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6 de octubre de 2011

Rumbo a los polos: qué especies podrán adaptarse al calentamiento global

La habilidad de una especie para sobrevivir al calentamiento global no depende sólo de lo rápido que pueda desplazarse a un nuevo hábitat. Un elemento crucial es su capacidad para sobreponerse a las fluctuaciones climáticas que enfrentará en el camino, según un nuevo estudio.


Dicamptodon tenebrosus Foto: Chris Brown USGS

El estudio analiza la trayectoria de especies como Dicamptodon tenebrosus y su desplazamiento por el cambio climático. Foto: Chris Brown USGS

Dicamptodon tenebrosus fue una de las 15 especies de anfibios estudiadas. Los investigadores analizaron su posible desplazamiento hacia el norte y cómo respondería a fluctuaciones climáticas.

Científicos de Brown University, en Estados Unidos, se basaron en simulaciones y modelos de predicción climática para estudiar las posibles trayectorias de 15 especies de anfibios en California desde el presente al 2100.

Los investigadores Dov Sax y Regan Early estimaron que los anfibios se desplazarían 15 kms por década y encontraron que más de la mitad de las especies estudiadas desaparecería o pasaría a estar en peligro de extinción. La razón es que, según las proyecciones, el clima experimentará variaciones pendulares que pueden "atrapar" a una especie en diferentes puntos de la trayectoria.

Hacia los polos

"Muchas especies son sensibles a cambios en el clima y para sobrevivir deberán cambiar su distribución geográfica. Las especies que responden al cambio climático moviéndose hacia los polos (hacia el norte en el Hemisferio Norte y hacia el sur en el Hemisferio Sur) a medida que aumenta la temperatura, verán su avance interrumpido o incluso revertido si el clima es más frío durante ciertas décadas", dijo a BBC Mundo Dov Sax, profesor del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de Brown University.

"Es como si, por las oscilaciones en el clima, una población diera dos pasos hacia adelante y uno hacia atrás. Pero si una especie puede tolerar durante décadas condiciones subóptimas, no tiene por qué retroceder, y eso significa que podrá continuar su avance hacia los polos cuando aumente nuevamente la temperatura".

Muchas especies que actualmente no se consideran vulnerables podrían estar amenazadas para finales de siglo, de acuerdo a los investigadores.

Fluctuaciones

Proyecciones de desplazamientos de especies en California Foto gentileza Sax lab/Brown University

Una de las salamandras estudiadas podría desplazarse en California de su hábitat actual (naranja) hacia el norte (gris). Foto: Sax lab/Brown University

"Se estima que algunos aspectos del clima cambiarán en patrones regulares, pero otros mostrarán grandes variaciones según décadas. Dependiendo de qué aspectos particulares sean importantes para una determinada especie, ésta avanzará, por ejemplo, dos pasos hacia delante y uno hacia atrás".

De acuerdo a los autores, el estudio es único porque identifica un factor que no se había considerado antes, la habilidad de distintas especies para persisitir en condiciones que no son óptimas. ¿Podrán subsistir? La respuesta varía de una especie a otra, según Sax.

Un número creciente de expertos asegura que las especies deberán adaptarse a temperaturas proyectadas que no se han visto en los últimos dos millones de años y deberán hacerlo mientras sus hábitats se ven cada vez más presionados por la acción humana.

¿Reubicar especies?

El estudio tiene importantes implicaciones para un tema intensamente debatido por expertos en conservación.

Rhyactriton variegatis Foto Chris Brown/USGS

Algunos expertos creen que podría ser necesario reubicar algunas especies para que puedan subsistir. Foto: Chris Brown/USGS

"Nuestro trabajo muestra que los corredores de hábitats, especialmente los que consisten en extensions intactas que conectan dos o más áreas protegidas, no serán tan efectivos para muchas especies como se pensaba", dijo Sax a BBC Mundo.

