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5 de febrero de 2012

El sorprendente cuadrado mágico del maravilloso pintor

Desde siempre, el mundo del arte ha sabido aprovechar y sacar partido a lo que las matemáticas le brindaban, repercutiendo por tanto en nuestro propio beneficio. El buen uso de la perspectiva y de las proporciones o la utilización de la razón áurea son algunos buenos ejemplos.

Pero también encontramos casos en los que lo reseñable no es la utilización de las matemáticas en el arte, sino que las matemáticas están plasmadas en el propio arte. Tenemos ejemplos de arte matemático “vanguardista”, como los que os mostraba ayer en esta entrada, y también hay casos que tienen más tiempo. Hoy os traigo uno donde el protagonista es un cuadrado mágico.

El cuadrado mágico de Durero

Alberto DureroAlberto Durero fue un pintor alemán (nacido en Nuremberg) de los siglox XV y XVI con una producción artística muy amplia y de gran calidad. Además de ejercer una gran influencia en sus contemporáneos, fue uno de esos artistas que consiguieron utilizar de forma magistral la geometría y las proporciones matemáticas en su arte. Además fabricó algunos dispositivos mecánicos para facilitar el dibujo en perspectiva, que representó en algunos de sus grabados, como El dibujante del laúd, La mujer desnuda o El dibujante en la jarra. También se preocupó bastante del trazado de las secciones cónicas, llegando a escribir tratados donde explicaba métodos para ello.

Entre sus obras se encuentran cuadros, varios de ellos autorretratos (como el que puede verse a la derecha, que está en el Museo del Prado de Madrid), dibujos y grabados. Vamos a detenernos en uno de ellos, Melancolía I:

Melancolía I

Este grabado compone las “Estampas Maestras” junto con otro dos grabados: “El caballero, la Muerte y el Diablo” y “San jerónimo en su gabinete”. Es, posiblemente, la obra más misteriosa de Durero.

¿Os habéis fijado en lo que hay en la parte superior derecha? Vaya, un cuadrado con números…No será…¡¡Sí, un cuadrado mágico!!:

Como podéis ver, en el grabado aparecen más detalles relacionados con las matemáticas, como una esfera o un poliedro truncado. Pero, como decía, detengámonos en el cuadrado. ¿Es un cuadrado mágico? Sí, es un cuadrado mágico de los más habituales, ya que la suma de los elementos de sus filas, de los de sus columnas y de los de sus diagonales es siempre la misma, 34, que es por tanto la “constante mágica” del cuadrado:

Pero este cuadrado mágico es mucho más especial de lo que parece. Sumemos los números de las esquinas:

¿Cuánto suman? Sí, 34.

Sumemos ahora los números centrales:

¿Y ahora cuánto suman? Otra vez 34.

Veamos ahora qué ocurre con los números centrales de las filas superior e inferior:

Exacto, 34.

¿Y con los centrales de la primera y la última columna?

También 34.

Si dividimos el cuadrado por la mitad tanto horizontal como verticalmente, nos quedan cuatro cuadrados más pequeños con cuatro números cada uno:

¿Qué ocurre si sumamos los números que hay en cada uno de esos cuadrado? Pues sí amigos, 34 en todos los casos.

¿Y si saltamos una posición tanto en filas como en columnas (primero y tercero de primera y tercera fila, segundo y cuarto de primera y tercera fila, etc)? ¿Y agrupando con salto de caballo los números exteriores? ¿Y si sumamos por parejas saltando una fila (primero y segundo de primera y tercera fila, tercero y cuarto de primera y segunda fila, etc)?

Todas 34

¿Y agrupando por parejas saltando una columna? ¿Y formando esas dos cruces? ¿Y éstas otras?

De nuevo, cómo no, 34.

Y todavía hay más:

Y seguro que hay más agrupaciones interesantes y curiosas de elementos de este cuadrado cuya suma vuelve a ser este misterioso y enigmático, a la par que cansino, número 34.

Además si elevamos al cuadrado y al cubo sus elementos, nos quedan cuadrado que aunque no son mágicos sí que tienen propiedades interesantes. Os invito a explorarlos y a que comentéis las regularidades que encontréis en ellos:

- El de los cuadrados:

\begin{array}{| c | c | c | c |} \hline 256 & 9 & 4 & 169 \\ \hline 25 & 100 & 121 & 64 \\ \hline 81 & 36 & 49 & 144 \\ \hline 16 & 225 & 196 & 1 \\ \hline \end{array}

- El de los cubos:

\begin{array}{| c | c | c | c |} \hline 4096 & 27 & 8 & 2197 \\ \hline 125 & 1000 & 1331 & 512 \\ \hline 729 & 216 & 343 & 1728 \\ \hline 64 & 3375 & 2744 & 1 \\ \hline \end{array}

Y para terminar, ¿sabéis de que año es Melancolía I? Sí, efectivamente, de 1514 (los números centrales de la última fila). Y, por rizar el rizo, los números de las esquinas de la última fila, el 4 y el 1, corresponden en nuestro alfabeto a las letras D y A, esto es:

Durero, Alberto

La foto de Durero la he tomado de aquí y la de Melancolía I de aquí.

Tomado de:

Gaussianos

El lugar más frío del universo

No esta en la luna, donde la temperatura llega a alcanzar -233 grados centígrados. Ni siquiera se encuentra en el interior de la Nebulosa Boomerang, ubicada en la constelación de Centauro, a 5.000 años luz de distancia de la Tierra. Con una temperatura de -272ºC, esta nebulosase encuentra apenas un grado por encima del cero absoluto.

Nebulosa Boomerang. En 1995, utilizando el telescopio Submilimétrico del Observatorio Europeo del Sur, se descubrió que su temperatura es de tan sólo 1 K la más fría fuera de un laboratorio.
Aunque no lo creas, las más bajas temperaturas del universo se pueden observar aquí en nuestro planeta tierra.

El récord de la temperatura más baja, se logró en el laboratorio del premio Nóbel Wolfgang Ketterle que tiene en el MIT. La temperatura alcanzada fue de 810 milmillonésimas de grado por encima del cero absoluto (273 grados centígrados bajo cero), lo mas cerca posible de la temperatura teórica más baja posible.

Wolfgang Ketterle en su laboratorio del MIT.
En esa situación extrema de ultrafrío, los átomos se coordinan como si fueran uno solo. Los átomos congelados, están todo lo quieto que permiten las leyes de la mecánica cuántica.

Hace que la interacción entre ellos sea muy débil, y se ve por ejemplo cómo les afecta la gravedad: se caen como si fueran una roca, algo que no se suele ver a escala atómica.

Pero siguen siendo un gas, y eso es lo que los hace tan fascinantes. Se comportan como sólidos, pero no lo son. La segunda propiedad es que los átomos son coherentes, forman una única onda, igual que la luz en los láseres.

Un intrigante estado de la materia a mínimas temperaturas que es capaz de frenar la luz haciendo que viaje a tan solo unos pocos metros por segundo.

A tales temperaturas, los átomos no pueden ser mantenidos en contenedores físicos porque se pegarían a sus paredes. Tampoco existe ningún contenedor conocido que pueda enfriarse tanto. Por eso se utilizan imanes, cuyos campos magnéticos permiten contener la nube gaseosa sin tocarla.

Tomado de:

Meridianos

El grafeno podría ser un absorbente perfecto de la luz


Físicos de España y el Reino Unido han calculado que el grafeno – una capa de carbono de apenas un átomo de grosor – podría usarse para crear un absorbente perfecto de la luz si es dopado y colocado en una organización periódica. El trabajo podría llevar a unos dispositivos mejorados de fotodetección, particularmente en la parte infrarroja del espectro electromagnético, donde las tecnologías actuales tienen problemas de funcionamiento.

