¡Beber agua mejora el funcionamiento del cerebro!

¿Sabias que beber agua también mejora el funcionamiento de tu cerebro? El agua no solo es bueno para tu piel, perder peso , aumentar tu energía, cuidar tu corazón , entre otros, sino también mejora el funcionamiento del cerebro.

Según la Universidad de East London, Inglaterra, explican que con tan sólo beber un vaso de agua, el cerebro funciona hasta 14% más  rápido, debido que al satisfacer dicha necesidad, deja de centrarse en la tarea en cuestión y optimiza su rendimiento.

De acuerdo con la doctora Caroline Edmons, investigadora de la Universidad y uno de los autores principales del estudio, el agualibera partes del cerebro que estaba “ocupadas” en producir la sed, por lo que beber un vaso durante aquellas actividades demandantes podría mejorar el rendimiento cognitivo.

Según los científicos, esto se debe a que el agua permite que la sangre que va hasta el cerebro llegue con más oxígeno y facilita el trabajo de las neuronas; además, cabe mencionar que tanto nuestros músculos como el mismo cerebro, están compuestos por agua.

Tomado de:

Wapa

¿De dónde vino el agua?

El origen de los millones de toneladas de agua que hay en los océanos es todavía un misterio. Las explicaciones se dividen en dos campos: endógeno, que significa que el agua vino de la Tierra misma, o exóneno, de otra parte.

Una posibilidad endógena es que las moléculas de agua se hayan formado cuando las de hidrógeno y oxígeno se combinaron dentro de la Tierra en sus principios y emergieron como vapor en erupciones volcánicas.

Alternativamente, moléculas de agua ya formadas podrían haber llegado a nuestro planeta en cometas, que se sabe contienen agua-hielo y se cree que bombardearon la Tierra primigenia.

Hasta hace poco, los astrónomos miraban con escepticismo la teoría de los cometas, pues no podía explicar el hecho de que alrededor del 0,3% del agua oceánica contenga una forma inusual de hidrógeno llamada deuterio.

Sin embargo, en 2011 los astrónomos encontraron deuterios en el agua del cometa Harley 2. A pesar de que no es una prueba de que hemos estado bebiendo escombros de cometas, el hallazgo mantiene esta intrigante teoría viva.

Fuente:

BBC Ciencia

¿Por qué bostezamos?

Nadie sabe muy bien porque bostezamos.

Sabemos que bostezamos más con ciertos niveles de algunos de los neurotrasmisores en el cerebro, incluyendo dopamina y serotonina, y menos con cierto nivel de endorfinas.

Una teoría es que lo que provoca un bostezo es que la larga inhalación y la corta exhalación introducen más oxígeno y reducen el dióxido de carbono, lo que explicaría por qué bostezamos cuando estamos cansados, aburridos o encerrados en una habitación sofocante.

Pero en realidad, bostezar no es una manera eficiente de elevar los niveles de oxígeno, y ni siquiera cuando se le da a la gente oxígeno extra dejan de bostezar.

Otras teorías hablan del control de la temperatura, ya sea para todo el cuerpo o sólo para el cerebro, que es especialmente sensitivo y necesita una temperatura constante para funcionar bien.

Y otra teoría más dice que el estiramiento que a menudo acompaña al bostezo (le llaman "pendiculación" cuando se hacen al tiempo) nos mantiene listos para la acción.

Cuando el bostezo es contagioso, se piensa que es para mantener a grupos enteros de animales alerta y para sincronizar las horas en que se van a dormir y se despiertan.

Fuente:

BBC Ciencia

Si nos entierran vivos, ¿moriremos por falta de oxígeno?

Seguramente, muchos de los que habéis visto películas como Kill Bill o Buried, o habéis leído obras de terror gótico de Edgar Allan Poe, os habréis preguntado qué os pasaría si os despertarais en el interior de un ataúd enterrado en las entrañas de la tierra. ¿Moriríais por falta de oxígeno?

Siento comunicaros que moriríais muchísimo más rápido que lo que cuentan las novelas góticas de terror, pero que no lo harías necesariamente por falta de oxígeno, sino por otro motivo.

La falta de oxígeno es importante, cierto, pero en el proceso de la respiración hay otros gases implicados, como el dióxido de carbono. Cuando respiramos, convertimos el oxígeno inhalado en dióxido de carbono, que liberamos al ambiente. El problema es que el dióxido de carbono, en exceso, es tóxico, como bien saben los submarinistas, que se entrenan no tanto para respirar correctamente como para eliminar bien el dióxido de carbono.

Es decir, que al pobre enterrado vivo le sobrevendría la muerte mucho antes por el exceso de dióxido de carbono acumulado por la respiración que por la escasez de oxígeno: el enterrado vivo se mata a sí mismo debido a su propio proceso de respiración.

Afortunadamente, antes de que esto pudiera ocurrir probablemente el enterrado vivo perdería el conocimiento porque el cerebro se quedaría sin el oxígeno necesario para seguir funcionando normalmente.

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Xakata Ciencia

La explosión multicolor de la nebulosa de Orión

 
Imagen de la nebulosa desde un observatorio de Alemania. | Reinhold Wittich

Son destellos producidos por emisiones de oxígeno e hidrógeno. Pero su composición química se ve eclipsada por la impresionante belleza estética de la explosión de color que crea. Como si de un cuadro expresionista abstracto se tratara, la nebulosa de Orión se presenta caótica y enigmática en la constelación del mismo nombre.

La fotografía, realizada por el astrofotógrafo Reinhold Wittich desde su observatorio en Alemania, presenta la nebulosa con tal lujo de detalles que no parece estar a 1.500 años luz de distancia. Se consigue incluso distinguir Trapezium, un gran cúmulo de estrellas que contiene varios discos protoplanetarios, discos de acrecimiento alrededor de estrellas jóvenes que nos permiten comprender mejor la formación de una estrella, y por lo tanto, de un posible sistema planetario.

La nebulosa de Orion se puede observar a simple vista, si bien no con la profusión de detalles y vívidos colores que se obtiene con un telescopio. La imagen fue tomada con un telescopio Newton de 12 pulgadas para cielo profundo, entre el 10 de febrero y el 5 de Marzo de 2013.

