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10 de noviembre de 2011

Los macacos y la primera red social de nuestros antepsados

Manada de macacos 'Macaca fasciularis'. | Nature

Manada de macacos 'Macaca fasciularis'. | Nature

"El ser humano es un ser social por naturaleza", dijo Aristóteles en el siglo III a. de C., pero esta es una capacidad que nuestra especie comparte con otras muchas y que, en el caso de los primates, podría tener una explicación relacionada con los horarios de las actividades. Así lo aseguran, al menos, tres investigadores anglosajones, que han dado nuevas pistas sobre el origen de esa intrincada red social que hoy tiene dimensiones globales.

Los antropólogos, dirigidos por Susanne Shultz, de la Universidad de Oxford, analizaron el funcionamiento de los grupos sociales entre primates actuales así como especies del árbol evolutivo humano, hasta un total de 217 especies diferentes para tratar de reconstruir el comportamiento social de hace millones de años. Y encontraron que la llave que hizo posible las relaciones en los grupos fue el cambio de una actividad nocturna a otra diurna.

Según publican en la revista 'Nature' esta semana, en un principio los primates eran forrajeadores solitarios que salían por la noche protegidos por la oscuridad. Sin embargo, cuando empezaron a moverse de día, se volvieron más vulnerables, puesto que podían ser vistos por los depredadores y ser atacados, así que comprobaron que ir en grupo les hacía más fuertes. En definitiva, que la vinculación social surgió de la adaptación a una amenaza externa.

Además, no sólo cambiaron la soledad por la compañía, sino que también se mezclaron machos con hembras en estos grupos, de modo que podían ir y venir de un lado a otro, según sus necesidades, como aún hacen hoy primates como los lémures. No sería hasta mucho más adelante cuando aparecieron grupos más estables y de un tamaño más pequeño, que mantendrían relaciones más cercanas, según apuntan los investigadores.

Algunos estudios anteriores habían sugerido que el origen de los grupos sociales estaba en pequeñas unidades de individuos que fueron encadenándose unas con otras. Otros apuntaban que tendrían su origen en la unión de una madre con sus crías, relación que acabó incluyendo a otras hembras cercanas, hata que el grupo fue creciendo.

Los autores de este nuevo trabajo incluyeron un gran número de variables en sus datos: número de indiviudos, enlaces familiares, uniones monógamas, harenes, relaciones de una hembra con varios machos, etcétera. Descubrieron así que la vinculación entre los primates está muy determinada por sus antepasados y que las especies más cercanas evolutivamente tenían un comportamiento más similar.

Cambio sin vuelta atrás

Sin embargo, revelan que una vez que se pasó de la vida individual a la de grupo, hace 52 millones de años en la línea evolutiva que dió lugar a los seres humanos y algo más tarde en otra rama de primates, nunca más se ha vuelto a la vida ermitaña.

Más adelante, los ancestros que empezaron a vivir en pareja no volvieron a vivir en grupos, mientras que los que optaron por los harenes continuaron compartiendo su vida con otros congéneres en manadas más y menos grandes, en función del momento.

Por contra, concluyen los investigadores, los seres humanos siempre han tenido una gran capacidad para adaptarse a diferentes tipos de sociedades y, a lo largo de la Historia, han vivido en culturas monógamas, polígamas, en grupos que incluyen la familia nuclear (padres e hijos) y en más extensas. Del mismo modo, han ajustado sus horarios de actividad laboral, hasta el punto de que hay quien trabaja unos días de noche y otros de día.

"La flexibilidad de comportamiento de los seres humanos es asombrosa, así como su capacidad de vivir en unas sociedades tan grandes como las nuestras, y tenemos que hacer frente a una variedad enorme de ajustes en función de las culturas y las tradiciones. Es algo del linaje humano que no se ha desarrollado nunca en otros primates, lo que prueba que es necesario un cerebro grande para tener una vida social complicada", argumenta Shultz.

Su colega Christopher Opie, de la Universidad de Auckland, recuerda la importancia de echar la vista atrás para poder entender "momentos decisivos de nuetra evolución social". "Ahora entendemos porqué la sociabilidad del primate es intrínsecamente especial, pues los grupos sociales consolidados son inusuales en mamíferos, y no una norma como entre primates", concluye.

