NOTICIAS DAS CIENCIAS

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

Un xigantesco mapa molecular abre o camiño para curar o alzhéimer e o párkinson

As medicións de proteínas no plasma sanguíneo ou o líquido cefalorraquídeo complementarán outros datos como o escáner para entender enfermidades como o alzhéimer / BRIAN SNYDER (REUTERS)

As enfermidades neurodexenerativas, como o alzhéimer ou o párkinson, con 57 millóns de afectados en todo o mundo, son unha das maiores ameazas para a saúde pública nos países avanzados, pero o seu diagnóstico temperán é difícil e os tratamentos limitados. Despois de décadas de investigación, a súa bioloxía encerra moitos misterios. Para acelerar o seu coñecemento constituíuse o Consorcio Global de Proteómica da Neurodexeneración (GNPC), unha organización financiada por asociacións público-privadas, institucións gobernamentais, fundacións e compañías farmacéuticas. Hoxe, o consorcio publica os primeiros resultados dun esforzo xigantesco exposto en varios estudos que aparecen nas revistas Nature Medicine y Nature Aging.

O consorcio, ao que achegaron datos 23 grupos de investigación de todo o mundo, está a tentar dar sentido a unha cantidade inxente de información obtida de máis de 40.000 mostras de fluídos como o plasma sanguíneo ou o líquido cefalorraquídeo coa que puideron realizar 250 millóns de medicións de proteínas. Con todos estes datos trazaron mapas para comparar a gran escala a abundancia de proteínas en varias enfermidades neurodexenerativas para poder definilas mellor e combatelas.

“As primeiras análises realizadas coa primeira versión deste conxunto de datos xa achegaron achados fundamentais. Demostraron que o alzhéimer, o párkinson e a demencia frontotemporal comparten unha serie de vías comúns relacionadas coa resposta inmunitaria e a inflamación. Con todo, cada enfermidade tamén presenta roteiros biolóxicos únicos que permiten distinguilas entre si”, explicou Carlos Cruchaga, investigador da Universidade de Washington en San Luís (EE UU) e un dos líderes do consorcio.

No alzhéimer viuse, por exemplo, o papel destacado da proteína ARPC2, responsable de manter a forma e a estrutura das neuronas, e en párkinson atopáronse alteracións distintas na resposta inmunitaria. Nesta primeira fase do traballo, tamén se atoparon proteínas que cambian ata 20 anos antes de que aparezan os primeiros síntomas e atopáronse perfís proteómicos asociados cun envellecemento saudable que poden axudar a entender que protexe fronte á neurodexeneración.

As análises tamén atoparon vínculos entre o envellecemento de distintos órganos e as enfermidades neurodexenerativas. No caso do alzhéimer ou a demencia frontotemporal viuse que hai persoas con cerebros que parecen máis vellos do que deberían e teñen máis risco de enfermar. En párkinson tamén se achou unha conexión co envellecemento muscular, algo que indica que a neurodexeneración non só é un fenómeno cerebral, senón que está vinculado ao envellecemento xeral.

As análises das proteínas do sangue tamén poden axudar a comprender a heteroxeneidade destas enfermidades. “Hai persoas nas que, a pesar de ter proteína amiloide no cerebro, a súa enfermidade non progresa e outros que si, e non sabemos a que se debe esa diferenza”, explica Marc Suárez-Calvet, investigador do Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC) e coautor dun dos estudos publicados hoxe. “O que vimos cos datos preliminares é que hai diferenzas claras na composición das proteínas do sangue das persoas que progresan e as que non”, afirma.

Un dos estudos tamén indagou no papel do xene APOE ε4, asociado tradicionalmente ao risco de alzhéimer, e ha visto que tamén desempeña un papel importante noutras enfermidades neurodexenerativas como o párkinson ou a Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA). Os investigadores identificaron unha firma de proteínas no sangue e o líquido cefalorraquídeo das persoas con estas doenzas que se caracteriza por unha activación crónica do sistema inmunitario e unha inflamación elevada. Isto suxire que ese xene non só incrementa o risco de alzhéimer, senón que presenta unha vulnerabilidade biolóxica xeral que, asociado a factores de estilo de vida, pode desencadear distintos tipos de enfermidade neurodexenerativa.

No esforzo por mellorar o diagnóstico das distintas enfermidades, desenvolveuse unha firma de 256 proteínas no plasma sanguíneo para valorar a gravidade da demencia. A firma, que inclúe biomarcadores relacionados coa neuroplasticidade ou a activación do sistema inmune, suxire que, máis aló dos diagnósticos clínicos, hai procesos biolóxicos de deterioración cognitiva en todas estas enfermidades que se poden medir de forma obxectiva e non invasiva.

Entre os resultados, hai algunhas conclusións intrigantes. Un dos estudos mostrou que a barreira hematoencefálica, que protexe ao cerebro de substancias daniñas, vólvese máis permeable coa idade, permitindo que pasen máis proteínas desde o sangue ao cerebro. Curiosamente, esa permeabilidade era maior entre os homes e, con todo, sábese que o risco de desenvolver demencias é maior nas mulleres.

O traballo do GNPC e a presentación dos primeiros datos é só o principio dunha nova etapa para a investigación deste tipo de enfermidades. Aínda que os participantes tiveron un ano de exclusividade no uso de datos, despois estarán ao dispor de toda a comunidade científica para que os analice. Esta cantidade de mostras, obtidas en grandes cohortes de distintos lugares do mundo, fará máis fácil que os resultados se poidan comparar para asegurarse de que son replicables e poden ter utilidade para os pacientes. “Isto é unha primeira descrición do que se ten, pero o máis interesante vén agora”, resume Suárez-Calvet. Biomarcadores temperáns para o diagnóstico, novas dianas para fármacos máis efectivos e un modelo de medicina de precisión, adaptada ás característicaspersoais de cada paciente, son algunhas das promesas para un grupo de enfermidades cun peso cada vez maior.

Bill Gates, impulsor do consorcio a través da súa fundación, escribiu un artigo de opinión que hoxe acompaña os artigos científicos publicados nas revistas de Nature e nel resume o espírito do proxecto: “Estamos máis preto que nunca do día en que un diagnóstico de alzhéimer deixe de ser unha sentenza de morte, pero só se seguimos apoiando aos investigadores e facilitando que colaboren entre eles”.

FONTE: Daniel Mediavilla/elpais.com