neuronas.

O investigador que observou por primeira vez que os astrocitos están involucrados en procesos de información superior foi outro español, Alfonso Araque, actualmente na Universidade de Minnesota (Estados Unidos). En 1999, Araque abandonou o tópico do bico entre dúas neuronas e postulou o concepto de “sinapse tripartita”, no que os astrocitos tamén teñen un papel fundamental. Navarrete, discípula de Araque, lembra que aínda hai resistencias a esta formulación. “A idea de que hai tipos de astrocitos especializados en determinadas funcións non está aceptada na comunidade científica. Non se termina de aceptar que poida haber máis células [ademais das neuronas] que estean moi involucradas no procesamento de información”, lamenta. O novo descubrimento do equipo de Andrea Volterra engade aínda máis complexidade ao inconcibible cerebro humano.

FONTE: Manuel Ansede/elpais.com/ciencia

OS HOMÍNIDOS ORIXINÁRONSE EN EUROPA, NON EN ÁFRICA

Os ósos atopados e atribuídos á especie Anadoluvius turkae / Sevim-Erol et al

Desde Charles Darwin reina a teoría de que os homínidos, a familia de primates que se ergueu sobre as súas patas traseiras e da que descenden orangutáns, gorilas, chimpancés e tamén humanos, orixinouse en África e que de aí estendéronse ao resto do mundo. Pero ata o de agora non foi un debate pechado e un novo simio fósil descuberto nun xacemento que data de hai 8,7 millóns de anos reabre a polémica. Un equipo internacional liderado por David Begun, da Universidade de Toronto (EE.UU.), e Ayla Sevim Erol, da Universidade de Ankara (Turquía) afirma que os homínidos xurdiron en Europa e alí evolucionaron durante varios millóns de anos para despois migrar a África. As conclusións do seu traballo publícanse nun estudo na revista Communications Biology.Os restos, un cranio parcial bastante ben conservado (en concreto, inclúe a maior parte da estrutura facial e a parte frontal da caixa do cerebro) achado no xacemento de Çorakyerler, preto da cidade turca de Çankırı, son da especie de simio desaparecida bautizada como Anadoluvius turkae. Este animal pesou uns 50 ou 60 quilos, do tamaño dun chimpancé macho grande, e viviu en contornas de bosque seco. Segundo os autores, a súa análise demostra que só estaba emparentado con especies que se atopaban en Europa e Anatolia (o que hoxe é Turquía)."A integridade do fósil permitiunos facer unha análise máis amplo e detallado utilizando moitos caracteres e atributos que están codificados nun programa deseñado para calcular as relacións evolutivas", explica Begun. "Puidemos case reconstruír a cara completa e existe unha parte nova da fronte con óso preservado aproximadamente ata os cumios do cranio. Os fósiles descritos anteriormente non teñen tanta parte do cerebro".Pola súa banda, Sevim Erol indica que aínda que non teñen os ósos das extremidades, polas súas mandíbulas e dentes pódese deducir que "Anadoluvius probablemente viviu en condicións relativamente abertas, a diferenza das contornas forestais dos grandes simios actuais". "Parécese máis ao que cremos que eran as contornas dos primeiros humanos en África. As poderosas mandíbulas e os dentes grandes e esmaltados suxiren unha dieta que incluía alimentos duros ou duros de fontes terrestres, como raíces e rizomas".Os animais que viviron con Anadoluvius son os asociados coas praderías africanas e os bosques secos na actualidade, como xirafas, porcos verrugosos, rinocerontes, diversos antílopes, cebras, elefantes, porcos espiños, hienas e carnívoros parecidos a leóns. As investigacións mostran que a comunidade ecolóxica parece dispersarse cara a África desde o Mediterráneo oriental nalgún momento despois de fai uns oito millóns de anos. "A fundación da fauna africana moderna do Mediterráneo oriental coñécese desde hai moito tempo e agora podemos engadir á lista de entrantes os devanceiros dos simios e humanos africanos", afirma Sevim Erol.As análises establecen que Anadoluvius turkae é unha rama da parte da árbore evolutiva que deu orixe a chimpancés, bonobos, gorilas e humanos. Aínda que estes primates agora habitan maioritariamente África, e os primeiros humanos coñecidos foron atopados alí, os autores do estudo sosteñen que os antepasados de ambos procedían non só dese continente, senón tamén de Europa e o Mediterráneo oriental.Anadoluvius e outros simios fósiles atopados en Grecia (Ouranopithecus) e Bulgaria (Graecopithecus) "forman un grupo que se achega en moitos detalles de anatomía e ecoloxía aos primeiros homínidos ou humanos coñecidos", sinalan os autores. Con todo, estes restos "son os especímenes mellor conservados deste grupo de homínidos primitivos e proporcionan a evidencia máis sólida ata a data de que o grupo se orixinou en Europa e logo dispersouse en África".A análise detallada do estudo tamén revela que os simios dos Balcáns e Anatolia evolucionaron a partir de devanceiros de Europa occidental e central. Con datos máis completos, a investigación proporciona probas de que estoutros simios tamén eran homínidos e significa que é máis probable que todo o grupo evolucionase e diversificásese en Europa, en lugar do escenario alternativo no que ramas separadas de simios trasladáronse antes de forma independente a Europa desde África ao longo de varios millóns de anos, e logo extinguíronse sen descendencia."Non hai probas disto último, aínda que segue sendo a proposta favorita entre quen non aceptan unha hipótese de orixe europea", afirma Begun. Estes achados contrastan coa opinión sostida desde hai moito tempo de que os simios e os humanos africanos evolucionaron exclusivamente en África. Aínda que os restos dos primeiros homínidos son abundantes en Europa e Anatolia, están completamente ausentes de África ata que o primeiro homínido apareceu alí fai uns sete millóns de anos.