"Por ello, si se quiere mantener poblaciones silvestres (diferentes de las especies que que están en zoológicos), la reubicación deliberada podría ser una respuesta. Es una opción que actualmente es motivo de una gran controversia".

El estudio de Sax y Early fue publicado en la revista Ecology Letters.

Fuente:

BBC Ciencia

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Nuevo indicio de que el alzhéimer es una infección, como la enfermedad de las 'vacas locas'


Cerebro normal de ratón, a la izquierda, y cerebro con las placas características del alzhéimer (señaladas con flechas) en distintos periodos (en días) tras la inoculación.- J. C


La inyección de tejidos de enfermos provoca la enfermedad en ratones sanos.

El alzhéimer cada vez se parece más, para los científicos, a la enfermedad de las vacas locas y los priones, esas proteínas mal plegadas que misteriosamente lo propagan, serían los culpables. Los experimentos realizados en los últimos años apuntan a un origen infeccioso de esta demencia senil sin causa conocida y el más reciente constituye un importante indicio más, aunque no se pueda todavía asegurar.

Claudio Soto, de la Universidad de Texas y el español Joaquín Castilla, del CIC bioGUNE han inoculado extractos de cerebros de pacientes de alzhéimer en el cerebro de ratones y han comprobado que la consecuencia es la formación de los depósitos de la proteína beta-amiloide (mal plegada) que caracterizan la enfermedad. La acumulación de placas amiloides aumentó progresivamente con el tiempo después de la inoculación observándose lesiones características en áreas cerebrales muy alejadas del punto de inyección, señalan los científicos. "Nuestros resultados sugieren que algunas de las anomalías cerebrales asociadas con la enfermedad de Alzheimer pueden ser inducidas por un mecanismo de transmisión similar al que ocurre en las enfermedades espongiformes transmisibles también llamadas enfermedades priónicas", explica Castilla. La investigación se publica en la revista Molecular Psychiatry.

Este tipo de experimentos se han hecho habituales respecto a las enfermedades causadas por priones que son claramente transmisibles, como la de las vacas locas. ¿Quiere esto decir que ya se puede afirmar que el alzhéimer tiene un origen infeccioso? "La diferencia principal entre las enfermedades priónicas, eminentemente infecciosas, y la enfermedad de alzhéimer es que en las primeras el proceso de acumulación de priones en el cerebro del individuo infectado causa irremediablemente su muerte, mientras que la acumulación del péptido amiloidogénico de las placas de alzhéimer no la causa", dice Castilla. Los priones son unos agentes infecciosos muy particulares, que no se transmiten fácilmente entre individuos por lo que se sabe. Se plantea así si otras enfermedades neurodegenerativas, como las de Huntington y Parkinson y la esclerosis lateral amiotrófica, tienen el mismo origen.

El alzhéimer es una enfermedad complicada, de la que se desconocen todavía muchos aspectos. Por ejemplo, no se sabe si las placas de proteína mal plegada son la causa de la patología, que se traduce en muerte neuronal, o un síntoma más del exceso de este péptido. De hecho, los ratones no mostraron patología. "El principal problema a la hora de clasificar a la enfermedad de Alzheimer como una enfermedad infecciosa radica en la ausencia de modelos adecuados que reproduzcan cada uno de los procesos patogénicos de la enfermedad. Si bien hemos demostrado que el principal evento, la formación de placas amiloides, puede reproducirse artificialmente de forma similar a lo que ocurre en una infección de priones, extrapolar este dato a que la enfermedad de alzhéimer es una enfermedad infecciosa es aún prematuro", finaliza el investigador español.

Fuente:

El País CienciaEnlace

5 de octubre de 2011

Premio Nobel de Química para el 'padre' de los cuasicristales

Modelo atómico de los cuasicristales. | AFP

Modelo atómico de los cuasicristales. | AFP

Hace casi nueve siglos que Leonardo de Pisa, un matemático italiano del medievo también conocido como Fibonacci, describió la famosa secuencia del mismo nombre y que consiste en una sucesión que se inicia con 0 y 1 y que continúa con la suma de los dos últimos números de la secuencia (es decir, 0,1,1,2,3,5,8...). A simple vista poco o nada parece tener que ver este tipo de secuencias con la construcción de cristales. Pero los cristales son el producto de la traslación espacial repetitiva de una celda concreta, particular para cada tipo de cristalización y que configura una estructura simétrica.