La afirmación es extraordinaria, dado que los materiales convencionales normalmente necesitan tener miles de átomos de grosor para absorber completamente la luz. “La predicción de que una capa de material de apenas un átomo de grosor puede absorber la luz por completo es notable y excitante”, dice el jefe del equipo F. Javier García de Abajo del Instituto de Óptica en Madrid.

“La capa en cuestión es grafeno en un patrón de ordenación periódica de nanodiscos”, explica García de Abajo. La estructura absorbe luz confinándola a regiones que son cientos de veces menores que la longitud de onda de la luz. Esto se hace aprovechando los plasmones que aparecen dentro de las estructuras individuales de nanodiscos. Los plasmones son oscilaciones colectivas cuantizadas de los electrones dentro de un nanodisco – e interactúan con mucha fuerza con la luz.

Dopando con electrodos

El confinamiento de la luz en el grafeno sólo es posible si el material está cargado eléctricamente. Y la longitud de onda a la que puede quedar confinada la luz depende de cuánto se carga el material. También conocido como dopaje, debido a que tiene un efecto similar al de introducir impurezas en los semiconductores convencionales, la carga se consigue fácilmente colocando electrodos cerca del grafeno. La cantidad de carga puede controlarse variando el voltaje aplicado a los electrodos.

En sus cálculos, el equipo estudió cómo el patrón del grafeno absorbía la luz en el rango del espectro electromagnético del infrarrojo medio y cercano. Los investigadores dicen que sería fácil extender sus resultados a otros rangos de longitudes de onda, hacia el infrarrojo medio y el régimen de terahertzs, por ejemplo, aplicando directamente las ecuaciones analíticas que emplearon. “Todas estas regiones espectrales son especialmente interesantes, con potenciales aplicaciones en imágenes, sensores y detección”, dice García de Abajo. “Necesitamos dispositivos de buena absorción de luz en este rango de longitudes de onda, debido a que los detectores actuales no tienen un buen rendimiento aquí. Nuestro trabajo puede incluso proporcionar un puente para este famoso ‘hueco de terahertz’”.

La separación es justo la correcta

Los investigadores dicen que los nanodiscos son capaces de absorber grandes cantidades de luz debido a que estas estructuras individuales de grafeno están ordenadas a una distancia bien definida unas de otras. Si están demasiado cerca, la luz puede re-emitirse de vuelta y ser reflejada. Por otra parte, no se absorbe suficientemente si los nanodiscos se colocan demasiado lejos. Un efecto similar puede obtenerse con otros patrones de grafeno, específicamente con lazos, los cuales según los investigadores son más fáciles de dopar.

La luz también produce campos inducidos cerca de los nanodiscos. Estos campos están hechos de ondas evanescentes – ondas electromagnéticas que decaen exponencialmente desde una estructura. “El mecanismo, por tanto, no es un efecto de difracción en el sentido de onda clásica en el cual dos o más ondas que se propagan interfieren y forman patrones limitados de tamaño, de aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la luz”, explica García de Abajo. “En lugar de esto, lo que se da es un acoplamiento crítico”.

El equipo, que incluye a científicos del ICFO en Barcelona y del Centro de Investigación Optoelectrónica en la Universidad de Southampton, planea ahora explorar otros efectos ópticos extraordinarios en el grafeno – posiblemente hasta el límite cuántico con estudios sobre los efectos en fotones aislados. “También esperamos analizar materiales alternativos, tales como aislantes topológicos, que podrían producir efectos similares”, revela García de Abajo.

El trabajo se describe en Phys. Rev. Lett. 108 047401

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Ciencia Kanija

Investigadores logran capturar la luz en movimiento a un billón de fotogramas por segundo

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Novedosas técnicas de fotografía computacional permiten ver el proceso de formación de una imagen en un espejo, la dispersión de la luz en un líquido o las ondas de propagación de un frente de luz viajando por una escena.

Investigadores del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza y del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han logrado capturar la luz en movimiento a un billón de fotogramas por segundo. Esta tecnología podrá ser aplicada en numerosos ámbitos como el de medicina, ingeniería o de la educación. Y es que la captura de la luz a esta velocidad permite, por primera vez, observar fenómenos como el proceso de formación de una imagen en un espejo, la dispersión de la luz en un líquido o las ondas de propagación de un frente de luz viajando por una escena.

En concreto, investigadores del Graphics and Imaging Lab del Grupo de Informática Gráfica Avanzada (GIGA) del I3A han participado en la visualización de la información obtenida por un hardware de captura, recodificando la información temporal de un pulso de luz en información espacial en el sensor, creando lo que se llama una "streak image" y construyendo las imágenes y vídeos finales a partir de ahí, mediante novedosas técnicas de fotografía computacional.

Diego Gutiérrez, investigador responsable del Graphics and Imaging Lab, destaca que esta tecnología puede tener aplicaciones futuras en campos muy diversos. Por ejemplo, podría estudiarse cómo ciertas radiaciones afectan a distintos tejidos humanos o analizarse el comportamiento y composición de algunos materiales en ingeniería. A nivel educativo, las posibilidades son inmensas, dado que pueden visualizarse fenómenos reales jamás observados hasta la fecha y ayudar en la docencia de la óptica, al explicar cómo funciona la luz al atravesar una lente, por ejemplo, o en física, al interactuar con objetos.

El Graphics and Imaging Lab, cuyo núcleo está en la actualidad formado por dos profesores universitarios, un estudiante posdoctoral y siete estudiantes de doctorado, está desarrollando también herramientas para la simulación de entornos virtuales personalizados y seres humanos virtuales de apariencia realista, dentro del marco de dos proyectos europeos del VII Programa Marco (proyectos GOLEM y VERVE). Los campos de aplicación de su investigación van desde el tratamiento de pacientes con riesgo de exclusión social debido a diferentes fobias, a estudios neurológicos y psicológicos dentro del mundo de la realidad virtual, así como el desarrollo de tecnologías aplicables a películas y videojuegos.

Fuente:

El Economista

4 de febrero de 2012

Niña de 10 años descubre una nueva molécula



Durante una clase habitual de ciencias en la escuela primaria Border Star Montessori en Kansas, la niña Clara Lazen de 10 años descubrió accidentalmente una nueva molécula que tiene el potencial para almacenar energía.

Para la lección sobre la tabla periódica, el profesor Kenneth Boehr entregó a sus estudiantes de quinto grado kits de modelos moleculares para visualizar su estructura. En seguida, Clara colocó los átomos de carbono, nitrógeno, oxígeno de una manera compleja y le preguntó a su profesor si había hecho química real. Boehr se encontró perplejo con la composición y envió una imagen desde su celular a un viejo compañero de colegio, el profesor de química Robert Zoellner de la Universidad Estatal de Humboldt.

Zoellner se puso a investigar y concluyó que la molécula, tetraquis (nitratoxycarbon) metano de Clara es totalmente única, ya que no se había estudiado o pensado antes. Gracias a su densa estructura, la molécula permite el almacenamiento de energía estable, lo que significa que podría utilizarse para producir energía o como un explosivo.

Sin embargo tendría que ser sintetizada por primera vez, y eso esta lejos del alcance del equipo de química de la Universidad Humbolt. Así que Zoellner hizo lo que todo científico razonable haría, escribió un artículo – que se publicará en la revista científica “Computational and Theoretical Chemistry” – sobre la estructura de la molécula y su investigación sobre sus posibles usos, por lo que que otros científicos podrían seguir esta investigación y sintetizarla. Por supuesto, Clara Lazen esta listada como autora de este descubrimiento.

En una entrevista con medios locales, Lazen dijo que nunca pensó que su nombre iba a figurar como autora en una publicación científica a los 10 años de edad. Zoellner dijo que aunque falta ver como es recibido el trabajo de investigación por la comunidad científica, es gratificante ver que la experiencia ha fortalecido el interés de Clara en la ciencia. Sobre todo por que muchas mujeres evitan las carreras científicas a medida que crecen, aún cuando están mejor preparadas que los hombres.



Fuente:

Fayer Wayer


3 de febrero de 2012

De ratón a elefante ¡en 28 millones de generaciones!