Fuente:

El Mundo Ciencia

Graban por primera vez cómo hace el colibrí para sacudirse el agua








Grabaciones en cámara lenta revelaron por primera vez cómo los picaflores o colibríes sacuden el agua de sus cuerpos luego de la lluvia.

Estas aves mueven la cabeza con una aceleración que puede alcanzar una fuerza de 34G. Los corredores de Fórmula 1, por ejemplo, llegan a estar sometidos a una fuerza de 6G. (La fuerza G es una medida de aceleración, basada en la aceleración que produciría la gravedad terrestre en un objeto en ausencia de atmósfera u otra condición de rozamiento).

Las maniobras de los colibríes tardan apenas una décima de segundo y logran expulsar casi todas las gotas de agua de las plumas.

"Es una caso de movilidad extrema. La cabeza del picaflor puede hacer giros de 180 grados en menos de una décima de segundo, es algo simplemente extraordinario", dijo Robert Dudley, experto de la Universidad de California, Berkeley, y uno de los autores del estudio.

Lluvia artificial

Colibrí de Ana (Calypte anna)

El Colibrí de Ana (Calypte anna) realiza con su cabeza giros de 180 grados en menos de una décima de segundo.

Los investigadores se enfocaron en el llamado colibrí de Ana (Calypte anna), una especie que puede hallarse en la costa oeste de América del Norte, desde el norte de México al sur de Canadá. Mide cerca de 10 cms y no pesa más de cinco gramos.

Cuando las aves se acercaban a comederos en busca de semillas, un dispositivo las rociaba con agua y el comportamiento posterior era captado por una cámara.

"Simulamos tres tipos de lluvia con diferente intensidad y los colibríes mostraron oscilaciones extremas en cada caso", explicó el Dr. Víctor Ortega Jiménez, autor principal del estudio e investigador de la Universidad de California, Berkeley.

Los científicos se mostraron sorprendidos ante la habilidad de los picaflores para ejecutar maniobras en pleno vuelo.

"Sabemos que la información visual es clave para controlar el vuelo, pero cuando se sacude la cabeza obviamente no se cuenta con ese recurso. Aún así las aves permanecieron estables, sin perder altura", señaló Robert Dudley.

Los investigadores creen que el movimiento de los colibríes podría ayudar a los ingenieros a desarrollar vehículos aéreos con mayor estabilidad en condiciones de mal tiempo y hasta máquinas de lavar ropa con programas de secado más eficientes.

El estudio fue publicado en la revista de la Academia de Ciencias británica, Royal Society Interface.

Fuente:

BBC Ciencia

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El ácaro y la autoestopista de hace 50 millones de años

El pequeño ácaro, encima de la araña. | University of Manchester

El pequeño ácaro, encima de la araña. | University of Manchester

  • Logran una imagen de alta resolución de un ácaro montado sobre una araña
  • Los fósiles estaban en una pieza de ámbar de hace 50 millones de años
  • Es el caso más antiguo registrado de este tipo de asociación entre fauna

Mide la milésima parte de un milímetro. Vivió hace 50 millones de años y Está atrapado en un trozo de ámbar. Era difícil de detectar porque estaba subido encima de una araña, que es la que atrae la atención de todo el que analiza la pieza. Pero aun así, lo han localizado. Es el polizón o, mejor dicho, el autoestopista más antiguo del que se tiene noticia. Un ácaro minúsculo montado sobre el lomo de una araña, a la que empleaba como medio de locomoción, y al que los científicos han hecho ahora un completo retrato en tres dimensiones gracias a las técnicas digitales de escáner.

Los palentólogos que han presentado las imágenes han usado una técnica de diagnóstico conocida por su uso médico, pero que se está revelando como una herramienta muy útil para la paleontología. Se trata de la Tomografía Axial Computerizada o TAC, un sistema de diagnóstico que toma múltiples radiografías de un objeto, desde distintos planos, para reconstruirlo después en una imagen en tres dimensiones elaborado por ordenador.