Fuente:

El Mundo Ciencia

¿Por qué nos empuja el viento?

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Vídeo: Mario Viciosa | Daniel Izeddin |

El aire, invisible, ejerce fuerzas tremendas. Mueve barcos, olas, molinos, y llega a causar destrucción generalizada. ¿Cuáles son los mecanismos del viento?

Desde el museo de la ciencia de la Obra Social La Caixa de Alcobendas, Cosmocaixa, El profesor Antonio Ruiz de Elvira explica que, como en una pelota al rebotar, la fuerza es la interacción de unos cuerpos con otros que hace cambiar sus velocidades, que produce aceleración. Si cambian dirección y sentido de un objeto que se mueve, es porque otro objeto produce sobre él una fuerza, y consecuentemente, el primero produce otra fuerza de la misma magnitud sobre el segundo.

Las moléculas de nitrógeno, oxígeno, vapor de agua y otros gases (es decir, el aire) cuando chocan y rebotan sobre los objetos, producen fuerzas sobre ellos. Si los módulos de las velocidades de esas moléculas son altos, y en las otras caras de los objetos las velocidades son bajas, las fuerzas llegan a ser enormes.

Dependiendo de las diferencias de presión sobre el objeto, este se moverá de manera irregular, como el paraguas descontrolado ante los cambios de dirección y presión del viento en un temporal.

Tomado de:

El Mundo Ciencia

Si me quito el traje espacial... ¿Qué ocurriría?

Sello de la URSS de 1971 homenajeando los cosmonautas del Soyuz 11.

En realidad morirías asfixiado al escapar el oxígeno. Y no solo es teoría, desgraciadamente. En 1971, la tripulación del Soyuz 11 murió por asfixia antes de la reentrada debido a un fallo en una válvula. Cuando los oficiales encontraron la cápsula, los cuerpos no mostraban señal alguna de trauma. Solo tras las autopsias se comprobó que los cosmonautas habían muerto por falta de oxígeno.

Si te encuentras en una situación parecida, no contengas la respiración. Si tus pulmones están llenos de aire, la diferencia entre su presión y el espacio causaría una descompresión explosiva; descomposición, porque el aire se expandiría rápidamente, y explosiva porque... bueno, ya puedes imaginártelo. La descomposición explosiva puede hacer que tus pulmones estallen, algo que, pese a no alcanzar la espectacularidad de Hollywood, resultaría bastante desagradable.

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QUO

¿Cuántos tipos de fibras musculares existen?

No todas las fibras musculares son iguales. Cada músculo esquelético contiene 2 tipos principales de fibras: las fibras de contracción lenta y las de contracción rápida. Las primeras actúan aeróbicamente -es decir, consumen oxígeno- y son útiles en pruebas de resistencia de baja intensidad, como una maratón. Las fibras rápidas, por el contrario, son anaeróbicas y se activan durante pruebas deportivas explosivas, por ejemplo durante una carrera de velocidad de 100 metros o en el lanzamiento de peso.

El predominio de un tipo u otro viene determinado genéticamente. Los expertos aseguran que conocer la proporción de fibras de cada tipo que tiene cada persona puede servir para predecir en qué tipo de deporte podría obtener mejores resultados. Aunque, eso sí, sin olvidar que en el rendimiento fisiológico también influyen otros factores, como la función cardiovascular o el tamaño del músculo.

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Muy Interesante

¡El NaCl no es una molécula!

Veamos, el cloruro sódico es el NaCl. La masa del sodio es 22,9 uma y la del cloro es 35,5 uma, luego la masa molecular del NaCl es 58,4 uma (recuerda que uma es "unidad de masa atómica" y a veces también se abrevia como "u"). ¡Qué fácil! Vaya tontería...

¿Podemos hablar de "masa MOLECULAR" del cloruro sódico si NO ES UNA MOLÉCULA? 

La pregunta debería ser, ¿cuál es la masa fórmula del cloruro sódico?

Casi no se emplea en el lenguaje químico, ni mucho menos en el lenguaje cotidiano, pero en los compuestos iónicos como el NaCl no hablamos de masa molecular sino de masa fórmula.

Puede parecer una cuestión de lenguaje sin más importancia pero lo cierto es que puede inducir a error. Un profesor de Química debe cuidar el lenguaje, pues luego nos alarmaríamos si al corregir un examen leemos "la molécula de cloruro sódico" o  al menos eso pensaba yo hasta hace unos meses, cuando aún no había comenzado el máster... 

"Cuando los átomos se unen forman moléculas" o "las moléculas son partículas formadas por la unión de átomos"  son definiciones comunes en numerosos textos de Ciencias de la Naturaleza o incluso de de los primeros cursos de Física y Química. Cuando el alumno ya ha estudiado el enlace químico ya incluso se definen las moléculas como "conjunto de átomos unidos por enlace covalente". Pero lo cierto es que ninguna de estas definiciones son correctas desde el punto de vista de la Química. 

Algunos pedagogos y profesionales de la didáctica de la Química sostienen que considerar moléculas como sinónimo de "átomos unidos" en los primeros cursos de Física y Química (3ºESO) o de Ciencias de la Naturaleza (1º-2º ESO) no supone algo grave, de hecho se sugiere. Conozco esta realidad porque actualmente soy alumno del Máster en Formación del Profesorado de ESO y Bachillerato en la especialidad de Física y Química. Aparentemente, el fin pedagógico de la "ciencia escolar" prevalecería sobre el rigor de la "ciencia del experto" pero en mi opinión, esa simplificación con fines didácticos es, además de falsa (yo como profesor jamás diré que llamamos moléculas a las uniones de los átomos, así sin más); no es tan útil como puede parecer. Ahora veremos por qué. 

Las moléculas son átomos unidos por enlace químico. 