Biólogos han examinado restos de mamíferos de los últimos 70 millones de años para determinar los ritmos de aumento y disminución de tamaño.


De ratón a elefante, en 24 millones de generaciones Enlace

Esquema de los ritmos de aumento y disminución de tamaño de los mamíferos. / Alistair Evans, David Jones y coautores del estudio.

Si se espera lo suficiente y las condiciones son las idóneas, un mamífero del tamaño de un ratón puede crecer hasta alcanzar las dimensiones de un elefante. Hacen falta unos 24 millones de generaciones, sostiene hoy un equipo internacional de biólogos y paleontólogos en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

Alistair Evans, de la Universidad de Monash (Australia), y sus colaboradores han estudiado cuáles han sido los ritmos de aumento y disminución de tamaño de los mamíferos desde que los dinosaurios se extinguieron, hace unos 65 millones de años. Para ello, han examinado restos de 28 grupos de mamíferos -elefantes, ballenas y primates incluidos- de África, Eurasia y América correspondientes a los últimos 70 millones de años.

Las mediciones revelan que a un animal del tamaño de un conejo le lleva 5 millones de generaciones alcanzar las dimensiones de un elefante, para lo que tiene que multiplicar su masa por 1.000, mientras que a uno como ratón le exige 25 millones de generaciones multiplicar su masa por 100.000.

Sorpresas

Una de las sorpresas ha sido que los mamíferos marinos crecen dos veces más rápido que los terrestres. "Esto probablemente se debe a que es más fácil ser grande en el agua porque te ayuda a soportar el peso", indica Erich Fitzgerald, paleontólogo del Museo Victoria. Multiplicar por mil su masa hasta las dimensiones de una ballena le lleva a un mamífero marino 3 millones de generaciones, poco más del doble que centuplicarla a uno terrestre hasta el tamaño de un elefante.

Pero la mayor sorpresa es que se decrece con mucha más rapidez que se crece: diez veces más rápido. "La gran diferencia de ritmos entre decrecimiento y crecimiento es realmente asombrosa: ¡nunca hubiéramos esperado que ocurriera tan rápido!". Un elefante enano necesita 1,6 millones de generaciones para convertirse en un elefante, mientras que a la inversa solo hacen falta 120.000.

Muchas especies en miniatura de elefantes, hipopótamos y hasta homínidos estaban confinadas en entornos insulares. "¿Qué causó su enanismo? Pudo ser que necesitaran ser más pequeños para sobrevivir en su entorno o quizá escaseaba la comida y, con un menor tamaño, necesitas menos alimento", explica Jessica Theodor, bióloga de la Universidad de Calgary.

Los investigadores han usado como medida las generaciones porque las especies estudiadas tienen muy diferentes esperanzas de vida: mientras que un ratón vive unos 2 años, un elefante puede alcanzar los 80.

Fuente:

El Correo (Ciencia)



¡Descubren una "Súper Tierra" que puede ser habitable!

El planeta, situado a 22 años luz de nosotros, se encuentra a la distancia perfecta de su estrella para albergar agua líquida. Puede ser el mejor candidato a un mundo parecido al nuestro.


Hallan una supertierra que puede ser habitable

Un equipEnlaceo internacional de científicos ha descubierto una supertierra, un planeta que tiene 4,5 veces la masa del nuestro, que parece disfrutar de las condiciones necesarias para ser habitable. El nuevo y prometedor mundo, situado a «solo» 22 años luz de nosotros, orbita su estrella cada 28 días a la distancia perfecta para que las temperaturas no sean extremas y pueda mantener agua líquida en su superficie. Según los astrónomos, el exoplaneta, bautizado como GJ 667Cc, es el «mejor candidato» conocido hasta el momento para convertirse en algo parecido a nuestra querida canica azul. La investigación aparecerá publicada en la revista Astrophysical Journal Letters y será accesible online en Arxiv.org.

La estrella anfitriona, una enana de clase M, es miembro de un sistema triple de estrellas y tiene una composición diferente a nuestro Sol, con una abundancia mucho menor de elementos más pesados que el helio, como el hierro, el carbono y el silicio. Como estos elementos son los bloques esenciales de los planetas rocosos, los científicos no creían que esta estrella pudiera tener planetas en su orbita, pero ahí estaban. Y no solo uno. Este mundo prometedor puede dos o tres compañeros alrededor, incluido un gigante gaseoso y otra supertierra. Este descubrimiento indica, según los científicos, que, posiblemente, los planetas habitables pueden encontrarse en una mayor variedad de ambientes de lo que se creía anteriormente.

Para dar con el planeta, los investigadores utilizaron datos públicos del Observatorio Europeo Austral (ESO) y del W.M. Keck, y emplearon una técnica que consiste en medir las pequeñas oscilaciones en el movimiento de la estrella causadas por el tirón gravitacional de un planeta. Previamente, los científicos ya habían encontrado una supertierra (GJ 667Cb) cerca de la estrella, con un período de 7,2 días, pero este descubrimiento nunca fue publicado. Orbitaba tan cerca que su temperatura era demasiado alta como para tener agua líquida.

Como el calor del Sol

Pero el equipo de investigación encontró una señal de un nuevo planeta (GJ 667Cc) con un período orbital de 28,15 días y una masa mínima de 4,5 veces la de la Tierra. El nuevo mundo recibe el 90% de la luz que recibe nuestro orbe. Sin embargo, como la mayor parte de su luz entrante es en infrarrojo, un porcentaje más alto de esta energía es absorbida por el planeta. Teniendo en cuenta estos dos efectos, es posible que el planeta absorba la misma cantidad de energía de su estrella que la Tierra obtiene del Sol.

«Este nuevo planeta es el mejor candidato para contener agua líquida y, quizás, la vida tal como la conocemos», asegura el científico español Guillem Anglada-Escudé, perteneciente a la Institución Carnegie para la Ciencia cuando se elaboró la investigación y hoy en la Universidad de Gotinga.

El sistema también podría contener un planeta gigante gaseoso y otra supertierra con un período orbital de 75 días. Sin embargo, hacen falta nuevas observaciones para confirmar estas dos posibilidades. «Con el advenimiento de una nueva generación de instrumentos, los investigadores será capaces de examinar muchas estrellas enanas en busca de planetas similares y finalmente encontrar firmas espectroscópicas de vida en alguno de estos», prevé Anglada-Escudé.

Fuente:

ABC España




























































31 de enero de 2012

Los Andes: desprotegidos y amenazados

Mono Tocón Foto gentileza Proyecto Mono Tocón

El mono tocón, Callicebus oenanthe, es una de las especies en peligro crítico que vive en los Andes.

El 80% de los hábitats que albergan especies consideradas irremplazables en los Andes se encuentran desprotegidos, según un nuevo estudio.

Cientos de plantas y animales endémicos de la región andina enfrentan la amenaza creciente tanto de proyectos de desarrollo e infraestructura como del cambio climático, advirtió el documento elaborado por un equipo internacional de científicos dirigido por expertos de Duke University en Estados Unidos.

"Estas especies requieren condiciones ecológicas únicas y son particularmente vulnerables a los cambios en el clima o el medio ambiente", señaló Jennifer Swenson, profesora de análisis geoespacial de la Escuela de Estudios Ambientales de Duke University.

"Sin embargo, nuestro análisis muestra que a nivel de la región, cerca del 80% de las áreas con un número elevado de especies irremplazables no cuenta con ninguna protección".

El término irremplazable es utilizado en conservación para designar centros de alta biodiversidad donde vive un alto número de especies endémicas con hábitats favorables muy limitados.

"Llamamos áreas irremplazables a las que tienen un alto número de especies en espacios muy limitados. Estas especies no se pueden hallar en ningún otro lugar, por lo que conservar estos hábitats es imperativo. Son realmente irremplazables", dijo Swenson a BBC Mundo.