"El TAC nos ha permitido diseccionar digitalmente el ácaro y separarlo de la araña, para poder ver así las estructuras de su parte baja, que estaban apoyadas sobre la espalda del arácnido y que eran esenciales para poder identificar la especie, pues son la parte más característica del animal" ha afirmado al servicio de noticias científicas Eurekalert David Penney, uno de los autores del trabajo.

Según Penney, que trabaja en Departamento de Ciencias de la Vida de la Universidad de Manchester, "el especimen, que es extraordinariamente raro de encontrar en el registro fósil, es potencialmente el más antiguo conocido de la familia de los Histiostomatideos", un tipo de ácaros que tiene representantes vivos actuales.

La araña atrapada en la pieza de ámbar analizada. | University of Manchester

La araña atrapada en la pieza de ámbar analizada. | University of Manchester

El ámbar, que no es más que resina fosilizada, funciona como un archivo de las asociaciones ecológicas del pasado al dejar 'congeladas' en la misma pieza ejemplares de especies distintas que compartían el mismo espacio hace millones de años. El doctor Penney explica lo relevante del pedazo de ámbar que han analizado: "En muchos casos, los organismos murieron al instante y quedaron preservados con increíble fidelidad, mostrando lo que estaban haciendo en el momento antes de morir. Sin embargo, la mayoría de los fósiles consisten en insectos individuales o bien en unos cuantos de ellos pero que aparecen separados sin que haya una evidencia palpable de que estaban relacionándose entre ellos. Sin embargo, esta pieza extradordinaria es de esas que ocurren una vez entre cien mil especímenes".

Como explica Penney, el ácaro estaba usando a la araña para desplazarse tal y como hacen los ácaros actuales, que aprovechan animales más grandes para desplazarse de un sitio a otro. Es una forma de auto-stop que en términos biológicos se conoce como foresia. No tiene que ver con el parasitismo. En este último, un animal se sitúa sobre otro para aprovecharse de él atacándolo, tal y como hacen los piojos o las garrapatas que chupan la sangre del hospedador que parasitan. En la foresia, el 'aprovechado' sólo usa al otro para moverse, como ocurre por ejemplo con los peces rémoras que se adhieren a los tiburones.

El biólogo de la Universidad de Manchester Richard Preziosi, ha declarado a Eurekalert: "La foresia es común en muchos grupos animales hoy en día. Pero el estudio de fósiles como el que hemos descrito nos da claves muy importantes para saber hasta cuándo se remonta este tipo de comportamientos en el pasado y cómo evolucionó esa habilidad. Ahora tenemos una tecnología de la que no disponíamos antes y por tanto podemos emplear un enfoque multidisciplinar para extraer la máxima información posible de un buen número de fósiles minúsculos que hasta ahora no ofrecían ningún dato científico significativo".

Parte inferior del ácaro reconstruida gracias al TAC. | University of Manchester

Parte inferior del ácaro reconstruida gracias al TAC. | University of Manchester

La clave, explica Preziosi, es que el TAC permite analiza al completo los animales atrapados en el ámbar, incluyendo aquellas partes no visibles o que serían destruidas si se intentará extraer físicamente la pieza. Eso es lo que ha ocurrido con el polizón de hace 50 millones de años, al que los científicos han reconstruido hasta el mínimo detalle.

Fuente:

El Mundo Ciencia

¿Desea ganar un millón de dólares? Números primos, Riemann y los mensajes cifrados...

Desde que a muy temprana edad en el colegio, entramos en contacto con las matemáticas, escuchamos a los profesores hablar de los números primos. Muchos de nosotros, seguramente nos recordemos a nosotros mismos, bastante pequeños, obteniendo los factores primos de un número (es decir, factorizando el número).

Factorización numérica

Recordemos que los números primos son los números naturales mayores que 1, cuyos únicos divisores son él mismo y el 1. Números primos son, por lo tanto, 2, 3, 5, 7, 11, etc. (la comunidad matemática suele excluir de la lista el numero 1). Adentrándonos poco a poco en esta selecta secuencia, nos topamos con la propia teoría de números y descubrimos propiedades de los números primos que se estudiaron hace más de 2000 años.