Empezamos mal... Esto puede servirnos para especies como el dióxido de carbono o el oxígeno; pero no para otras especies químicas como el cloruro sódico. La sal común, que añadimos a nuestras comidas y ensaladas, presenta una fórmula química NaCl. Los átomos de sodio, en forma de cationes sodio (Na+) y los átomos de cloro, en forma de aniones cloruro (Cl-) forman una red tridimensional. Los cationes y los aniones se unen entre sí por atracción electrostática a la que denominamos enlace iónico. ¿Cuántos aniones y cationes forman la red de NaCl? ¡No lo sabemos! La fórmula NaCl (también llamada unidad fórmula)  no indica que sea una molécula formada por un átomo de Na y un átomo de Cl, lo que nos indica es que por cada átomo de Na (en forma catiónica) tendremos un átomo de cloro (en forma aniónica) en la red cristalina. El NaCl es un compuesto iónico, ¡no forma moléculas! En cambio, de acuerdo a la definición planteada, el NaCl sí sería una molécula. Nada más lejos de la realidad. 

Parece que hemos olvidado tener en cuenta la naturaleza del enlace químico. 

Las moléculas son átomos unidos por enlace covalente. 

Parece que con esta definición "afinamos un poco más" y excluimos a los compuestos iónicos. ¿Pero podemos tener átomos unidos por enlace covalente sin tener una molécula? Lo cierto es que sí. Son los sólidos de red covalente como la sílice o el diamante. En este último tenemos una red tridimensional de átomos de carbono unidos por enlaces covalentes. ¿Qué ocurre entonces? ¿Por qué el diamante no es una molécula? Para responder a esta pregunta hemos de preguntarnos cuántos átomos de carbono forman el diamante. ¡Muchísimos! Pero no podemos decir, el diamante está formado por X átomos de carbono. Cada muestra de diamante tendrá un número de átomos de carbono diferente. 

Parece que sí tenemos que considerar el número y tipo de átomos...

Llamamos molécula a la unión por enlace covalente de un determinado tipo y número de átomos. 

Ésta es la definición completa de molécula. La molécula de agua está formada siempre por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno unidos por enlace covalente. ¡El agua sí es una molécula! 

El concepto de molécula es un concepto básico de Química y que por tanto el alumno debe conocer a la perfección. Si este concepto no queda claro, todo lo que se aprenda después tendrá una dudosa fiabilidad. Podríamos pensar que en los primeros cursos, hablar de enlace covalente es excesivo. Cierto es que la definición puede presentar matices que a los alumnos "más pequeños", por ejemplo, los alumnos de Ciencias Naturales; pueden desconocer. Pero ello no implica que tengamos que dar una definición errónea de molécula y hacerles pensar que "molécula" equivale a "átomos unidos". Si hacemos esto, cuando lleguen a cursos superiores y comiencen a estudiar Física y Química dirán sin miedo que el NaCl es una molécula. ¿Qué alternativa proponemos? 

Los átomos pueden unirse formando moléculas y  otras estructuras.

Ese "y otras estructuras" (también podríamos usar "otros sistemas" o también "otras asociaciones")  hace pensar al alumno que los átomos pueden originar "más cosas" cuando se unen pero que todavía no es el momento de estudiarlas. Puede parecer una trivialidad pero es un matiz fundamental. No es necesario indicar ni la naturaleza del enlace ni el matiz del "número y tipo fijo determinado de átomos" a los benjamines que acaben de incorporarse al instituto,  pero así no "engañamos" al alumno y al mismo tiempo le preparamos para comenzar a estudiar Física y Química. ¿Pero Luis, son demasiado "pequeños"? Si cuando iba al colegio no me hubiesen enseñado a leer bien y no me hubiesen corregido errores "pese a ser pequeño", ¿cómo podría hoy leer libros de ciencia? Si pretendemos que nuestros alumnos resuelvan problemas de equilibrio químico y reacciones ácido-báse, ¿vamos a enseñarles mal nosotros mismos el lenguaje de la Química? 

Pese a discrepar con algunos de mis profesores del máster, para quien escribe, el rigor de la Química no puede perderse cuando se explica. Hemos visto que podemos dar una definición clara y sencilla de molécula sin necesidad de "grandes complicaciones" al mismo tiempo que no "adulteramos" la verdad científica. Puede que mi postura sea poco pedagógica o no esté avalada por las investigaciones de la didáctica de la Química (conviene recordar que la Química sí es una ciencia, no así su didáctica) pero jamás hablaré en clase de la molécula de cloruro sódico. 

  

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El Cuaderno de Calpurnia Tate

¿Por qué no se agota el oxígeno del planeta?

El oxígeno es uno de los elementos químicos más importantes en todo lo relacionado a la vida humana y al ambiente en que vivimos, ya que es, por ejemplo, el principal componente de la corteza terrestre, el tercer elemento más abundante del universo, uno de los principales componentes químicos del cuerpo humano (al estar también presente en la masa del agua) y uno de los dos componentes más importantes de la atmósfera; básicamente, lo que respiramos.

Por lo tanto, siendo el oxígeno un elemento tan importante es fundamental también su presencia en el planeta y, aunque muchas veces esta presencia pareciera estar amenazada, se tiene la certeza científica de que el oxígeno no se está agotando y que, al igual que desde hace millones de años, sigue constituyendo alrededor del 21 % (más exactamente 20.94 %)de la atmósfera.
Ahora vamos a ver por qué no se agota el oxígeno del planeta.

El oxígeno y la energía

¿Por qué la presencia del oxígeno parece estar amenazada? Para mantener las formas de vida que el hombre ha desarrollado a lo largo de la historia se necesita energía (para el transporte, la electricidad, el calor, etcétera) y la principal fuente de energía en el mundo son los combustibles fósiles: el petróleo, el carbón y el gas natural; todos ellos fuentes de energía no renovable. 

En la utilización de estos combustibles fósiles, el proceso de combustión mediante el cual se genera la energía consiste en la utilización del oxígeno molecular presente en el aire (O2) para romper los enlaces de carbono e hidrógeno, que es lo que libera la energía. Al mismo tiempo, los átomos de carbono cargados positivamente que quedan libres, se enlazan con dos átomos de oxígeno negativos, formando dióxido de carbono (CO2). Este proceso, entonces, es el que reduce la cantidad de oxígeno en el planeta, y aumenta la cantidad de dióxido de carbono.

Producción de oxígeno

Pero si los combustibles fósiles son nuestra principal fuente de energía y se utilizan cada vez más, disminuyendo el oxígeno en la atmósfera, ¿por qué el oxígeno no se agota?