"Este concepto se aplica a los sitios que estudiamos en los Andes más que a ningún otro lugar del planeta, porque en los bosques nublados de los Andes hay un número tan alto de especies endémicas (que sólo viven allí)".

Proyectos de infraestructura

Los investigadores elaboraron mapas de los hábitats de cientos de especies de plantas y animales, incluyendo mamíferos, aves y anfibios, que viven en Perú y Bolivia y no pueden hallarse en ningún otro lugar del planeta.

"Ésta es una de las áreas del planeta que está experimentando cambios más rápidos", señaló Swenson.

De acuerdo a la investigadora, la amenaza que enfrentan las especies endémicas se ha vuelto más severa en años recientes, debido a iniciativas que se adentran cada vez más en zonas de gran biodiversidad.

"No analizamos específicamente amenazas en este estudio, pero las principales provienen de la actividad humana, tanto directamente (agricultura, cultivo de palma aceitera, explotación maderera, minería de oro, exploración petrolera y proyectos de infraestructura) como indirectamente (cambio climático)", dijo Swenson a BBC Mundo.

Los científicos reunieron para su estudio más de 7.000 registros de ubicación geográfica de 115 especies de aves, 55 de mamíferos, 177 de anfibios y 435 de plantas. Luego combinaron esa información con imágenes satelitales y datos topográficos para crear modelos computarizados que mapean la distribución de especies en toda la región andina.

Corroborando esos datos con mapas políticos, los investigadores encontraron que sólo cerca del 20% de las áreas con un número elevado de especies endémicas o niveles altos de plantas y animales irremplazables se encuentra dentro de parques nacionales o áreas protegidas.

"Es increíble que si bien las aves y los murciélagos pueden volar, muchas especies en esta región viven en áreas limitadas a 50 kms dentro de las cuales sólo se encuentran en aquellos sectores en los que se da la combinación específica y adecuada de elevación, precipitaciones y temperatura", explicó Swenson.

"Algunos ejemplos de mamíferos con hábitats muy limitados son Mormopterus phrudus, murciélago mastín Inca, Sturnira nana, murciélago frugívoro enano y el roedor Akodon surdus. Entre las aves tenemos Thryothorus eisenmanni, cucarachero Inca, Hemispingus parodii, hemispingo de Parodii, Atlapetes forbesi, matorralero de Apurimac, y Atlapetes terborghi, matorralero de Vilcabamba. Muchas de estas especies aún no son bien comprendidas".

Macchu Picchu

Frutero, ave

Los científicos reunieron registros de más de 100 especies de aves, como el frutero (Pipreola lubomirskii).

El estudio señala que 226 especies endémicas poco frecuentes no se encuentran bajo ningún nivel de protección nacional.

"Una de las áreas que identificamos por tener el mayor número de especies de aves y mamíferos y uno de los mayores niveles de irremplazabilidad es una zona sin protección en torno a Machu Picchu, uno de los destinos turísticos más populares de la región", advirtió Swenson.

Debido a los efectos crecientes del cambio climático y de proyectos de desarrollo, algunas especies están quedando literalmente acorraladas, agregó la investigadora.

Para Swenson, "las estrategias de conservación en los Andes deben ser revisadas en forma urgente".

"Ya existe evidencia de especies que están migrando a alturas mayores para intentar adaptarse al cambio climático. Esperamos que nuestros datos ayuden a proteger esta región única".

"Nuestro estudio revela por primera vez patrones detallados de distribución de especies y ecosistemas. Previamente, las decisiones sobre la ubicación de áreas protegidas o proyecto de infraestructura debían tomarse con datos generales y un poco a ciegas", señaló Swenson.

"Nuestros datos no sólo muestran los sitios con el mayor número de especies y ecosistemas únicos que requieren protección, sino que también pueden utilizarse para el estudio de cerca de 800 especies en forma individual".

"Es difícil implementar soluciones ideales. Debemos ser innovadores en nuestro enfoque de conservación, utilizando el sistema nacional de áreas protegidas y simultáneamente fortaleciendo las áreas protegidas a nivel regional y también buscando acuerdos para tierras privadas y con compañías privadas, además de aprovechar programas como REDD (la iniciativa internacional que permite pagar a los países en desarrollo por mantener sus bosques)", dijo Swenson a BBC Mundo.

El estudio, que fue publicado en la revista BMC Ecology, contó con la participación de Bruce Young, director de especies de la organización NatureServe y la colaboración de veinte agencias y organizaciones de conservación en Perú y Bolivia.

Fuente:

BBC Ciencia

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Indígenas aislados, 'captados' por un investigador español

Acosados en su territorio

Indígenas aislados, 'captados' por un investigador español

Indígenas aislados 'mashco-piro', en noviembre pasado. |Diego Cortijo

Indígenas aislados 'mashco-piro', en noviembre pasado. |Diego Cortijo

  • Diego Cortijo les fotografió durante una expedición arqueológica a la Amazonía
  • Un grupo de indios mató con una flecha a otro indígena que les contactó
  • Survival exige al Gobierno de Perú que protega a los 'no contactados'

Nadie en el Gobierno de Perú, presidido por Ollanta Humala, niega ahora que existen indígenas que viven en aislamiento en la selva amazónica de su territorio, pero el acoso de los madereros ilegales continúa. Fue en la ribera del Río Alto Madre de Dios, dentro del Parque Nacional de Manú, donde el expedicionario y arqueólogo español Diego Cortijo logró hacer, sin necesidad de contacto, las últimas fotografías que se conocen que una de estas tribus en peligro, la de los mashco-piros.

Las imágenes, hechas públicas por Survival Internacional, se captaron en noviembre del año pasado, en una expedición organizada por Cortijo, miembro de la Sociedad Geográfica Española, cuyo objetivo era localizar antiguos yacimientos arqueológicos que prueban que hubo poblamientos en la selva que han dejado su huella.

Una flecha al corazón

Nicolás 'Shaco' Flores. |Diego Cortijo

Nicolás 'Shaco' Flores. |Diego Cortijo

Cortijo, en el momento de captar las fotos a más de 100 metros de distancia, garcias a un telescopio, se encontraba acompañado por el indígena ya asentado, dedicado a la pesca y la agricultura, llamado Nicolas 'Shaco' Flores, que sólo cinco días después moría cuando una certera flecha atravesó su corazón.

Aún se desconocen las razones por las que fue asesinado, dado que 'Shaco' llevaba más de 20 años dejando machetes y otros utensilios a un pequeño grupo de mashco-piros, con los que había llegado a conversar. "Estaba con su hija y su yerno cultivando y sólo ellos lograron escapar. Realmente no se sabe quién le mató, pero dudo que fueran indígenas del grupo que conocía, con los que no había tenido problemas antes", explica el explorador español, que estuvo alojado en su casa varios días antes de seguir camino.

Los aislados con los que ambos se toparon a la vera del río eran un grupo de hombres y mujeres desarmados. Uno de ellos llevaba en la mano un rascador hecho con un palo y, en la punta, el diente de un gran roedor, la capibara.

Según le relató 'Shaco' después, estos indios en ocasiones se acercaban a la ribera para conseguir utensilios. "Él pensaba que buscaban el contacto y que precisaban machetes, que él se ofreció a hacérseles llegar. Así se lo dijo a la FENAMAD [que representa a los pueblos indígenas de la zona]. Pero aún no estaba el tema resuelto, estaban tratando de encontrar una solución. Por eso no creo que sean los que le quitaron la vida", señala a ELMUNDO.es.

El propio 'Shaco' era de la tribu matchiguenga y su mujer, ya fallecida, era piro, una mezcla que le permitía entenderse con los aislados. "Ahora se ha perdido la posibilidad de ese enlace", comenta Cortijo.

Acoso de los madereros

Una de las hipótesis que se manejan en la zona es que hayan llegado a este área nuevos grupos, que se han desplazado hacia allí debido a la presencia de madereros ilegales y de compañías petroleras, que hacen vuelos rasantes, en sus territorios. Así lo creen también en Survival Internacional, que ha lanzado una campaña para exigir al Gobierno de Humala acciones más firmes para defender a estos pueblos.