En el año 300 antes de Cristo, Euclides demuestra que hay infinitos números primos. Posteriormente, en el año 236 antes de Cristo, Eratóstenes descubre una criba que lleva su nombre, la cual nos proporciona un algoritmo para determinar los números primos menores a un número natural dado. Ya en el siglo XVIII, los estudios de ilustres matemáticos como Gauss y Legendre, conducen al teorema de los números primos, el cual nos da la cantidad de números primos menores a un número dado. Un poco más tarde, Leonard Euler relaciona los primos con los números enteros en una fórmula maravillosa. Entonces, sale a colación el nombre de un matemático: Bernhard Riemann.

En 1896, en una pequeña aldea de Alemania, nace Bernhard Riemann. Después de estudiar filosofía, teología y fundar una nueva geometría (la geometría de Riemann), formula por primera vez uno de los problemas más importantes de las matemáticas puras, la llamada “hipótesis de Riemann”.

A partir del trabajo de Euler, Riemann establece una conexión entre la función compleja Zeta de Riemann y el producto de Euler. Sea s > 1 un número complejo y p un número primo. Tenemos:

Hipótesis de Riemann

Si nos fijamos atentamente en esta fórmula, veremos que no es tan difícil de entender como pueda parecer a simple vista. Nos dice, que una determinada suma infinita es igual a una determinada multiplicación infinita. La suma infinita es la función Zeta de Riemann y la multiplicación infinita es el producto de Euler. Son los ceros no evidentes de esta función los que, en teoría, tienen la clave de cómo se distribuyen los números primos en la recta real, la clave para descubrir el patrón de estos misteriosos números, en definitiva, la clave para comprender algunos de los sistemas para el envío de mensajes secretos cifrados.

Los números primos son usados en algunos sistemas de cifrado de mensajes, como el RSA (Rivest, Shamir, Adleman). Este es un sistema de cifrado de los llamados de clave pública y funcionan de la siguiente forma: supongamos que usted quiere enviarme un mensaje secreto, un mensaje que únicamente yo pueda leer. Entonces yo le envío a usted un cofre con una cerradura, pero se lo envío abierto. Usted recibe el cofre, escribe el mensaje, lo mete dentro del cofre, lo cierra con la cerradura (ahora ni usted mismo puede leer el mensaje que ha escrito) y me envía el cofre a mi. Cuando me llega, lo abro con mi llave y leo el mensaje. La clave pública es el cofre con la cerradura abierta y la clave privada es la llave para abrir el cofre.

Algorítmo RSA

La seguridad de estos sistemas se basa en el problema de hallar los factores primos de un número entero muy grande. Básicamente, se escogen dos números primos muy grandes y se multiplican entre si, algo que es muy fácil para cualquier computador. Después de algunas operaciones sencillas, se obtiene una clave pública y otra privada para descifrar el mensaje. Lo que no es tan sencillo es hallar los dos factores primos originales que hemos multiplicado, es decir, factorizar el número. El ordenador podrá hacerlo, pero puede tardar miles de años en conseguirlo.

Por este motivo (y otros) son tan importantes los números primos, porque en ellos se basan de los sistemas de cifrado actuales. Demostrar que la hipótesis de Riemann es correcta, apenas influye en la práctica, ya que los sistemas suponen que la hipótesis es cierta y actúan en consecuencia, pero su demostración puede crear potentes demostraciones y herramientas matemáticas nuevas.

Sin embargo, el Instituto Clay de Matemáticas ofrece un millón de dólares a quien consiga demostrar la validez o no de la hipótesis de Riemann.

Sin darnos cuenta, hemos pasado de factorizar números en la escuela, a sistemas para enviar mensajes secretos, y hemos terminado en la posibilidad de ganar un millón de dólares, haciéndonos un hueco en la historia demostrando la hipótesis de Riemann, un problema que algunos consideran el mayor reto matemático al que se enfrenta el pensamiento humano.

¿Alguno de ustedes se anima a intentarlo?.