Aquí intervienen otros seres vivos, principalmente las plantas, en cuyo proceso de fotosíntesis realizan un procedimiento inverso al que realizamos nosotros para respirar: mientras nosotros respiramos el oxígeno presente en el aire (y también lo convertimos en energía para nuestro cuerpo), con la fotosíntesis las plantas utilizan CO2 para producir su energía y de esta manera liberan oxígeno al aire.

Estos procesos inversos y complementarios, respiración y fotosíntesis, son una clara muestra del equilibrio ecológico que se produce entre plantas y animales y, como vemos, es la explicación de por qué el oxígeno no se agota. 

 Algunos científicos han dicho que si se utilizara 1 billón de toneladas de combustibles fósiles el nivel de oxígeno del planeta se reduciría solamente hasta 20.88 %, así que su presencia, esencial para nuestra vida y para el planeta, está asegurada.

De todas maneras, la utilización de combustibles fósiles como fuente de energía sí tiene otras consecuencias muy preocupantes y ya muy analizadas y discutidas en la comunidad científica, como los gases del efecto invernadero y el calentamiento global.

Fuente:

Ojo Científico

MIT “encuentra” el nacimiento de las primeras estrellas del Universo

Un grupo de investigadores del MIT ha anunciado lo que han denominado como "uno de los acontecimientos más importantes de la historia del Universo". Han conseguido mirar hacia atrás en el tiempo, a la época de las primeras estrellas y galaxias, encontrando la materia sin mancha apreciable de elementos pesados. Una medición conseguida tras el análisis de la luz del quásar más distante conocido, un núcleo galáctico de más de 13 millones de años luz de la Tierra.

Según Robert Simcoe, del MIT:

El nacimiento de las primeras estrellas es uno de esos momentos importantes en la historia del Universo. Ocurrió en el Universo primitivo, y eran objetos sólo de gas y materia oscura. Se trata del momento en el que el Universo empezó a parecerse a lo que es hoy en día. Y es increíble lo temprano que sucedió, no pasó tanto tiempo.

Lo que han observado los investigadores es la materia anterior a la creación de los elementos pesados del Universo. Actualmente es aceptado que en los minutos después del Big Bang, los protones y los neutrones colisionaron en una fusión nuclear para formar hidrógeno y helio.

Como el Universo enfrió, la fusión se detuvo generando estos elementos básicos, dejando el hidrógeno como el principal constituyente del Universo. Los elementos más pesados, como el carbono y el oxígeno, se formaron cuando las primeras estrellas aparecieron.

Como decíamos, para llevar a cabo tal descubrimiento, desde el MIT se analizó la luz del quásar más distante conocido, un núcleo galáctico de más de 13 millones de años luz de la Tierra que ofrece una instantánea del Universo sólo 750 millones de años después del Big Bang.

El análisis de espectro de luz del quásar no aportó pruebas de elementos pesados en la nube de gas, un hallazgo que sugiere que los datos del quásar se produjeron en el mismo tiempo que las primeras estrellas del Universo. Según Simcoe:

Las primeras estrellas se forman en lugares diferentes en el universo... no se encendieron al mismo tiempo. Pero este es el momento en que empieza a ser interesante.

Y es que hasta ahora los científicos sólo habían sido capaces de observar objetos a menos de 11 millones de años luz. Todos estos elementos se mostraban pesados, lo que sugerían estrellas que ya eran abundantes en ese punto. John O´Meara, profesor de física, lo explicaba así:

Antes de este resultado, no habíamos visto las regiones del universo viejas y carentes de elementos pesados, así que había un eslabón perdido en nuestra comprensión de cómo el contenido elemental del universo ha evolucionado con el tiempo. Posiblemente este descubrimiento proporciona ese entorno tan poco frecuente en el universo, cuando se formaban las estrellas.

Los investigadores tuvieron en cuenta todos los escenarios de otro tipo que pudieran explicar los patrones de luz que observaron, incluyendo las galaxias recién nacidas y otras materias situado en frente del quásar. Sus esfuerzos finalmente confirmaron que el espectro de la luz del quásar indicaba una ausencia de elementos pesados 750 millones años después del Big Bang.

En el futuro, Simcoe espera analizar otros cuásares de esta era temprana para confirmar aún más la ausencia de elementos pesados.

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ALT1040

¿Por qué se nos "duermen" las piernas?

¿Qué pasa realmente cuando se nos "duermen" las piernas?

El temporal entumecimiento de una parte del cuerpo se conoce como parestesia y es causada por la presión que se ejerce en la vasa nervorum, que son las pequeñas arterias que le proporcionan oxígeno y nutrientes a los nervios periféricos del cuerpo. 

Cuando estas arterias son comprimidas, los nervios quedan parcialmente "hambrientos" de oxígeno y no reciben suficiente irrigación sanguínea, lo cual provoca que dejen de emitir impulsos.

Las señales sensoriales lanzadas desde la piel no llegan al cerebro. Por eso, la pierna se siente adormecida y las señales de impulsos motores son incapaces de llegar a los músculos. Sentimos que la pierna no responde.

Una vez la tensión es eliminada, la sangre empieza fluir nuevamente y los diferentes nervios se recuperan a un ritmo distinto cada uno. Se siente calor porque la temperatura de los nervios sensoriales se reactiva poco antes de que los nervios motores permitan que movamos la pierna.

Finalmente, los nervios sensoriales en la piel empiezan a "disparar" impulsos bruscos, lo cual provoca la sensación de que nos están pinchando con agujas o de hormigueo.

Fuente:

BBC Ciencia

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¿Por qué se oscurece la manzana cortada?

Al exponerse la carne de ciertos frutos a la acción del aire podemos observar cómo se oscurece transcurridos unos instantes.

Esto ocurre con frutas como la manzana, la pera, el plátano… y con otros alimentos como las patatas o  los champiñones, por poner algunoes ejemplos.

Este proceso de pardeamiento se llama oxidación, pues es el resultado de la acción del oxígeno contenido en el aire en combinación con los compuestos químicos de la fruta, en concreto sobre los fenoles.