La relación sigue sin aparecer por ningún lado. El nexo está precisamente en los cuasicristales, cuyo descubrimiento ha motivado a la Real Academia Sueca de Ciencias para conceder el Premio Nobel de Química 2011 a Daniel Shechtman, del Instituto Israelí de Tecnología de Haifa.

Los cuasicristales son estructuras atómicas construidas mediante mosaicos similares a los del mundo árabe y que adornan los muros de palacios como el de la Alhambra de Granada, pero que nunca se repiten a sí mismas. Es decir, no siguen el patrón de construcción de los cristales convencionales que forman estructuras simétricas.

Crecimiento cuasiperiódico

Pero, ¿cómo crecen estos cristales? La respuesta la tiene nuevamente el matemático medieval. La secuencia cuasiperiódica de Fibonacci se obtiene mediante unas reglas de sustitución bien sencillas. Si cogemos dos segmentos, uno largo (L) y otro corto (C), y los ordenamos según estas sencillas reglas: L pasa a ser LC y C se transforma en L, el resultado será una secuencia infinita LCLLCLCLLC... en la que no existe ninguna pauta periódica, pero sí cuasiperiódica. "El número de eles dividido por el número de ces tiende a un número irracional muy popular entre los artistas del Renacimiento, el 'número de oro', que está directamente relacionado con la geometría del pentágono regular", explicaba el físico Manuel Torres en un artículo publicado en El Cultural.

Según cita la academia sueca en un comunicado, la configuración encontrada en los cuasicristales ha sido considerada como imposible, sin embargo, Daniel Shechtman, nacido en Tel Aviv en 1941, ha librado una fiera batalla contra la ciencia establecida. Su trabajo ha cambiado la forma en la que los químicos conciben la materia sólida.

Hasta el desembarco de Shechtman, los científicos creían que en todos los sólidos los átomos se ordenaban para formar cristales siguiendo patrones simétricos que se repiten periódicamente una y otra vez. Sin embargo, el químico israelí observó, usando un microscopio electrónico durante uno de sus experimentos, una estructura que se alejaba de esta configuración y el patrón que la configuraba no se repetía. Sus colegas alegaban que esto era tan imposible como fabricar un balón de fútbol sólo con hexágonos (polígonos con seis esquinas), cuando todo científico sabe que para hacer una esfera es necesario alternar polígonos de seis y de cinco vértices.

Mal conductor y muy resitente

Los descubrimientos de Shechtman han permitido producir cristales de muy diferentes tipos y han sido encontrados, por una empresa Sueca, en una forma del acero, donde estas estructuras refuerzan el material como si de una armadura se tratase.

Los cuasicristales son malos conductores de la electricidad y extremadamente duros y resistentes a la deformación, por lo que se emplean para recubrimientos protectores antiadherentes. En la actualidad, otros equipos están desarrollando las futuras aplicaciones de estos cuasicristales, que van desde la fabricación de sartenes hasta la construcción de motores diésel.

Fuente:

El Mundo Ciencia

Conozca más sobre Leonardo Fibonacci en la siguiente presentación de Conocer Ciencia TV:

"Es urgente desarrollar cultivos adaptados al cambio climático"

¿Cómo afectará el cambio climático a millones de familias de agricultores en América Latina y en otras regiones del mundo?

Variedades de papa Foto gentileza Centro Internacional de la Papa

El calor es el factor limitante de la papa. Es necesario desarrollar variedades tolerantes a altas temperaturas.

