sábado, 19 de abril de 2014

Lo más parecido a la Tierra hasta ahora

Confirman el mejor planeta hasta el momento que potencialmente podría albergar vida. Tiene un tamaño muy similar a la Tierra y está en la zona habitable de su estrella.

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El telescopio Kepler sigue proporcionando resultados espectaculares incluso después de haberse puesto fin a su misión original debido a un fallo técnico. Ahora se ha confirmado con un 99.98% de significación estadística la existencia del exoplaneta Kepler-186f en la zona habitable de su estrella en donde el agua permanecería en estado líquido. Se encuentra, en concreto, en la parte de la zona habitable más alejada de su estrella y tiene un tamaño sólo un 10% mayor que la Tierra. Se cree que los objetos de ese tamaño posiblemente sean planetas de tipo rocoso. El excitante descubrimiento, que algunos han calificado como uno de los más significativos de Kepler, ha merecido la portada de Science.
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Compartiva entre Kepler-186f y la Tierra y las zonas habitables de sus sistemas planetarios. Fuente: NASA Ames/SETI Institute/JPL-CalTech.
Se trata del planeta más pequeño encontrado en la zona de habitabilidad y se encuentra en el sistema Kepler-186, en donde hay, al menos, otros cuatro planetas rocosos. La estrella sobre la que orbitan estos cuerpos es una estrella enana roja (tipo M) que es más fría, pequeña (un 50% el tamaño del Sol) y rojiza que el Sol. Como la zona de habitabilidad está más cerca de la estrella de lo que estaría en una estrella como el Sol, este planeta tarda en completar un vuelta menos tiempo que la Tierra, lo que facilita su descubrimiento y confirmación con la técnica de tránsito, fenómeno este que no es más que una especie de eclipse visto desde la Tierra. En concreto, este planeta tarde 130 días terrestres en completar una órbita y está a una distancia similar a la de Mercurio del Sol.
Ha sido confirmado tanto por el telescopio Keck como por el Gemini usando óptica adaptativa y el instrumento DSSI. Gracias a estas tecnologías se ha conseguido eliminar otras posibilidades como la presencia de otras estrellas que den un falso positivo. La confirmación de este tipo de planetas tan pequeños es muy difícil porque tapan poca luz de su estrella debido a su escaso tamaño.
De nuevo hay que recordar que ningún telescopio es capaz de ver directamente este planeta, sino que su existencia es inferida. Las ilustraciones que acompañan este artículo son eso: ilustraciones artísticas que nos hacer soñar despiertos.
El sistema Kepler-186 se encuentra a 500 años luz de distancia de nosotros en la constelación del Cisne (es hacia donde apuntaba Kepler permanentemente). La estrella enana roja en cuestión es débil y al estar tan lejos es invisible a simple vista, en concreto es 500.000 veces menos brillante de lo que capta el ojo humano. El resto de los planetas supuestamente rocosos del sistema están demasiado cerca de la estrella como para mantener agua líquida en su superficie.
¿Qué es lo que significa este descubrimiento? Hasta el momento Kepler-186 es el exoplaneta con mayores posibilidades de albergar vida de todos los que se conocen. Pero este punto es muy difícil de confirmar. No se sabe si tiene atmósfera y ni siquiera es posible detectar la presencia de agua, pues la toma de un espectro de absorción durante los tránsitos proporciona una señal muy débil que no puede registrase con la actual tecnología. El hecho de que se encuentre a 500 años luz elimina también las posibilidades de tomar una imagen del planeta, incluso con los nuevos telescopios que se pondrán en órbita o entren en servicio en tierra en los próximos años.
Según los cálculos estadísticos debe de haber muchísimos planetas como Kepler-186f en nuestra galaxia. Mucho se ha discutido sobre las posibilidades de vida alrededor de enanas rojas (el tipo estrellas más abundantes en la Vía Láctea). Por un lado, como estas estrellas gastan su combustible nuclear muy lentamente, su larga existencia favorece una prolongada evolución de una supuesta vida allí presente.
Por otro lado, los planetas que orbitan cerca de este tipo de estrellas posiblemente enfrentan siempre la misma cara hacia la estrella debido a las fuerzas de marea, lo que no favorece un clima sosegado al estar un lado congelado y el otro abrasado por su sol. Sin embargo, ciertos modelos sostienen que, incluso así, podría ser posible la vida en un mundo de ese estilo. En este caso de Kepler-186f, al encontrase lo suficientemente alejado, se cree que no sincronizaría su rotación con su órbita y no enfrentaría siempre una cara a su estrella.
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Otro de los problemas que presentan las estrellas tipo M es que tienen infancias durante las cuales se emite mucha radiación en forma de partículas cargadas. Incluso ahora la estrella del sistema Kepler-186 emite este tipo de radiación en forma de fuerte viento solar que tiene que llegar a todos esos planetas. Asumiendo que Kepler-186f tiene una composición similar a la Tierra, entonces tiene que tener una tectónica y campo magnético un poco más intensos que los terrestres debido a su mayor tamaño. También debería de tener una atmósfera un poco más densa. Estas características protegerían a Kepler-186f de este tipo radiación y producirían un frecuente espectáculo nocturno, pues estaría bañado en auroras a casi todas las latitudes
También se ha especulado sobre qué se vería en planetas que orbitan enanas rojas. Estas estrellas emiten proporcionalmente mucho más infrarrojo y parte roja del espectro que nuestro Sol. Sobre un planeta así a nosotros el paisaje se nos antojaría rojizo y, si hubiera vida, pasaríamos por alto muchos detalles visuales de ella. La vida que hubiese evolucionado allí habría adaptado su visión a esa iluminación y la percepción de los colores se habría corrido al infrarrojo. La supuesta fotosíntesis allí presente también sería diferente para así optimizar la captación de energía en forma de luz, tanto infrarroja como visible. Posiblemente las plantas de una planeta de este tipo se nos antojarían negras.
Kepler-186f tiene que ser un lugar muy interesante a visitar, pero, por desgracia, nunca podremos viajar hasta allí.
En todo caso, tenemos que sentirnos afortunados de vivir estos tiempos en los que descubrimos otros mundos allí afuera y en los que cada día nos acercamos más y más al descubrimiento de Tierra II.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4409