En la reacción interviene como catalizador una enzima: la polifenol oxidasa (PPO), gracias a la cual los fenoles se combinan con el oxígeno para transformarse en quinonas, que se polimerizan o reaccionan con grupos amino de diferentes compuestos formando compuestos coloridos que reciben el nombre de melaninas y que tienen propiedades antimicrobianas, y que podrían ser un mecanismo de defensa de los vegetales contra infecciones.

Nota sabionda: El ácido cítrico se oxida con gran facilidad y puede usarse para eliminar el oxígeno y evitar que la fruta se oscurezca. Por ello, si se remoja en zumo de limón las manzanas cortadas en láminas permanecerán claras por mucho más tiempo.

De la misma manera, si pretendemos preparar una macedonia de frutas deberemos empezar por obtener el zumo de naranja e ir introduciendo en él la manzana, pera y plátano, pues el ácido evitará que se oscurezcan.

Nota sabionda: Los compuestos fenólicos clasificados como metabolitos secundarios de las plantas, son aquellos productos biosintetizados en las plantas que poseen la característica biológica de ser productos secundarios de su metabolismo, y la característica química de contener al menos un grupo fenol en su estructura molecular. Muchos son productos de defensa ante herbívoros y patógenos, otros proveen soporte mecánico a la planta, otros atraen polinizadores o dispersores de frutos, algunos de ellos absorben la radiación ultravioleta, o actúan como agentes alelopáticos influyendo en otras plantas.

Fuente:

Saber Curioso

Usan bacterias para fabricar computadoras

Los científicos se inspiran en la naturaleza en el diseño de las computadoras del futuro.

Un equipo de investigadores británicos y japoneses asegura que en un futuro podrían construirse computadoras biológicas mediante el uso de bacterias magnéticas.

Se trata de microorganismos que se alimentan de hierro y generan pequeños imanes en su interior, similares a los que contienen los discos duros de las computadoras.

La investigación, llevada a cabo por científicos de la Universidad de Leeds y la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokyo, pretende diseñar computadoras más rápidas que las actuales.

A medida que avanza la tecnología y los componentes de las computadoras son cada vez más y más pequeños, se hace más difícil el producir sistemas electrónicos en una nanoescala.

Así que los investigadores buscan soluciones en la naturaleza haciendo uso de los microbios.

Bacterias come-hierro

En su estudio, los científicos usaron la bacteria Magnetospirillummagneticum. Es un organismo que usualmente vive en entornos acuáticos, bajo la superficie de estanques o lagos donde el oxígeno es escaso.

Estas criaturas nadan arriba y abajo siguiendo las líneas de los campos magnéticos de la Tierra, alineándose con ellos como la aguja de una brújula, en búsqueda de concentraciones de oxígeno.

Cuando la bacteria ingiere hierro, unas proteínas en su interior interactúan con el metal para producir diminutos cristales del mineral magnetita, el más magnético de la Tierra.

Tras estudiar el modo en que los microbios recolectan, dan forma y posicionan a estos nanoimanes dentro de su cuerpo, los investigadores copiaron el método y lo aplicaron en el exterior de la bacteria, "cultivando" así imanes que en el futuro podrían usarse para fabricar discos duros.

"Estamos llegando al límite de la computación electrónica tradicional a la hora de fabricar componentes cada vez más pequeños", dijo la investigadora a cargo Sarah Staniland, de la Universidad de Leeds.

"Las máquinas que hemos usado tradicionalmente para construirlas son torpes a pequeña escala. Pero la naturaleza nos ha proporcionado la herramienta perfecta para este problema".

Cables biológicos

Las bacterias podrían facilitar la fabricación de discos duros mucho más pequeños.

Además de usar microorganismos para producir imanes, los científicos lograron crear pequeños cables eléctricos hechos con organismos vivientes.

Generaron tubos en escala nano hechos con la membrana de células artificiales cultivadas en el laboratorio con la ayuda de una proteína presente en las moléculas de lípidos humanas.

Según explicó a BBC el Dr. Masayoshi Tanaka de la Universidad de Agricultura y Tecnología en Tokyo, estos tubos podrían usarse en un futuro como cables microscópicos capaces de transferir información tal y como lo hacen las células de nuestro cuerpo, pero en una computadora.

"Estos cables biológicos pueden tener resistencia eléctrica y transferir información de un grupo de células en una biocomputadora a otras células", dijo.

Además de en computación, estos cables biológicos podrían usarse también en cirugía porque son enormemente biocompatibles, añadió Tanaka.

"Se han desarrollado varios cables diminutos en todo el mundo, pero la biocompatibilidad todavía es problemática", apuntó.

"Los cables nanofabricados en este proyecto se cubrieron con membrana celular, así que teóricamente deberían ser biocompatibles".

Fuente:

BBC Ciencia

 

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Encuentran Oxígeno en un satélite de Saturno

La sonda Cassini de la NASA ha captado iones de oxígeno molecular alrededor de Dione, una luna helada de Saturno, lo que confirma la presencia de una atmósfera muy tenue.

Los iones de oxígeno son muy escasos (uno por cada 11 centímetros cúbicos), mostrando que Dione tiene una atmósfera neutra extremadamente delgada.

La detección de esta atmósfera tenue, conocida como exosfera, se describe en un reciente número de la revista Geophysical Research Letters.

Ahora sabemos que Dione, al igual que los anillos de Saturno y su luna Rhea, es una fuente de moléculas de oxígeno

Indicó Robert Tokar, un miembro de la misión Cassini en el Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Varios cuerpos sólidos del sistema solar, incluyendo la Tierra, Venus, Marte, Saturno, la luna, etc, tienen atmósferas. Sin embargo, tienden a ser más densas que lo que se ha encontrado alrededor de Dione.

Los científicos de Cassini detectaron una exosfera alrededor de la luna Rhea de Saturno en 2010, muy similar a Dione. La densidad de oxígeno en la superficie de Dione y Rea es de alrededor de 5 billones de veces menos densa que la atmósfera de la Tierra.

Los científicos no creían que Dione, por su pequeño tamaño, pudiera tener una atmósfera. El nuevo descubrimiento convierte este pequeño satélite en un objeto de estudio mucho más que interesante.