Papa, frijol, yuca y plátano son algunos de los cultivos vulnerables al calentamiento global y es urgente desarrollar variedades tolerantes a sequías, mayores temperaturas y otros fenómenos que se estima serán más frecuentes, aseguran expertos del Programa de Investigación en Cambio Climático del CGIAR, la organización que reúne 15 centros de investigación agrícola a nivel global.

El CGIAR acaba de lanzar un portal en internet que identifica cómo serían afectados diferentes cultivos y qué nuevas variedades deberán desarrollarse. El portal busca centralizar información útil para agricultores y gobiernos en diferentes partes del mundo. Titulado Red de Conocimiento sobre Adaptación y Mitigación, AMKN por sus siglas en inglés (www.amkn.org), el sitio ofrece desde mapas interactivos hasta modelos climáticos, además de información sobre proyectos pilotos con comentarios de agricultores en distintas partes del mundo.

Varios estudios fueron reunidos además por el CGIAR en un nuevo libro, "Adaptación de Cultivos al Cambio Climático", Crop Adaptation to Climate Change.

"La papa, por ejemplo, es un cultivo clave cuya principal limitación es el calor, ya que requiere frío. Necesitamos variedades que sean tolerantes a altas temperaturas. En los Andes, sin esas variedades, el cultivo deberá trasladarse más arriba en la montaña", dijo a BBC Mundo Andrew Jarvis, geógrafo experto en agricultura del Centro Internacional de Agricultura Tropical, CIAT, con sede en Colombia, e integrante del programa de investigación sobre cambio climático del CGIAR.

"Se han hecho trabajos sobre tolerancia al calor en el pasado, pero el mensaje es que se necesita mucha más investigación. Lo que tenemos ahora no será suficiente para que los cultivos de papa puedan adaptarse en el 2030".

Frijol, plátano y yuca

Otro cultivo clave para América Latina es el frijol. "En este caso, temperaturas demasiado altas y sequías son los dos factores limitantes. Y en América Central, especialmente, se estima que habrá una caída en las precipitaciones. Necesitamos nuevas variedades con mayor tolerancia a las sequías", señaló Jarvis.

Agricultor en Nicaragua Foto gentileza CIAT

En Nicaragua ya se están probando variedades de frijol más tolerantes a las sequías.

"No estamos empezando de cero porque ya se están produciendo variedades, pero debemos hacer más, especialmente para América Central".

No todas son malas noticias en el caso de plátano y yuca. En las regiones subtropicales de Brasil, por ejemplo, el aumento de temperatura favorecerá la producción de banano, según los expertos del CGIAR.

"También hay zonas tropicales en Ecuador y Colombia, por ejemplo, en las que disminuirá la presión de la principal peste del cultivo, un hongo llamado cigatoka negra. La caída en las lluvias pueden llevar a la interrupción de su ciclo vital y tampoco es muy tolerante a altas temperaturas en condiciones secas, ya que precisa humedad", explicó Jarvis.

En el caso de la yuca, un cultivo resistente que puede soportar calor y sequías, la principal limitante no es el clima, sino su efecto indirecto, el posible aumento de pestes o enfermedades.

Responder en 2030

Jarvis confía en que puedan desarrollarse variedades adaptadas de cultivos de los que dependen para su alimentación millones de personas, pero advierte que no debe perderse tiempo.

Enlace

"Necesitamos acciones ahora. El mejoramiento de cultivos no es algo que podamos decidir hoy, de forma que en dos años aparezca la variedad mágica de frijol".

"Se trata de una inversión a largo plazo que a veces tarda décadas. El trabajo del CIAT sobre frijoles con tolerancia a sequías fue iniciado hace 25 años. Desarrollar nuevas variedades toma mucho tiempo, por eso es urgente que haya hoy estrategias de investigación que aseguren la existencia de cultivos para responder al cambio climático en 2030".

Fuente:

BBC Ciencia

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4 de octubre de 2011

Los padres delgados tienen más hijos delgados


Niños comiendo pan

Los estudios hasta ahora se han enfocado en la genética de la obesidad.