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Hablando de Ciencia

'Hemos demostrado que el hombre puede volar a Marte'

Los seis participantes en el proyecto 'Mars500', en Moscú. | AFP

Los seis participantes en el proyecto 'Mars500', en Moscú. | AFP

  • Los voluntarios de 'Mars500' relatan sus experiencias tras 520 días de encierro
  • ¿520 días sin mujeres! (pero con Gabriel García Márquez...

"Viajar a Marte es un paso necesario que tenemos que hacer para convertirnos en una especie interplanetaria. Tenemos que expandirnos". Así de contundente se ha expresado hoy Diego Urbina, uno de los seis participantes en el proyecto Mars500, la primera simulación de un viaje al planeta rojo.

"Hemos demostrado que el hombre puede volar a Marte", ha asegurado por su parte el francés Romain Charles, otro de los voluntarios que han participado en este experimento, durante una rueda de prensa celebrada en Moscú para presentar sus resultados.

Urbina, que se encerró con Charles y otros cuatro voluntarios durante 520 días en el mayor simulacro de odisea interplanetaria realizado hasta la fecha, cree que la conquista de Marte es vital para el futuro de la humanidad.

Este colombiano de nacimiento e italiano de adopción sueña con convertirse en uno de los primeros 'martenautas' de la historia y cree que "si ponemos todos los huevos en una cesta, en este caso la Tierra, las probabilidades de que la civilización humana se acabe son reales".

Urbina, quien a lo largo de su encierro realizó un videoblog en exclusiva para los lectores de ELMUNDO.es, tuvo que aislarse del mundo durante casi un año y medio en una estación sin ventanas, situada en la sede el Instituto de Problemas Biomédicos de Moscú, una dura prueba de resistencia física y psicológica que superó con nota.

Altibajos emocionales

"Tienes muchos altibajos. Cuando, por ejemplo, tus amigos y tu familia te dejan de escribir al mismo tiempo. Piensas: 'Será que se han olvidado de mí'. Es aburrido y echas de menos la relación con otras personas", dijo.

Aunque el proyecto Mars500 era un simulacro, los seis voluntarios realizaron numerosos experimentos científicos y se comportaron como si se tratara de un auténtico viaje interplanetario, lo que convirtió el experimento en un "éxito", según los organizadores.

Urbina y dos de sus compañeros, quienes vivieron en minúsculas habitaciones forradas de madera de tres por dos metros cuadrados, incluso realizaron un simulacro de caminata espacial sobre la superficie marciana tras poco menos de un año de travesía.

"Cuando llegamos a Marte, nos pusimos los trajes espaciales y salimos a la superficie, estábamos muy emocionados. No digo que sintiéramos lo mismo que un astronauta que vuela a Marte, pero será muy parecido. De verdad que nos palpitaba el corazón", confesó.

Lectura de García Márquez

Urbina, que emigró a Italia en 2002 para estudiar Ingeniería en Turín, tras lo que adquirió la ciudadanía de ese país europeo, reconoce que el encierro fue duro: "Echábamos de menos el contacto con las mujeres".

"Me gustó mucho leer a Gabriel García Márquez. No leía todas las novelas que me propuse, pero sí siete u ocho. La que más me gustó fue 'El amor en tiempos de cólera'", dijo.

Urbina, que estuvo tres días en cuarentena tras regresar a la Tierra el pasado viernes, está convencido de que el hombre llegará a Marte "en dos décadas o incluso antes".

Charles intentó superar la ansiedad del encierro con su guitarra eléctrica, las cartas y el estudio del ruso; mientras, el chino Wang Yue optó por la caligrafía, los libros de historia y las clases de mandarín a sus compañeros de viaje.

"Soy feliz, ya que he enseñado a cada uno de los cinco al menos un proverbio chino", dijo Wang ante las risas de los presentes en una multitudinaria rueda de prensa.

El comandante de la misión, Alexéi Sitev, ha comparado su odisea con "un retorno al pasado": "Para nosotros el tiempo se paró, no biológicamente, sino socialmente".

A Alexandr Smoleevski le ayudó su pasado militar, mientras el médico de la tripulación, Sujrob Kamolov, destacó la convivencia entre personas de diferentes culturas, que se comunicaron en una mezcla de ruso e inglés que han dado en llamar "rusglés".