La sonda Cassini, lanzada en 1997, es una misión en la que participan la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana cuyo objetivo es estudiar los cambios climáticos en Saturno y en sus lunas.

Vía | NASA

Tomado de:

Xakata Ciencia

La luz de la Tierra reflejada en la Luna permite ‘redescubrir’ la vida

• Las mediciones pueden servir para buscar bioseñales en planetas extrasolares
• Los análisis permiten identificar la vegetación, el oxígeno, el ozono y el agua del aire, así como los océanos y las nubes

Para buscar algo es muy útil saber qué aspecto tendrá lo que uno busca. ¿Qué firmas biológicas podrían identificar los científicos que observan los planetas extrasolares? Muchos de esos cuerpos tienen tamaño terrestre y están en zonas alrededor de sus astros donde podría haber agua en estado líquido, pero ¿qué se podría ver desde aquí como prueba de vida allí? Unos astrónomos han ideado una estrategia para identificar marcadores de actividad biológica en la luz de nuestro propio planeta, donde, obviamente saben que existe. Para probarla se han servido de la Luna, apuntando hacia ella el VLT, el mayor conjunto de telescopios terrestres, instalado en Chile, y han analizado la luz reflejada en el satélite natural desde el planeta, logrando reconocer así áreas de vegetación, el oxígeno, ozono y agua del aire así como los océanos y las nubes. Ciertas combinaciones de gases en la atmósfera son indicadores de actividad de seres vivos.

Esquema de las observaciones de la luz de la tierra reflejada en la superficie de la Luna para buscar en ella marcadores de actividad biológica. / ESO / L.CALÇADA

“Hacemos un truco: utilizamos el brillo de la Tierra para observarla como si fuera un exoplaneta”, explica el líder del equipo, Michael Sterzik, astrónomo del Observatorio Europeo Austral (ESO). “El Sol ilumina la Tierra y su luz se refleja a la superficie lunar, que actúa como un gigante espejo que vuelve a reflejarla hacia nosotros, y eso es lo que hemos observado con el VLT”, añade.

La técnica desarrollada por estos investigadores es muy prometedora, asegura el ESO, pero habrá que esperar para probarla en otros sistemas planetarios con telescopios más potentes que los actuales (cada uno de los VLT mide 8,2 metros de diámetro), como el futuro gigante europeo E-ELT, de unos 40 metros de diámetro. Aunque, tal vez, ni siquiera sea suficiente esa enorme máquina astronómica para estos sutiles análisis y haya que esperar a tener nuevos potentes telescopios espaciales que se están planeando. De momento, se trata de ir haciendo pruebas.

La espectropolarimetría, como se llama la técnica empleada por estos científicos, “puede llegar a decirnos si una vida vegetal simple, basada en procesos fotosintéticos, ha emergido en algún otro lugar del Universo”, señala Sterzik, advirtiendo que “desde luego no estamos pensando en buscar hombrecillos verdes o indicios de vida inteligente”.

En la atmósfera terrestre, los principales gases producidos biológicamente son el oxígeno, el ozono, el metano y el dióxido de carbono. Por supuesto todos ellos se pueden producir sin la presencia de vida en el planeta, pero la existencia simultánea de ellos en proporciones determinadas son biomarcadores y eso es los han buscado y analizado Sterzik, Stefano Bagnulo (del Observatorio Armagh británico) y Enric Pelle (del Instituto de Astrofísica de Canarias).

La superficie lunar actúa como un espejo gigante

Con la técnica de espectropolarimetría, en lugar de fijarse solo en cómo brilla la luz reflejada en diferentes colores, se mira también la polarización de la luz, cuando su campo eléctrico y su campo magnéticos tienen una orientación determinada. Con sus análisis, los científicos identifican en áreas locales de la luz terrestre las firmas del oxígeno, del ozono y del agua, datos que utilizan para caracterizar las propiedades de las nubes y de las partículas en suspensión, según explican en la revista Nature.

El experto Christoph U.Keller (Universidad de Leiden, Holanda) advierte en un artículo en Nature que “estamos todavía muy lejos de detectar vida en planetas extrasolares con técnicas de análisis remoto”, pero adelanta que los análisis de este tipo de la luz de astros reflejada por exoplanetas se va a convertir en breve en una herramienta habitual para caracterizar otros mundos.

“La luz de un planeta extrasolar lejano está sobresaturada por el resplandor de su estrella y es muy difícil de analizar, es como intentar estudiar un grano de polvo que está junto a una bombilla encendida”, señala Bagnulo. “Pero la luz reflejada por un planeta esta polarizada, mientras que la de la estrella no, de manera de estas técnicas nos ayudan a aislar esa luz tenue de la del astro”.

Palle, por su parte, aclara que “encontrar vida fuera del Sistema Solar depende de dos cosas: de que exista esa vida y de tener la capacidad técnica de detectarla, y este trabajo es un paso importante para alcanzar esa capacidad”.

Al estudiar en la Luna el color y el grado de polarización de la luz procedente de la Tierra, los tres investigadores han logrado deducir cosas sabidas, pero nunca con esta técnica: que la atmósfera terrestre está parcialmente nublada, que parte de la superficie está cubierta por océanos y que hay vegetación. Incluso han detectado cambios en la cubierta de nubes y la cantidad de vegetación en diferentes partes del planeta, aseguran los expertos del ESO.

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El Paìs Ciencia

El oxígeno tendría más de 2480 millones de años en la Tierra

Un nuevo estudio sugiere que la aparición del oxígeno en la Tierra ocurrió hace 2 480 millones de años.

El grupo de investigadores dirigidos por el Profesor Kurt O. Konhauser de la Universidad de Alberta en Canadá publicó en la revista “Nature” que obtuvo las muestras a partir de las rocas de la región australiana de Pilbara.

Las bacterias de respiración aeróbica (como las cianobacterias) contribuyeron a la oxidación de la pirita liberando un ácido que disolvía las rocas y los suelos (ente ellos, el cromo), posteriormente estos minerales fueron arrastrados hacia los océanos a través del agua de lluvia.

A partir de este evento, los niveles de cromo se incrementaron drásticamente originando el Gran Período de Oxidación (evento en el cual apareció el oxígeno en la Tierra hace 2480 millones de años) acelerando el desarrollo de nuevas clases de bacterias.