El peso corporal de los padres tiene una gran influencia en el peso corporal de los hijos, revela un estudio en el Reino Unido.

Los investigadores de la Universidad de Londres encontraron que los niños cuyos padres son delgados tienen tres veces más probabilidades de ser delgados que aquéllos cuyos padres son obesos.

El estudio llevó a cabo durante cinco años un registro de la altura y peso corporal de los padres y de hasta dos de sus hijos de 7.000 familias británicas.

El análisis del índice de masa corporal (IMC) mostró que cuando el peso de ambos padres estaba dentro de la mitad más baja del rango ideal de IMC, había un 16,2% de posibilidades de que sus hijos fueran delgados.

Cuando el IMC de los padres estaba en la mitad superior del IMC ideal, esa cifra disminuía a 7,8%.

Los niños del primer grupo, dice el estudio, tenían un IMC de 18,5 o menos (lo que se considera como delgado).

Un peso corporal sano es el de un IMC de entre 18,5 y 24,9.

Un IMC de 15 a 29,9 es considerado sobrepeso y más de 30 es obesidad.

Posible herencia

En la investigación -publicada en Archives of Pediatrics and Adolescent Medicine (Archivos de Pediatría y Medicina Adolescente)- mostró que cuando ambos padres tenían sobrepeso la probabilidad de hijos delgados era de sólo 5,3% y de sólo 2,5% cuando los padres eran obesos.

Estudios previos han demostrado que la obesidad suele ocurrir en familias, en parte debido a la transmisión de padre a hijo de varios genes que incrementan el riesgo de gordura.

Aunque la nueva investigación no estudió la genética de las familias, los resultados sugieren que la delgadez también podría ser heredada de la misma forma como se hereda la obesidad.

"Es probable que los padres más delgados tengan más alelos de la delgadez, lo cual incrementa la probabilidad de que los hereden a sus hijos"

Prof. Jane Wardle

Tal como señala la profesora Jane Wardle, experta en epidemiología y salud pública de la Universidad de Londres, "los padres a menudo se muestran preocupados si su hijo es delgado, pero esto podría deberse a que el niño tiene los 'genes de la delgadez'" explica la profesora Jane Wardle, quien dirigió el estudio.

"Todos los genes tienen dos versiones, los llamados alelos", agrega.

"Podríamos pensar que los genes relacionados con el peso corporal tienen un alelo de la delgadez y un alelo de la gordura".

"Es probable que los padres más delgados tengan más alelos de la delgadez, lo cual incrementa la probabilidad de que los hereden a sus hijos".

"Y un niño que hereda más alelos de la delgadez de sus padres será naturalmente más delgado" agrega la experta.

El estudio encontró que de los 7.078 niños y adolescentes que participaron en la investigación, sólo 402 (5,7%) fueron clasificados como delgados y con posibilidad de tener un IMC menor a 18,5 en la adultez.

Se han publicado varias investigaciones sobre hallazgos de genes vinculados a la obesidad y sobrepeso, pero hasta ahora pocos estudios se han enfocado en el impacto genético de la delgadez.

La más reciente de estas investigaciones, publicada en septiembre pasado en PLoS One, descubrió varios genes asociados a la forma como el organismo almacena la grasa.

Esto, dicen los científicos de la Universidad de Edimburgo, podría explicar porqué algunas personas son más gordas que otras incluso cuando se alimentan con la misma dieta.

Fuente:

BBC Ciencia

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10 curiosidades sobre el agua

Gota de Agua 300x225 10 curiosidades sobre el agua

El agua es uno de los elementos más abundantes de nuestro planeta, pero sabemos algunos datos basicos sobre ella, como que su formula quimica es H2O (dos átomos de hidrógeno y uno de oxigeno), o que más del 80% del agua de nuestro planeta no se puede beber. Pero seguramente como nosotros algunos de estos datos no los sabias definitivamente.

Estos datos fueron realizados gracias a un interesante post de la revista muy interesante. Aquí están 10 datos que quizás no sabias sobre el agua.