Indígenas aislados captados en Manú. | Gabriella Galli | Survival

Indígenas aislados captados en Manú. | Gabriella Galli | Survival

Rebecca Spooner, investigadora de Survival en Perú, recuerda que hasta el año 2000 los mashco-piro no eran violentos, pero que desde entonces se sienten acosados por taladores ilegales e incluso por turistas, que en ocasiones han dejado ropas junto a los ríos como 'gancho' para que salgan de la selva y así poder 'capturarles' con sus objetivos.

De hecho, el año pasado ya dispararon una flecha, pero sin punta, a un guarda forestal del Parque Nacional, a modo de aviso de que no querían visitas.

"Que se acerquen para obtener machetes u ollas no significa que quieran el contacto, y una prueba de que es así son estos actos violentos. Hemos protestado y ahora en el Parque Nacional de Manús ya no hay turistas, pero vamos a enviar 150.000 firmas a Humala para que se tomen medidas también contra los madereros, que sobornan a autoridades locales para entrar", asegura la investigadora, desde la sede de la ONG en Londres.

Un nuevo peligro al que se enfrentan es el de cultivadores de coca que están apropiándose de territorios y hacen vuelos rasantes con helicópteros por la región.

Indígenas mashco-piro, uno con el rascador. |D. Cortijo

Indígenas mashco-piro, uno con el rascador. |D. Cortijo

Pequeños grupos en Purus

No es mucho lo que se sabe de este pueblo de los mashco-piros, que viven en el sureste de la Amazonía peruana desde hace mucho. Gracias a que algunos han sido contactados, se sabe que hay varios grupos de entre 20 y 50 personas cada uno, la mayoría en el Parque Nacional del Manú (en Alto Purus), donde hay reservas para indios aislados.

Hace un año, Survival Internacional hizo públicas otras fotos de indígenas no contactados, en este caso al otro lado de la frontera, en Brasil, que lanzaron flechas contra la avioneta en la que iba un miembro de la Fundación Nacional del Indio (FUNAI), José Carlos Meirelles.

El Departamento de Asuntos Indígenas, INDEPA, tiene previsto instalar un puesto de guardia para proteger tanto a la población local como al grupo de no contactados.

El director de Survival, Stephen Corry, consider que "las fotos ofrecen pruebas aún más irrefutables de la existencia de indígenas aislados. Ya no es aceptable que los gobiernos, empresas o antropólogos lo nieguen. Establecer un primer contacto con los pueblos indígenas aislados es siempre peligroso y, con frecuencia, letal. El deseo de los indígenas de que los dejen en paz debería ser respetado".

Los mashco-piros son solo uno de los aproximadamente 100 pueblos indígenas aislados que habitan en el planeta.Enlace

Fuente:

El Mundo Ciencia

¿Pesa más la antimateria que la materia?

Artículo publicado por Iqbal Pittalwala el 26 de enero de 2012 en UCR Today

Físicos de la UC en Riverside han iniciado un experimento de laboratorio para encontrar la respuesta.

¿Se comportan materia y antimateria de forma distinta respecto a la gravedad? Los físicos de la Universidad de California en Riverside se han propuesto determinar la respuesta. De encontrarla, podría explicar por qué el universo parece no tener antimateria y por qué se expande a un ritmo cada vez mayor.

En el laboratorio, los investigadores dieron los primeros pasos hacia la medida de la caída libre del “positronio” – un estado ligado de un positrón y un electrón. El positrón es la versión en antimateria del electrón. Tiene una masa idéntica a la del electrón, pero una carga positiva. Si un positrón y un electrón se encuentran entre sí, se aniquilan produciendo dos rayos gamma.

Equilibrio de materia y antimateria


Los físicos David Cassidy y Allen Mills separaron inicialmente el positrón del electrón en el positronio, de forma que este sistema inestable resistiera a la aniquilación lo suficiente como para que los físicos midieran el efecto de la gravedad en él.

“Usando láseres, excitamos el positronio hasta lo que se conoce como estado de Rydberg, que deja al átomo con unos enlaces muy débiles, con el electrón y el positrón muy alejados entre sí”, señala Cassidy, científico ayudante en el proyecto en el Departamento de Física y Astronomía, que trabaja en el laboratorio de Mills. “Esto evita por un tiempo que se destruyan entre sí, lo que significa que puedes experimentar con ellos”.

Los átomos de Rydberg son átomos muy excitados. Son interesantes para los físicos debido a que muchas de las propiedades de los átomos quedan exageradas.

En el caso del positronio, Cassidy y Mills, Profesor de Física y Astronomía, estaban interesados en lograr un tiempo de vida largo para el átomo de su experimento. En el nivel de Rydberg, el tiempo de vida del positronio se incrementa en un factor de 10 a 100.

“Pero eso no es suficiente para lo que intentamos hacer”, señala Cassidy. “En el futuro próximo usaremos una técnica que imparte un gran momento angular a los átomos de Rydberg”, comenta Cassidy. “Esto hace que se más difícil la desintegración de los átomos, y podrían vivir hasta 10 milisegundos – un incremento en un factor de 100 000 – y ofrecerse para un estudio más detallado”.

Cassidy y Mills ya han creado grandes cantidades de positronio Rydberg en el laboratorio. Luego, lo excitarán más para lograr tiempos de vida de unos pocos milisegundos. Entonces crearán un haz de estos átomos superexcitados para estudiar cómo se desvían por efecto de la gravedad.

“Observaremos el desvío del haz como una función del tiempo de vuelo para ver si la gravedad lo curva”, explica Cassidy. “Si encontramos que materia y antimateria no se comportan de la misma manera, sería un gran impacto para el mundo de la física. Actualmente tenemos la suposición de que materia y antimateria son exactamente lo mismo – aparte de unas pocas propiedades como la carga. Esta suposición lleva a esperar que se hayan creado en cantidades iguales en el Big Bang. Pero no vemos tanta antimateria en el universo, por lo que los físicos están buscando diferencias entre materia y antimateria para explicar esto”.

Los resultados del estudio aparecen en el ejemplar del 27 de enero de la revista Physical Review Letters.

Cassidy y Mills esperan intentar el siguiente paso en sus experimentos con gravedad este verano.

Se unieron a esta investigación Harry Tom, Profesor de Física y Astronomía, y Tomu H. Hisakado, estudiante graduado en el laboratorio de Mills.

La investigación está patrocinada con becas de la Fundación Nacional de Ciencias y la Oficina de Investigación de las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos.

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Ciencia Kanija

Desaparecen un objeto tridimensional por primera vez

Microondas bloqueadas y dispersadas (I), y "reconstruidas" con el armazón.

Investigadores consiguen envolver un objeto tridimensional, haciéndolo invisible desde cualquier ángulo, por primera vez.

La técnica funciona en el espectro de las microondas, que son las que tienen entre un milímetro y un metro de longitud de onda, pero que están fuera del espectro visible.

La técnica consiste en utilizar un armazón compuesto de materiales plasmónicos, que, al presentar un "negativo fotográfico" de un objeto cubierto, efectivamente lo anula.

Los materiales plasmónicos reflejan las ondas electromagnéticas de forma diferente a la usual.

La idea, presentada en la prestigiosa publicación New Journal of Physics, podría tener sus primeras aplicaciones en microscopios de alta resolución.

La mayoría de los esfuerzos para hacer objetos invisibles mediante el encubrimiento se han centrado en la ingeniería de "metamateriales": modificar materiales apra que tengan propiedades que no pueden ser encontradas en la naturaleza.

Estas modificaciones le permiten a los materiales canalizar la luz en formas inusuales, concretamente, pueden hacer que los rayos se perciban como si no hubiesen llegado o no hubiesen sido reflejados por un objeto cubierto.