FONTE: abc.es/ciencia

1.280 INDIVIDUOS REPRODUTORES FORON CAPACES DE MANTER UNHA POBOACIÓN DURANTE UNS 117.000 ANOS

Cranio dun homínido de Atapuerca de hai 430.000 anos

Un estudo publicado na revista Science desvela que os primeiros antepasados humanos atravesaron un prolongado e grave colo de botella no que aproximadamente 1.280 individuos reprodutores foron capaces de manter unha poboación durante uns 117.000 anos.

Un equipo de investigadores de China, Italia e Estados Unidos logrou poñer luz así a unha lagoa inexplicable no rexistro fósil de África e Eurasia. Lográrono mediante un novo método denominado FitCoal (proceso rápido de coalescencia en tempo infinitesimal), que permite determinar con precisión inferencias demográficas utilizando secuencias xenómicas humanas actuais de 3.154 individuos.

Este novo novo método para inferir o tamaño da poboación antiga ha revelado un grave colo de botella na poboación humana que case aniquilou a posibilidade da humanidade tal e como a coñecemos hoxe.

Aínda que esta investigación esclareceu algúns aspectos dos antepasados de principios a mediados do Pleistoceno, aínda quedan moitas preguntas por responder desde que se descubriu esta información.

Con todo, "o feito de que FitCoal poida detectar o antigo colo de botella severo mesmo cunhas poucas secuencias representa un gran avance", afirma o autor principal, Yun-Xin Fu, xenetista teórico de poboacións do Centro de Ciencias da Saúde da Universidade de Texas (Estados Unidos).

Os resultados determinados utilizando FitCoal para calcular a probabilidade das secuencias xenómicas actuais descubriron que os primeiros antepasados humanos experimentaron unha perda extrema de vidasy, por tanto, de diversidade xenética.

"A brecha nos rexistros fósiles de África e Eurasia pode explicarse por este colo de botella na Idade de Pedra temperá como cronoloxicamente. Coincide con este período de tempo proposto de perda significativa de probas fósiles", afirma o autor principal, Giorgio Manzi, antropólogo da Universidade Sapienza de Roma (Italia).

As razóns suxeridas para este descenso da poboación ancestral humana son sobre todo climáticas: as glaciaciones desta época provocaron cambios nas temperaturas, secas graves e a perda doutras especies, potencialmente utilizadas como fontes de alimento polos humanos ancestrais.

Calcúlase que o 65,85% da diversidade xenética actual puido perderse debido a este colo de botella a principios e mediados do Pleistoceno, e o prolongado período de número mínimo de individuos reprodutores ameazou á humanidade tal e como a coñecemos hoxe.

Con todo, este colo de botella parece contribuír a un acontecemento de especiación no que dous cromosomas ancestrais poden converxer para formar o que actualmente se coñece como cromosoma 2 nos humanos modernos. Con esta información, descubriuse potencialmente o último antepasado común dos denisovanos, os neandertales e os humanos modernos (Homo sapiens).