“Tenemos un grupo de muestras de las formaciones de hierro bandeado y hemos analizado los isótopos de cromo así como de otros elementos porque así tendremos la evidencia más sólida acerca de la oxidación.” dijo el Profesor Mark E. Barley, co-autor del artículo.

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FayerWayer

¿Qué probabilidad hay de que estés respirando una molécula del último suspiro del César?

Nuestra percepción numérica de la realidad nos hace tener malas pasadas. Nadie tiene un conocimiento lo suficientemente amplio como para poder evaluar de forma instantánea una afirmación cualquiera, lo que nos lleva a sorprendernos ante hechos que analizados detenidamente resultan ser algo bastante evidente.

Hace no mucho tiempo se publicó en varios medios una noticia hablando de un 70% de los españoles descendemos de Tutankamon. No voy a negar que a mí esa afirmación me sorprendió nada más leerla. Pero cuando se analizan los datos, estos resultaron ser mucho menos llamativos. Carlos Chordá publicó en Amazings.es una interesante reflexión esto. Leyendo los números, podemos ver que no sólo Tutankamon, sino cualquier coetáneo puede tener igual número de descendentes entre el total de los españoles.

Aurora (Guercino) (fuente)

Ahora, volvamos a la pregunta con la que titulé esta entrada. ¿Qué es lo que pensasteis nada más leer el título de esta entrada? ¿Es muy probable o poco probable? Yo voy a reconocer que la primera vez que escuché la pregunta, de primeras me pareció poco probable, pero haciendo números la realidad resultó ser bastante sorprendente.

Primero pongámonos sobre el escenario. Julio César murió en el año 44 antes de nuestra era. Desde han pasado más de 2.000 años y podemos asumir que es el tiempo suficiente para que todas las moléculas del último suspiro de Julio César se mezclen de forma homogénea en la atmósfera, y que tan sólo un número residual de esas moléculas se han quedado atrapadas en el océano, en la tierra o han sido expulsadas al espacio exterior.

La masa estimada de la atmósfera de la Tierra es 5×10^18 Kg. Teniendo en cuenta la composición de la atmósfera y el peso molecular de cada una de las moléculas que la componen, podemos obtener que la atmósfera está compuesta de aproximadamente 10^44 moléculas.

Aurora (Guercino) (fuente)

La estima que una persona media respira 7,2 Kg de oxígeno al día y que aproximadamente respiramos 15.000 veces. Por lo que, teniendo en cuenta el peso molecular del oxígeno, podemos saber que cada vez que respiramos introducimos 8,3×10^21. Sabiendo además que el oxígeno supone aproximadamente el 21% de las moléculas de la atmósfera, podemos concluir que un suspiro tiene 4×10^22 moléculas.

Ya que Julio César estaba muy débil justo cuando dio su último suspiro, no nos olvidemos que estaba a punto de morir, podemos hasta dividir entre 2 el número de moléculas de un suspiro normal entre dos para calcular el suspiro. Así que, quedémonos con un total de 2×10^22 moléculas en el último suspiro de Julio César.

Conociendo estos números, tenemos una probabilidad de inspirar una molécula en particular del último suspiro de Julio César de 2×10^-22. Hablando en números familiares para todos, es más probable que te toque el Euromillones que respirar una molécula en particular del último suspiro de Julio César.

Aurora (Guercino) (fuente)

Pero claro, no tenemos que olvidar que el César expulsó un total de 2×10^22 moléculas en su último suspiro, no una única. Si evaluamos la probabilidad de que ninguna de las moléculas del último suspiro del César esté en una inspiración nuestra obtenemos una cifra sorprendentemente pequeña: 0,018 (cálculo detallado aquí).

Lo que es lo mismo. Las posibilidades de inspirar aire para llenar nuestros pulmones y meter en nuestro cuerpo una molécula del último suspiro de Julio César es del 98,2%. Así que, mientras habéis leído este artículo, lo más probable es que hayáis inspirado más de una molécula del César, e incluso que esté aún esté dentro de vuestros pulmones.

Nota: Viendo los comentarios, parece que muchos no han entendido (o no han querido entender) el verdadero fin de este artículo. Se trataba simplemente de jugar con grandes números para hacer ver lo poco finos que nos andamos con ellos. Por supuesto que he hecho estimaciones burdas y seguramente incorrectas, pero en realidad no creo que sea relevante el porcentaje correcto.

Las moléculas de nitrógeno, que componen el 78% de la atmósfera terrestre, están considerados un gas quasi-inerte, ya que tan sólo se rompe durante tormentas eléctricas o incendios, por ello su ciclo de vida es mucho mayor que el de otros gases como el CO2, cuyo ciclo de vida se estima en 200 años. Incluso suponiendo que la décima parte de las moléculas de nitrógeno del último suspiro del César hubieran desaparecido por reacciones químicas, aún estaríamos hablando de un 4% de probabilidad de que en cada suspiro estuviéramos inhalando una molécula del último suspiro del César

Fuentes y más información:

• Julius Caesar’s Last Breath
• How much Oxygen is there for a person to survive in an air-tight enclosure?
• Atmosphere of Earth

Fuente:

Recuerdos de Pandora

Los núcleos de oxígeno pueden tener forma de barra

Uno puede pensar que los núcleos atómicos son, simplemente, esféricos. Y, sin embargo, no es una cuestión tan sencilla. Una regla simple es que para núcleos grandes la esfericidad es una aproximación bastante buena y, a efectos prácticos, es como si protones y neutrones fuesen canicas que intentasen ocupar el mínimo espacio posible, dando como resultado una distribución más o menos esférica: desde un huevo a una esfera propiamente dicha. Pero, ¿qué pasa con los átomos ligeros? Con éstos las formas pueden variar...y mucho.

Un equipo de investigadores encabezados por Takatoshi Ishikawa, de la Universidad de Kyoto (Japón), ha calculado que un núcleo que gire rápidamente de oxígeno-16 podría adoptar una forma lineal consistente en partículas alfa en fila. Este hecho es importante a la hora de explicar las velocidades de nucleosíntesis en el interior de las estrellas, pues de la forma del núcleo depende la probabilidad de impacto de los neutrones y otros núcleos. Los resultados se publican en Physical Review Letters.