Anteriores esfuerzos de hacer que objetos en tres dimensiones desaparezcan se basaban en la idea de la "alfombra de cobertura", mediante la cual el objeto es revestido con una especie de alfombra de metamateriales que reflejan la luz de una forma por la cual hacen aparecer al objeto invisible.

Ahora, Andrea Alu y sus colegas de la Universidad de Texas en Austin han usado el truco "al descubierto", haciendo que un cilindro de 18 centímetros de largo sea invisible a la luz en el rango de las microondas.

Efectos negativos

La luz puede ser explicada en términos de campos eléctrico y magnético, y lo que le da a un objeto su apariencia es la forma en que los átomos que lo constituyen absorben y reflejan estos campos.

Anteriores pruebas con metamateriales consistían en hacer que estos desviasen la luz alrededor de un objeto, usando estructuras cuidadosamente diseñadas que podían rebotar la luz de una manera determinada.

En contraste, los materiales plasmónicos pueden ser diseñados para que afecten los campos electromagnéticos opuestos al del objeto dado.

"Lo que nosotros hacemos es diferente. Usamos un armazón o estructura que dispersa la luz por si sola, pero lo interesante es que si combinas este armazón con el objeto al que está cubriendo, los efectos de ambos se complementan y el objeto se hace completamente invisible", le explica el profesor Alu a la BBC.

El armazón de material plasmónico es, en esencia, un negativo fotográfico del objeto cubierto, una representación de su opuesto.

Como resultado, la cobertura debe ser adaptada al objeto que va a cubrir, y sería imposible usar el mismo armazón para dos objetos distintos.

Pero el éxito con los cilindros sugiere que valdría la pena continuar con el estudio a diferentes longitudes de onda. "Es un objeto real en nuestro laboratorio, que básicamente desaparece", subraya el profesor Alu.

¿Invisible a simple vista?

El sistema podría mostrar con detalles imagenes de las aprtículas más pequeñas que conocemos.

Aún así, es poco probable que la idea funcione a longitudes de onda dentro del espectro visible.

Alu explica que este sistema podría ser usado en microscopios de escáner, los más potentes que existen, para conseguir una mejor imagen de ondas muy pequeñas.

Ortwin Hess, profesor de metamateriales en el Imperial College de Londres, dijo que el trabajo era una "muy buena verificación de que el sistema funciona".

"Hay algunos límites en su aplicación, pero igualmente es un hallazgo muy interesante", le dijo a la BBC.

Hess explicó que en futuras aplicaciones, los materiales plasmónicos podrían ser combinados con metamateriales estructurales ya en desarrollo. La luz podría ser dirigida a donde mejor convenga, o, como en este caso, incluso anulada.

El encubrimiento en el espectro visual, esto es, esconder al ojo humano materiales y formas complejas, se antoja distante en el tiempo, pero Alu explica que, mientras tanto, se darán pasos en esa dirección.

"Hay aún mucho trabajo que hacer", dijo Alu. "Nuestro objetivo era simplemente demostrar que esta técnica plasmónica puede reducir la dispersión de la luz de un objeto en un espacio abierto".

"Si tuviese que apostar, diría que en cinco años esta va a ser la técnica plasmónica usada para aplicaciones prácticas", añadió.

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BBC Ciencia

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Mundobranas artificiales creados para colisionar en el laboratorio

Los físicos han simulado dos universos colisionando dentro de un metamaterial.

Una forma interesante en la que podría haberse formado nuestro cosmos es en una colisión entre dos universos con dimensiones espaciales adicionales, llamados mundobranas.

En este escenario, conocido como modelo ekpirótico del universo, nuestro cosmos es simplemente un pequeño rincón de cuatro dimensiones dentro de un espacio mucho más complejo.

El modelo ekpirótico es interesante debido a que lleva a un universo plano como el nuestro sin necesidad de inflación, el periodo justo tras el Big Bang en el cual nuestro universo supuestamente se expandió muchos órdenes de magnitud en un parpadeo.

Sin inflación, nuestro universo simplemente es demasiado grande para haberse formado en un evento del tipo Big Bang. Pero nadie sabe qué podría causar un incremento de tamaño tan drástico. De aquí el interés en otra forma de explicar nuestra existencia.

Si te estás preguntando qué colisiona realmente en la versión ekpirótica de eventos, la respuesta es muros de un dominio de Minkowski, básicamente los bordes de universos con distintas dimensiones espaciales.

Es fácil imaginar que los muros de un dominio de Minkowski son completamente teóricos. Y, efectivamente, así era hasta ahora.

Hoy, Igor Smolyaninov y Yu-Ju Hung de la Universidad de Maryland en College Park dicen haber creado unos muros de un dominio de Minkowski por primera vez en el laboratorio, e incluso los han usado para simular la colisión de dos mundobranas.

El truco que han usado estos chicos es una analogía formal entre las matemáticas del espacio-tiempo y las de los espacios electromagnéticos. Los físicos han sabido desde la época de Einstein que es posible curvar y distorsionar el tejido del espacio-tiempo – nuestro universo parece estar distorsionado de esta misma forma en varias escalas cósmicas.

Pero sólo durante la última década han aprendido cómo hacer lo mismo a una escala mucho menor con espacios electromagnéticos. Lo que disparó ésto fue el desarrollo de los metamateriales: sustancias artificiales que pueden curvar la luz en casi cualquier forma imaginable.

Smolyaninov está fascinado por una versión de este material conocido como metamaterial hiperbólico. Dentro de esta sustancia, la luz monocromática se propaga de una forma similar a la de las partículas masivas en un espacio-tiempo de Minkowski, donde una coordenada espacial toma el papel del tiempo.

Los metamateriales hiperbólicos son, básicamente, una serie de capas de metal separadas por un dieléctrico. Smolyaninov ha usado este material pasa simular un número de interesantes aspectos de la cosmología, incluyendo el propio Big Bang.

La colisión entre universos es una variante de ésto. “El escenario de “universos en colisión” puede verse como una extensión simple de nuestros anteriores experimentos que simulan la geometría espacio-temporal en la vecindad del Big Bang”, comenta.

Simula un universo en expansión usando anillos concéntricos de oro separados por un dieléctrico. “Cuando los dos patrones de anillos concéntricos (universos) se tocan entre sí (colisionan), se crea un muro de un dominio de Minkowski, en el cual las bandas metálicas se tocan entre sí en un pequeño ángulo”, comenta.

Ser capaz de recrear estos exóticos eventos en el laboratorio es ciertamente interesante, pero está empezando a perder su novedad. El problema es que este trabajo no nos dice nada que no supiéramos – el universo se comporta igual dentro de un metamaterial que fuera de él.

Lo que Smolyaninov necesita es una forma de usar estos exóticos metamateriales para hacer algo interesante. En otras palabras, necesita una aplicación estrella (killer app). ¿Alguna idea?

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Ciencia Kanija

El Ártico sufre ya los efectos de un cambio climático peligroso

(Vídeo: CSIC)

Dos décadas después de que Naciones Unidas estableciera la Convención Marco sobre Cambio Climático para "prevenir la peligrosa interferencia de la mano del hombre en el sistema climático de la Tierra", el Ártico muestra los primeros signos de un cambio climático peligroso. Así lo asegura un grupo de científicos, liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en un artículo publicado en el último número de la revista 'Nature Climate Change'.

Según informa el CSIC en un comunicado, el Ártico sufre ya algunos de los efectos que, de acuerdo con el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés), se corresponden con un "cambio climático peligroso".

La velocidad del calentamiento supera ya a la de adaptación natural de los ecosistemas árticos. Además, las comunidades esquimales están viendo peligrar su seguridad, su salud y sus actividades culturales tradicionales.

Los expertos reclaman un esfuerzo para desarrollar indicadores que alerten con tiempo de estos cambios, mitigar sus causas y reconstruir la capacidad de adaptación y recuperación de ecosistemas y comunidades.