Dato interesante 1: Mas del 70% de la tierra esta cubierto por agua pero de esta cantidad solo un 3% es agua dulce, de la cual el 2% se encuentra congelada en los polos y se esta perdiendo al mezclarse cuando se descongela. Como lo dijimos aunque este es un elemento abundante, poco es realmente la cantidad que podemos utilizar para beber o satisfacer algunas de las necesidades que tenemos como nuestro aseo diario.

Dato interesante 2: Una molécula de agua en 100 años pasa el 98 años de este tiempo en el océano, unos 20 meses los pasa en estado solido (hielo), pasaría alrededor de 2 semanas en lagos y ríos y poco menos de una semana en la atmósfera donde cae en forma de lluvia en humedad.

Dato interesante 3: Por mucho tiempo se creyo que las gotas de lluvia tenian forma de lagrima como se dibuja una gota, pero usando las camaras de alta velocidad que logran la super camara lenta, los cientificos han descubierto que la lluvia tiene forma aplastada de oboide o esferoide alargado.

Dato interesante 4: Científicos revelaron que en realidad el total del peso de agua en un cuerpo humano adulto es al rededor un 55% del total en masa y no un 70% como se creía y se dice. Lo que si es cierto es que para tener un cuerpo en perfecta armonía necesitamos ingerir 2 litros de agua diarios en promedio, salvo excepciones. Otra cosa verdadera es que una persona puede sobrevivir hasta un mes sin comer, pero solo 7 días como máximo sin tomar líquidos.

Dato interesante 5: Casí todos nosotros no tomamos agua en si, ya que a la mayoría no nos gusta, pero la naturaleza se ha encargado de colocar el vital liquido en nuestros alimentos que consumimos. Sabían que el El 95% de un tomate es agua. Además de tomate las manzanas también tienen un alto grado de agua en su contenido (85%), las espinacas (91%) o las patatas (80%), además de las jicamas pepinos y otros que son casi un (93%) agua.

Dato interesante 6: Hace relativamente poco ingenieros de la Universidad de Florida, crearon una superficie plana que no se moja, ni se humedece, es decir es como si el agua no tocara la superficie de este material, esto lo lograron al reproducir la superficie del plástico pero además injertaron patrones diminutos del pelo de las arañas esto lo hicieron ya que observaron que las arañas a pesar de la tormenta permanecían siempre secas.

Dato interesante 7: Pack de datos curiosos, se necesitan un 450 litros de agua en la producción de un huevo de gallina, además de 7,000 litros de agua para refinar por completo un barril de petroleo crudo, algo que pocos sabían y el ultimo se necesitan 148,ooo litros de agua para la fabricación de un automóvil, son datos interesantes recogidos de muy interesante.

Dato interesante 8: Agua elástica, en la universidad de Tokio en Japón han creado un material al que han decido llamar agua elástica, esto se logro al combinar 2 gramos de arcilla, así como materia orgánica y agua natural. Se dice que este nuevo material puede servir para crear medicamentos y o reparar tejidos vivos.

Dato interesante 9: Esta vez se trata de un padecimiento alérgico se trata de la urticaria acuagénica, una rarísima reacción alérgica al agua. Tan solo se conocen hasta este momento 30 casos en la medicina y se cree que se debe a la presencia en la piel de un antígeno una sustancia que activa el sistema inmune hidrosoluble. El contacto del agua y el antígeno hace que las celulas del cuerpo liberen histamina. Esto hace padecer al sujeto que tiene la reacción una terrible reacción alérgica que se manifiesta en una terrible aparición de rochas rojas y picor, además de unos cuantos más síntomas alérgicos.

Dato interesante 10: Muchos estamos de acuerdo en que el agua es la base de la vida como la conocemos o al menos es lo que hemos aprendido. Otro dato que algunos no conocían es que el agua es el principal regulador de la temperatura terrestre en el planeta azul del sistema solar (La Tierra).

Fuente:

10 puntos

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