Recibidos como héroes

Con unas reservas de varias toneladas de agua y comida, los seis neófitos astronautas vivieron en condiciones similares a las de una expedición real en el interior de cinco módulos espaciales de 180 metros cuadrados y con la misma composición del aire, presión y nivel de ruido que en una nave interplanetaria.

Los seis héroes, como les calificaron tanto la Agencia Espacial Rusa (Roscosmos), como la Agencia Espacial Europea (ESA), que lanzaron este proyecto en 2004 en colaboración con EEUU y España, fueron galardonados con medallas y agasajados con regalos por su proeza.

"Estamos un paso más cerca de Marte", dijo un portavoz de la ESA, en referencia a que la simulada odisea marciana ha recreado las futuras expediciones interplanetarias al estudiar la resistencia del ser humano en condiciones de aislamiento prolongado.

Además, su experiencia servirá para comprobar la compatibilidad psicológica entre los integrantes de una tripulación y permitirá perfeccionar la construcción de las naves espaciales que viajarán a Marte, la prioridad de las agencias espaciales de Rusia y EEUU.

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El Mundo Ciencia

Caroline Herschel: hermana, ayudante y astrónoma

Que la historia de la ciencia ha dejado por el camino muchísimas injusticias es algo bien conocido. Desde un premio Nobel que debía ser compartido con sus estudiantes de doctorado,hasta la omisión a conciencia de parte del equipo investigador a favor del que más tarde se colgará la medallita. Pero uno de los personajes más destacados y que injustamente ha sido relevado a un segundo plano, en mayor parte por ser mujer, ha sido Caroline Herschel.

Caroline Herschel

Caroline fue conocida durante décadas únicamente como la hermana de William Herschel, uno de los más destacados astrónomos del siglo XVIII y conocido, entre otros muchos méritos, por descubrir el planeta Urano en 1781 o presentar uno de los primeros modelos del universo. A pesar de que su familia hubiese preferido una vida más discreta para ella debido a su infancia enfermiza (que impidió su desarrollo), Caroline Herschel siguión los pasos de su hermano. Abandonó su ciudad natal Hannover para vivir en Inglaterra donde desarrolló todo tipo de actividades a menudo en disputa con su cuñada.

Lo que empezó como una afición fue convirtiéndose en una tarea imprescindible para los inicios de la carrera de William: pulido de los espejos, realizaba los cálculos necesarios para realizar las observaciones y, lo que es más importante, el análisis minucioso de los datos obtenidos por su hermano en la noche anterior. !! Qué pena que la figura del ayudante ha desaparecido en este último aspecto!! Incluso sufrió algún que otro accidente durante la operación de los telescopios. Su reconocimiento como ayudante de William llegó de la mano del rey Jorge III que le concedió un sueldo por su labor. Hay que destacar que en su papel de ayudante se incluían también gran parte de las tareas domésticas, incluyendo el cuidado del hijo de William.

Telescopio construido por los hermanos Herschel en tierras inglesas. El observador se encontraba en la pequeña caseta de madera.

Telescopio William Herschel en el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma).

Hasta hace poco tiempo, el mayor telescopio en Europa.

Caroline aprovechaba las ausencias de su hermano para realizar sus propias observaciones, que le permitieron descubrir 8 cometas y elaborar uno de los catálogos de objetos nebulosos más completos en ese momento. Todos estos logros pasaron por un tiempo desapercibidos por culpa de la fama alcanzada por su hermano tras el descubrimiento de Urano. No fue hasta 1835 cuando se reconoció su labor siendo nombrada miembro honorario de la Royal Society (una de las primeras mujeres en conseguirlo) y galardonada con diversos reconocimientos como la medalla de oro de Prusia. Que detrás de todo gran hombre hay una gran mujer ya lo sabíamos pero es que el papel que jugó Caroline en los descubrimientos de su hermano fue, sin lugar a dudas, crucial.

Nota curiosa: existe un cráter lunar de unos 35 km de diámetro descubierto en 1935 bautizado en su honor.

Fuente:

Siguiendo el Plan 9

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