Cambios abruptos

"Nos enfrentamos a la primera evidencia clara de un cambio climático peligroso y, sin embargo, parte de los científicos y los medios de comunicación están sumidos en un debate semántico sobre si el hielo oceánico del Ártico ha alcanzado o no un umbral de inflexión", señala el investigador del CSIC Carlos Duarte, autor del artículo.

Todo ello está distrayendo la atención de la necesidad de desarrollar indicadores que alerten de la proximidad de futuros cambios abruptos y de la formulación de políticas para evitarlos verdadero objetivo de desarrollar indicadores que alerten de futuros cambios abruptos", recalca Duarte.

Los umbrales de inflexión o 'tipping points' se definen como puntos críticos dentro de un sistema cuyo estado futuro puede verse alterado cualitativamente por pequeñas perturbaciones. Por otro lado, se denominan elementos de inflexión o 'tipping elements' a aquellos componentes del sistema Tierra que pueden mostrar puntos de inflexión.

Según los científicos, el Ártico presenta la mayor concentración de elementos de inflexión potenciales del planeta, entre ellos el hielo oceánico, la placa de hielo de Groenlandia, las regiones de formación de aguas profundas del Atlántico Norte, los bosques boreales, las comunidades de plancton, el permafrost y los hidratos de metano marinos.

"El Ártico es, por todo ello, una región particularmente propensa a mostrar cambios abruptos y trasladarlos al sistema Tierra global. Es necesario buscar señales de alerta temprana que nos avisen de la proximidad de umbrales de inflexión para el desarrollo y el despliegue de estrategias adaptativas. Todo ello contribuiría a adoptar políticas más preventivas", asegura Duarte.

Efectos en el clima global

En otro trabajo publicado en el último número de la revista AMBIO, Duarte y otros investigadores del CSIC detallan los elementos de inflexión presentes en el Ártico y aportan evidencias de que muchos de ellos han entrado ya en una dinámica de cambio que puede llegar a ser abrupto en la mayoría de los casos. Según el estudio, es posible observar numerosos elementos de inflexión que impactarían en el sistema climático global de ser perturbados.

"En este trabajo aportamos evidencias de que muchos de estos elementos de inflexión están ya en marcha e identificamos cuáles son los umbrales de cambio climático que podrían acelerar el cambio climático global. La propia reacción humana al cambio climático en el Ártico, dominada por un aumento de actividades como el transporte, la navegación y la explotación de recursos podría contribuir a acelerar los cambios que ya están sucediendo", explica el científico del CSIC.

Los científicos creen que cerca del 40% de las emisiones de metano de origen antropogénico podrían ser mitigadas a un coste cero o con un beneficio económico neto. "A largo plazo, restringir las emisiones acumulativas de dióxido de carbono es esencial para ralentizar elementos de inflexión como la placa de hielo de Groenlandia", sentencian.

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El Mundo CienciaEnlace

Lo que el espejo puede revelar sobre nuestro cerebro

En un laboratorio en el sur de California, un grupo de científicos está curando lo que era incurable con apenas un espejo, lo que de paso también está cambiando la manera como entendemos el funcionamiento del cerebro.

A mediados de noviembre, el equipo de la Universidad de California en San Diego (UCSD) anunció los resultados de un pequeño estudio piloto que sugiere que un simple truco mental con un espejo puede curar el dolor de la artrosis, una alteración patológica que afecta a una de cada diez personas.

El estudio está todavía en sus fases tempranas, pero desde mediados de los años 90, el neurólogo Vilyanur S Ramachandran, que lidera el equipo, ha estado elogiando los beneficios de los espejos para la curación de todo tipo de enfermedades y síndromes, desde un derrame cerebral hasta el alucinante fenómeno médico de los miembros fantasma.

El interés de Ramachandran por el espejo y los miembros fantasma lo ha llevado a lo más alto de la neurociencia experimental.

El síndrome afecta a al menos 90% de quienes han afrontado una amputación. En dos tercios se manifiesta como un picor insaciable en el miembro ausente, otros sienten incomodidad extrema o incluso dolor crónico.

Cómo funciona el espejo

La mano fantasma (o artrítica) se ubica detrás del espejo. Cuando el paciente observa el espejo, siente la reflexión de la mano real superpuesta en la mano fantasma. Entonces trata de mover ambas manos.

Muchos pacientes reportan que sienten que la mano fantasma imita el movimiento de la mano real.

Cuando la mano real abre sus dedos, parece como si la fantasma se hubiera abierto también, y esto causa una sensación de alivio.

Si esto se hace con frecuencia, algunos pacientes sienten que la mano fantasma desaparece. En efecto, cuando la extremidad fantasma se sustituye por una imagen, se le "amputa".

En la mayoría de casos, ni los analgésicos ni el tratamiento quirúrgico tienen efecto alguno

Lea el artículo completo en:

BBC Ciencia

DocuCiencia: tus documentales científicos en un solo click


DocuCiencia (abreviatura de Documentales Científicos) es un blog científico cuyo objetivo es el de recopilar en un sola web los documentales científicos más destacados. Los vídeos incluidos en el blog están alojados siempre en servidores tales como YouTube, Google Video y similares.

En DocuCiencia encontraréis los vídeos clasificados por temas, desde biología a astronomía. También cabe destacar una sección dedica exclusivamente al pensamiento crítico. Y otra dedicada a conferencias de científicos.

Los blogueros detrás de este proyecto son dos: Skizo del blog Cerebros no Lavados y Wis_Alien del blog Wis Physics.

Esperemos que el proyecto vaya creciendo poco a poco.

Sitio Oficial | DocucienciaEnlace

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Xakata Ciencia

La propiedad más inesperada y embriagante del grafeno

Grafeno

Los científicos se asombran de los usos potenciales del grafeno y sus derivados.

Las membranas hechas a base de ese "material milagroso" llamado grafeno sirven para destilar alcohol, de acuerdo a un nuevo estudio publicado en el Science Journal.

Un equipo internacional creó este tipo de membrana a partir del óxido de grafeno. Demostraron que bloquea el paso de varios gases y líquidos, pero sí permite el del agua. Esta característica se une a una larga lista de propiedades fascinantes e inusuales asociadas al grafeno y sus derivados.

El grafeno es una forma de carbono. Se trata de una capa plana de átomos de ese elemento ajustadamente empaquetados en una estructura bidimensional con forma de panal.

Al ser tan fina, es prácticamente transparente. Como conductor de electricidad funciona igual que el cobre, y como conductor de calor, es mejor que cualquier otro material.

Las inusuales propiedades electrónicas, mecánicas y químicas del grafeno a escala molecular prometen numerosas aplicaciones.

Andrei Geim y Konstantin Novoselov de la Universidad de Manchester recibieron el Premio Nobel en Física en 2010 por su descubrimiento, esbozado en un informe científico en 2004.

Geim y otros científicos han desarrollado una lámina hecha de hojas de óxido de grafeno. Éstas resultaron ser cientos de veces más finas que un cabello pero aún así son fuertes, flexibles y fáciles de manipular.

Cuando un recipiente de metal fue sellado con ese film, ni el equipo más sensible pudo detectar la pérdida de aire o cualquier otro gas, incluido el helio.

Pero cuando los investigadores probaron lo mismo con agua, encontraron que se evaporó sin importar el sellado. Las moléculas pasaron a través de las membranas de óxido de grafeno a tal velocidad que la tasa de evaporación era la misma si el recipiente está abierto o sellado.

"Sólo para divertirse"

Rahul Nair, de la Universidad de Manchester, quien encabezó el equipo, comentó que "las hojas de óxido de grafeno se colocan de tal forma que entre ellas sólo hay espacio para una capa de moléculas de agua exactamente".

"Si otro átomo o molécula intenta el mismo truco, encontrará que los capilares de grafeno o se encojen con un poco de humedad o quedan atascados con las moléculas de agua", agrega.