"O novo achado abre un novo campo na evolución humana porque evoca moitas preguntas, como os lugares onde viviron estes individuos, como superaron os catastróficos cambios climáticos e se a selección natural durante o pescozo de botella acelerou a evolución do cerebro humano", indica o autor principal Yi-Hsuan Pan, xenómico evolutivo e funcional da Universidade Normal de China Oriental (ECNU).

Agora que hai motivos para crer que se produciu unha loita ancestral hai entre 930.000 e 813.000 anos, os investigadores poden seguir indagando para achar respostas a estas preguntas e desvelar como unha poboación tan pequena persistiu en condicións presumiblemente difíciles e perigosas.

O control do lume, así como o cambio climático cara a un clima máis hospitalario para a vida humana, poderían contribuír a un rápido aumento posterior da poboación hai uns 813.000 anos.

"Estes achados son só o principio. Os obxectivos futuros con estes coñecementos son esbozar unha imaxe máis completa da evolución humana durante este período de transición do Pleistoceno temperán ao medio, o que á súa vez seguirá desvelando o misterio que supoñen a ascendencia e a evolución humanas temperás", afirma o autor principal LI Haipeng, xenetista teórico de poboacións e biólogo computacional do Instituto de Nutrición e Saúde de Shanghái da Academia Chinesa de Ciencias (SINH-CAS).

FONTE: elmundo.es/ciencia

TUNICADOS

Fósil do Megasiphon thylakos / Kris Snibbe/Harvard Staff Photographer

Mira que hai bichos raros no noso planeta e moitos dos máis fascinantes e descoñecidos viven no fondo do mar. Animais que permanecen fixados nun punto para sempre e que a ollos de calquera inexperto pasarían por plantas. É o caso dos tunicados, un grupo de animais mariños que comprende máis de 3.000 especies. Un equipo de científicos de Harvard descubriu unha máis a partir dun fósil con 5.000 millóns de anos de antigüidade e o seu estudo pode revelar novos segredos sobre a orixe dos vertebrados.

Os tunicados son estraños seres mariños invertebrados. Varían moito en canto a morfoloxía, ecoloxía e estilo de vida, pero sabemos pouco da evolución deste grupo nas súas fases máis temperás. O principal problema para estudalos é o pobre rexistro fósil do que dispoñemos, pois os seus tecidos brandos tenden a desaparecer ante o implacable paso do tempo. É por iso que supón un achado extraordinario o fósil de tunicado descuberto na Formación Marjum de Utah, en Estados Unidos. Karma Nanglu, do Museo de Zooloxía Comparada e o Departamento de Bioloxía Orgánica e Evolutiva da Universidade de Harvard, encabezou un equipo de investigación cuxos resultados se publicaron na revista Nature Communications, onde describiron a nova especie: Megasiphon thylakos. O estudo sostén que os tunicados ancestrais viviron como adultos estacionarios que se alimentaban absorbendo nutrientes da auga e é probable que se transformasen a partir dunha larva parecida a un cágado.

“Esta idea de que comezan como unha larva con aspecto de cágado que, cando está lista para desenvolverse, basicamente dálle un cabezazo a unha rocha, pégase a ela e comeza a metamorfosearse reabsorbendo a súa propia cola para transformarse neste ser con dous sifóns é simplemente impresionante”.

Aínda que os tunicados teñen multitude de formas, tamaños e estilos de vida, a estrutura básica que presentan é a dun barril con dous sifóns. Un deles serve para aspirar a auga que lle proporciona partículas de comida captadas a través dun filtro interno e o outro sifón encárgase de expulsar a auga.

Unha das principais liñaxes de tunicados son os ascidiáceos, tamén coñecidos como ascidias. A maioría das especies deste grupo nacen sendo unha especie de cágado e transfórmanse na súa vida adulta, cando se pegan ao fondo do mar e toman forma de barril. Unha transformación impactante, pero grazas a que sabemos como nacían, podemos relacionar estes animais coa orixe evolutiva de peixes, mamíferos e mesmo os propios humanos. Así é, os tunicados son os parentes invertebrados máis próximos aos vertebrados e dada a escaseza de fósiles, este novo descubrimento brinda importantes oportunidades de coñecemento.