Para poder entrar un poco en materia nos será útil tener en mente algún modelo del núcleo, de los, al menos, 37 existentes. Si tenemos que elegir, nos decantamos para los que nos interesa por el modelo de gota líquida, que propuso George Gamow pero que calcularon por primera vez con detalle Niels Bohr y John Wheeler. En este modelo el núcleo se asimila a una gota líquida que rota, en la que se establece un equilibrio entre las fuerzas electromagnéticas de largo alcance repulsivas entre protones y las fuerzas nucleares de corto alcance atractivas, lo que resulta en algo similar a las tensiones superficiales de las gotas líquidas de diferentes tamaños.

Como consecuencia de una colisión que, en vehículos, llamaríamos frontolateral dos núcleos pequeños pueden fusionarse y dar como resultado un núcleo mayor que gira rápidamente. Como consecuencia de este giro la esfera habitual puede parecerse a una elipse. Los experimentos señalan que los elementos pesados pueden llegar a deformarse de esta manera hasta alcanzar ratios longitud-anchura de 2:1 y hasta de 3:1. Pero para los elementos ligeros como el carbono o el oxígeno ha habido indicios de que podrían existir estados muy deformados, pero sin ninguna confirmación experimental.

Para simplificar los cálculos teóricos se considera habitualmente que el núcleo está formado por partículas alfa, dos protones y dos neutrones (un núcleo de helio-4, vamos), que actúan como una unidad. Es obvio que si se consideran los nucleones (protones y neutrones) individualmente los cálculos se complican exponencialmente pero las simulaciones serán más realistas. Esto es lo que ha hecho el equipo de investigadores, aprovechando unas mejoras recientes en los métodos, en concreto del Hartree-Fock, que se emplea para determinar funciones de ondas cuánticas para muchos cuerpos, en el estudio del núcleo de oxígeno-16. Los investigadores también aproximaron los valores de la fuerza nuclear fuerte describiendo las interacciones entre nucleones como fuerzas de Skyrme. Con todo esto los científicos generaron un modelo tridimensional de la densidad de nucleones que mostraba la forma que adquiría el núcleo en distintas condiciones.

A frecuencias rotacionales menores de 1,5 MeV/ℏ el núcleo se mantiene esférico. Sin embargo, si la frecuencia sube a valores próximos a 2 MeV/ℏ el núcleo se estabiliza en una configuración de cuatro partículas alfa en línea [véase la imagen]. Si el núcleo rota más rápido, se rompe. Nunca se había demostrado en ningún cálculo que una estructura lineal pudiese ser estable, aunque algunos teóricos habían predicho su existencia. Análisis posteriores mostraron que una colisión entre dos núcleos de berilio-8 podría dar lugar a un oxígeno-16 con esta forma, lo que podría estar ocurriendo en el interior de las estrellas.

Referencia:

Ichikawa, T., Maruhn, J., Itagaki, N., & Ohkubo, S. (2011). Linear Chain Structure of Four-α Clusters in ^{16}O Physical Review Letters, 107 (11) DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.112501

Fuente:

Experientia Docet

Iain Stewart 'sobrevive' al encierro de 48 horas en una urna con plantas

Tras 48, el encierro terminó con todo "O.K". | C.F.

Misión cumplida. Al cabo de 48 horas, el geólogo Iain Stewart culminó su "encierro" de 48 horas en una urna de cristal sellada. Stewart "sobrevivió" gracias al oxígeno generado por una "selva" de bananeros, maíz y y otras hierbas tropicales, seleccionadas precisamente por su alta capacidad para la fotosíntesis.

Visiblemente fatigado (apenas logró dormir unas horas en una hamaca bajo el fogonazo de los reflectores), Stewart salió de la "burbuja" de 12 metros cuadrados con una sensación de ingravidez parecida a la de los astronautas, deseando respirar a pleno pulmón.

"Ha sido duro eso de habituarse a funcionar con bajos niveles de oxígeno", reconoció. "Lo pagué caro en las horas iniciales. Me moví más de lo necesario y empecé a sentir náuseas y mareos. Decidí tumbarme en la hamaca y dar tiempo a las plantas hasta que subió el nivel de oxígeno. Yo se lo agradecí luego con un buen chorro de la regadera, a falta de lluvia..."

Ante la urna de Stewart, estratégicamente emplazada dentro del invernadero más grande del mundo (el Proyecto Edén de Cornwall), han desfilado cientos de curiosos a lo largo del eterno fin de semana.

"Se me ha hecho largo, sí, pero los mensajes de ánimo, sobre todo de los niños, me han ayudado a seguir adelante. Es curioso, porque con ellos no hay que entrar en detalles sobre el por qué el experimento. Lo captan enseguida: la urna de cristal es la Tierra y yo soy la especie humana, en continua interacción con el mundo vegetal. Yo emito dióxido de cárbono, las plantas lo absorben y producen a cambio oxígeno, con la ayuda de la luz y del agua".

La proeza de Stewart –comparada con la del ilusionista David Blaine, que estuvo 44 días colgado del puente de la Torre de Londres en una urna de cristal- es el hilo conductor de una serie de la BBC, "Cómo las plantas hicieron el mundo", que se emitirá el próximo año.

El geólogo ha estado vigilado en todo momento por un equipo de médicos del Centro para la Medicina en Altitudes y Ambientes Extremos, del University College de Londres. La doctora Katrina Hope midió constantemente los niveles de oxígeno y tomó periódicamente la tensión al "cobaya" humano, que tenía por si acaso disponible el camino de salida de la urna rectangular, en caso de emergencia.

Fue sin duda uno de los fines de semana más intensos de su vida. Aunque a Iain Stewart, profesor de la Universidad de Plymouth y estrella televisiva en el Reino Unido, le tira tanto la ciencia como la aventura. Su especialidad, más allá de las plantas, son los terremotos. Hace poco estuvo por nuestras tierras, en las cercanías de Teruel. Nos lo empezó a contar por el "walkie talkie", cuando estaba dentro de la urna. Hemos quedado para seguir hablando otro día a la salida...

Fuente:

El Mundo Ciencia