El profesor Gleim, por su parte, añadió que el "gas de helio es difícil de detener". "Lentamente se filtra aun a través de una ventana de vidrio de un milímetro de grosor pero nuestros films ultra finos lo bloquean completamente. Al mismo tiempo, el agua se evapora a través de ellos sin dificultad. Los materiales no se pueden comportar de manera más extraña", subraya.

Nair confiesa que "sólo para divertirse" sellaron una botella de vodka con la membrana. "Encontramos que la solución destilada se volvió más y más fuerte con el tiempo. Ninguno de nosotros bebe vodka pero fue muy entretenido realizar el experimento".

A pesar de esto, los investigadores no ofrecen ninguna idea inmediata en cuanto a su aplicación. Sin embargo, el profesor Geim, comentó que "las propiedades son tan inusuales que es difícil imaginar que no se encuentre algún uso en el diseño de membranas para filtrado, separación o para remoción selectiva de agua".

En otro estudio publicado en el Science Journal, otro quipo de investigadores informó sobre el desarrollo de una membrana basada en un tipo de carbono similar al diamante. Esta membrana tiene unos poros de un tamaño único que permiten el paso ultra rápido de combustible a través de ellos. Un experto dijo que se podría utilizar para filtrar contaminantes tóxicos en el agua o para purificar químicos industriales.

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BBC Ciencia

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Un paso hacia la 'máquina' para leer el pensamiento

El físico Stephen Hawking, en una imagen de archivo. | AP

El físico Stephen Hawking, en una imagen de archivo. | AP

El genial físico Stephen Hawking acciona con sus mejillas un sofisticado sintetizador electrónico para comunicarse. Pero emplea minutos para emitir cada palabra y las coversaciones con él tienen que ser en diferido, porque el investigador necesita conocer las preguntas de antemano para contestar en un tiempo razonable. Hawking padece desde los 21 años esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y aún puede mover algunos músculos de la mano y otros tantos de la cara que le permiten comunicarse. Sin embargo, hay muchas personas con parálisis totales o síndromes como el de cautiverio cuya última esperanza reside en el avance de la neurociencia.

La solución para los problemas de comunicación inherentes a las parálisis totales o a ciertos síndromes como el de cautiverio que impiden la comunicación de forma casi completa están cada día más cerca. Un equipo de neurocientíficos de la Universidad de California en Berkeley (EEUU) acaba de presentar el primer paso para conseguir escuchar discursos tan sólo imaginados por pacientes que no pueden hablar.

Los investigadores han conseguido descifrar la actividad eléctrica que se produce en el cerebro cuando una persona escucha una conversación. De esta forma, son capaces de saber qué palabra ha escuchado un ser humano gracias sólo a las señales que emite su cerebro. Es cierto que, por el momento, la investigación explica únicamente como descodificar palabras que la persona ha escuchado. El reto, y el gran interés de la investigación, se esconde tras el siguiente paso: lograr la interpretación de palabras o conversaciones tan sólo pensadas por pacientes que no pueden expresarse con la voz.

Para los autores, Ludwig van Beethoven es la mejor metáfora de su trabajo. El genio era capaz de oír en su cabeza sus composiciones, a pesar de ser sordo. La técnica aspira a funcionar como el cerebro de Beethoven.

La posibilidad de leer el pensamiento

"Para reconstruir conversaciones imaginadas se pueden aplicar los mismos principios que hemos usado en esta investigación para traducir las verbalizaciones internas de alguien", explica el autor principal del trabajo Brian Pasley, investigador del Instituto de Neurociencias Helen Wills, de la Universidad de California en Berkeley. "Hay evidencias de que oír un sonido e imaginar ese mismo sonido activa áreas similares del cerebro".

Para realizar la investigación, los científicos necesitaban colocar electrodos en la superficie del cerebro de cierto número de personas, algo demasiado invasivo como para hacerlo sólo por el bien de la investigación. De forma que Pasley, escogió a pacientes en su mayoría con epilepsia producida por un tumor cerebral, que iban a ser sometidos a neurocirugía para conocer el alcance de la lesión.

De entre todos, 15 se prestaron voluntarios para participar en la investigación. Los cirujanos cortaron una zona del cráneo e hicieron lo que correspondía en cada caso. Después, colocaron los electrodos sobre las circunvoluciones temporales superior y media (áreas responsables de la audición) de la corteza cerebral. Pasley se ocupó tras las intervenciones de tener conversaciones de entre 5 y 10 minutos con cada paciente en las que grabó la actividad cerebral de los enfermos. A través de las señales que las palabras oídas generan en la corteza cerebral, los investigadores lograron desarrollar dos modelos para descifrar las señales del cerebro.

Para comprobar la precisión del sistema de descifrado, el espectrograma obtenido por los modelos se compara con el que producen las ondas acústicas originales.

En la literatura científica ya existen ejemplos de éxitos rotundos para conseguir que un paciente pueda mover un ratón o una prótesis mecánica con la actividad cerebral. Sin embargo, los autores de esta nueva investigación aseguran que esto es "relativamente sencillo comparado con la reconstrucción del lenguaje". En el trabajo se utilizaron un grupo de palabras finitas -en concreto 47- en las que centraban sus objetivos. Este hecho limita los resultados, pero algunos colegas de Pasley y el equipo de Berkeley reconocen aún así que la investigación tiene un gran potencial médico, en algunos casos a corto plazo.

"Son los primeros pasos hacia un sistema que permitirá comunicarse a pacientes como Stephen Hawking, por ejemplo", asegura Miguel Maravall, investigador principal del Grupo de Dinámica y Plasticidad de las Respuestas Sensoriales Corticales del Instituto de Neurociencias de Alicante. "Pero en personas con un síndrome de 'lock in' total (síndrome de cautiverio) esto abre la puerta a que se pueda generar un vocabulario de 100 palabras útiles y que un generador artificial de palabras pudiera articularlas por ellos".

Fuente:

El Mundo Ciencia

La Fundación BBVA premia al descubridor del mecanismo de destrucción de proteínas

Alexander Varshavsky.

Alexander Varshavsky.

  • Alexander Varshavsky nació en Moscú y es de nacionalidad estadounidense
  • Descubrió el papel de las ubiquitinas en la destrucción de proteínas

El Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Biomedicina ha sido concedido en su cuarta edición a Alexander Varshavsky, del Instituto Tecnológico de California (EEUU), por descubrir "los mecanismos implicados en la degradación de proteínas, así como su importancia fundamental en los sistemas biológicos", señala el acta del jurado.

Varshavsky, nacido en Moscú en 1946, ha descubierto que las proteínas llamadas ubiquitinas funcionan como etiquetas uniéndose a las proteínas que deben ser destruidas, así como sus señales de reconocimiento y su especificidad, según señala la Fundación en un comunicado.

"Varshavsky demostró cómo la ubiquitina (…) se une a otras proteínas y las marca para su destrucción", indica el acta. "Este sistema es esencial en las funciones celulares habituales, desde el control de la transcripción genética, la síntesis de proteínas y la reparación del ADN; a la división celular y la respuesta al estrés".

Según el jurado, las investigaciones de Varshavsky han abierto todo un nuevo campo en la biomedicina, ya que ahora se sabe que hay una amplia variedad de enfermedades en que este mecanismo de degradación de las proteínas es defectuoso.

El trabajo de Varshavsky tiene implicaciones en la comprensión del cáncer y de las enfermedades del sistema inmune y neurodegenerativas, "incluyendo la enfermedad de Parkinson", cita el acta. "Es probable que los fármacos que actúan sobre el sistema de degradación de proteínas regulado por las ubiquitinas tengan una repercusión amplia en la medicina".

Los Premios Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento reconocen el papel de la ciencia y la creación cultural como impulsores del progreso y bienestar de la sociedad. SEnlaceus ocho categorías abarcan las principales áreas y retos científicos, tecnológicos y socioeconómicos de nuestro tiempo.

Fuente:

El Mundo Ciencia

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