“A morfoloxía de Megasiphon suxírenos que o estilo de vida ancestral dos tunicados involucraba a un adulto inmóbil que se alimentaba por filtración cos seus grandes sifóns. É moi raro atopar non só un fósil tunicado, senón un que proporcione unha visión única e incomparable das primeiras orixes evolutivas deste enigmático grupo”.

Comparacións entre o novo tunicado do Cámbrico, Megasiphon thylakos (a, b) con algúns tunicados modernos (c, d, e) / Rudy Lerosey-Aubril / Nanglu, K. et al. 2023.

O nivel de conservación do fósil é tan extraordinario que estamos diante dun caso único no mundo ata a data. Segundo o comunicado que deu a coñecer as novidades en The Harvard Gazette, “os fósiles da Formación Marjum datan de pouco despois da Explosión Cámbrica, hai aproximadamente 538 millóns de anos, un dos eventos evolutivos máis significativos na historia da Terra. Os grupos de animais máis importantes aparecen no rexistro fósil deste período por primeira vez, evidencia de ecosistemas mariños radicalmente cambiados. Os tunicados, con todo, están notablemente ausentes nas rochas do Cámbrico, a pesar de que son diversos e abundantes nos océanos modernos”.

“Dada a excepcional calidade de conservación e a idade do fósil, podemos dicir bastante sobre a historia evolutiva dos tunicados. Este é un achado incrible, xa que practicamente non tiñamos evidencia concluínte dos modos de vida ancestrais deste grupo antes de isto”.

FONTE: Fran Navarro/muyinteresante.es/historia

A QUINTA FORZA XA NON TEN ONDE ESCONDERSE

O experimento muon g-2 no Fermilab, en Chicago /  Ryan Postel/Fermilab

Un equipo de investigadores do laboratorio Fermilab, en Chicago, que alberga un dos aceleradores de partículas maiores do mundo, cre estar máis preto que nunca do descubrimento dunha nova forza, a quinta, da natureza.

Nun artigo recentemente enviado a Physical Review Letters, os investigadores, todos eles parte da colaboración internacional Muon g-2 (Muon g menos 2) do Fermilab, afirman atopar novas probas de que os muóns, partículas similares aos electróns pero 200 veces máis pesadas, non se comportan do modo en que deberían facelo segundo as teorías actuais. E esa diferenza, din, podería deberse á acción dunha quinta forza da natureza, aínda descoñecida para nós.

Por suposto, necesitaranse máis datos para confirmar estes resultados, pero se son correctos será o principio dunha auténtica revolución da física, que por primeira vez poderá ir máis aló do Modelo Estándar, a gran teoría que inclúe a todas as partículas coñecidas e as forzas que as gobernan, pero que deixa fose cuestións tan importantes como a materia e a enerxía escuras.

Desde hai medio século, os físicos estudan o funcionamento do Universo co Modelo Estándar, que describe a realidade a través das interaccións das distintas partículas por medio de catro forzas fundamentais: electromagnetismo, gravidade, forza nuclear forte (responsable da cohesión dos núcleos atómicos), e forza nuclear débil (da que dependen todas as desintegracións radioactivas).

Con todo, ata o de agora a teoría só foi capaz de describir por completo tres das catro forzas: a electromagnética, o nuclear forte e a nuclear débil. Cada unha delas, en efecto, opera por medio da acción dunha «partícula mensaxeira», que é portadora da unidade mínima de cada forza. No caso da forza electromagnética, a partícula portadora é o fotón, no do nuclear forte é o gluón e no da nuclear débil son os bosóns W e Z, partículas todas que foron observadas nos aceleradores modernos.

Pero o Modelo Estándar aínda ten que incorporar á gravidade na súa descrición, cousa que leva tentando, sen éxito, desde hai décadas. Suponse que, igual que sucede coas outras forzas, tamén a gravidade debería ter a súa propia partícula portadora, o «gravitón». Pero ninguén conseguiu atopala por agora. E aínda por riba, a iso únese agora a posible existencia dunha ’quinta forza’, unha que nin sequera estaba prevista no Modelo Estándar. Parece claro, pois, que unha ’nova física’ espéranos ao virar a esquina.

Durante os últimos anos, algúns científicos atoparon indicios da existencia desa quinta forza, aínda que ningún dos experimentos que trataron de atopala e determinar as súas características tivo éxito. "Realmente -asegura Brendan Cassey, científico principal do Fermilab e coautor do estudo- estamos a explorar un novo territorio. Estamos a determinar o momento magnético do muón cunha precisión maior que nunca antes".

Os muóns son partículas fundamentais similares aos electróns pero unhas 200 veces máis masivas. Do mesmo xeito que os electróns, os muónss teñen un diminuto imán interno que, en presenza dun campo magnético, cambaléase de forma similar ao eixo dunha buxaina. A velocidade dese cambaleo nun campo magnético depende do momento magnético do muón, tipicamente representado pola letra g; no nivel máis simple, a teoría predí que g debería ser igual a 2. Pero en ocasións g ten un valor oposto, menos 2.

A diferenza entre g igual a 2 ou igual a menos 2 pódese atribuír ás interaccións do muón coas partículas da chamada ’escuma cuántica’ que o rodea. Estas partículas parpadean dentro e fóra da existencia e, como ’compañeiros de baile’ subatómicos, toman a ’man’ do muón e cambian a forma en que este interactúa co campo magnético.

O Modelo Estándar, pola súa banda, incorpora todas as partículas coñecidas e que poderían facer de ’parella de baile’ do muón, e predí con exactitude como cambia a escuma cuántica g. Pero podería haber máis do que parece. Os físicos, de feito, están realmente entusiasmados coa posible existencia de partículas aínda non descubertas que contribúen ao valor de g-2 e que abrirían a porta a unha física totalmente nova e ’máis aló’ do Modelo Estándar.

En concreto, os resultados mostraron que os muóns ’cambaleáronse’ máis rápido do previsto no Modelo Estándar. E iso, din os investigadores, podería deberse á acción dunha quinta forza descoñecida.

En palabras de Graziano Venanzoni, un dos investigadores principais do proxecto, "Cremos que podería haber outra forza, algo do que non somos conscientes agora, algo ao que chamamos ’quinta forza’, que aínda non coñecemos, pero que debería ser importante porque nos di algo novo sobre o Universo".

A medida de g-2 levada a cabo polos investigadores corresponde a unha precisión de 0,20 partes por millón, moito máis do que ninguén conseguira ata o momento. Para iso, o equipo acelerou muones a case a velocidade da luz ao longo dun anel de 15 metros de diámetro. "Esta medición -dixo Peter Winter, co-portavoz da colaboración Muon g-2- é un logro experimental incrible. Reducir a incerteza sistemática (a que é causada por imperfeccións dos propios experimentos) a este nivel é un gran problema e é algo que non esperabamos lograr tan pronto".

Con todo, e a pesar de que a evidencia é forte, non pode considerarse aínda como unha proba concluínte da existencia dunha quinta forza. Os resultados recentemente anunciados baséanse noutros feitos públicos polo mesmo equipo en 2021, e aínda que os reforzan e amplían, non poden considerarse aínda definitivos.

Os investigadores calculan que serán necesarios outros dous anos para ter todos os datos que necesitan para facer un anuncio formal. Demasiado tempo, xa que os físicos do Gran Colisionador de Hadrones, LHC, poderían adiantarse e dar a Europa o triunfo nesta auténtica carreira científica.

Segundo asegurou á BBC Mitesh Patel, do Imperial College de Londres e un dos físicos que tentan desde hai anos ir co LHC máis aló da teoría actual, "a medición de comportamentos que non concordan coas predicións do Modelo Estándar é o santo graal da física de partículas. Sería o pistoletazo de saída dunha revolución na nosa comprensión porque o modelo resistiu todas as probas experimentais durante máis de 50 anos".

Se os datos finalmente confírmanse, estariamos diante un dos maiores avances científicos desde as teorías da relatividade de Einstein. Unha quinta forza, de feito, e calquera nova partícula asociada a ela, non formaría parte do Modelo Estándar e abriría unha porta que podería levarnos a resolver os misterios que aínda non teñen resposta.

Por que o Universo séguese expandindo cada vez máis rápido no canto de desacelerar? É a enerxía escura a responsable desa aceleración? E se é así, como funciona? E que é esa substancia descoñecida que chamamos materia escura, cinco veces máis abundante que a materia ’normal’ e sen a cal as galaxias non existirían? Preguntas todas que atormentan aos físicos e que o Modelo Estándar non pode responder...

FONTE: J. Manuel Nieves/abc.es/ciencia