La corriente continua, otra opción para mejorar el transporte de la electricidad

La mayoría de las líneas de transporte de electricidad son de corriente alterna, pero en algunos pocos casos son más convenientes las de corriente continua, como la que une la península ibérica con las islas Baleares. Ahora ingenieros de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) han optimizado la tecnología de conversión de corriente alterna en continua, tratando de simplificar y abaratar los procedimientos.Más información sobre:corriente continuaelectricidadcorriente alterna





Se prevé que en el futuro las redes HVDC convivan con las redes de corriente alterna. / Xaf

Normalmente la electricidad se transporta mediante corriente alterna, pero no es el único modo, y no siempre es el mejor. En algunos casos, se emplea la corriente continua de alta tensión, la llamada HVDC (del ingles, High Voltage Direct Current). En España, por ejemplo, existe una sola línea de corriente continua, la que une la península con las Islas Baleares. Todas las líneas restantes transportan la electricidad mediante corriente alterna.

De hecho, “la corriente continua es muy adecuada para las líneas submarinas y subterráneas”, asegura Marene Larruskain, una de las ingenieras del grupo GISEL de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) que ha mejorado la tecnología necesaria para la conversión.

Además, “se requiere una menor inversión para construir las líneas de corriente continua, y tienen menos pérdidas en el transporte de electricidad”. Sin embargo, al ser la mayoría de las líneas de la red eléctrica de corriente alterna, se requieren convertidores para cambiar el tipo de transporte de electricidad, los cuales tienen un precio elevado.

“Es por ello que las líneas de corriente continua son apropiadas a partir de una cierta longitud", ha precisado Larruskain."Y es esa, precisamente, la utilidad que se les da a las líneas de corriente continua de alta tensión, la de transportar electricidad en distancias muy largas; de hecho, las líneas más largas que existen son de corriente continua”. Hay instalaciones de transporte de electricidad de corriente continua en los cinco continentes. El ejemplo típico lo forman las líneas de transporte de las grandes centrales hidráulicas, como la central de Itaipu en Sudamérica o la central de los tres cañones en China.

Teniendo en cuenta que actualmente la mayor parte del transporte de electricidad se hace mediante líneas de corriente alterna, “nuestro objetivo no es, en ningún caso, reemplazar esas líneas por líneas de corriente continua. Nuestra propuesta se basa en utilizar la corriente continua a modo de solución en los casos en que haya problemas con las líneas de corriente alterna”, explica Larruskain. Las energías renovables pueden ser un ejemplo, ya que se producen de un modo muy irregular. El viento, por ejemplo, puede ser muy fuerte en algunos momentos, y muy flojo en otros.

Y esa producción puede no coincidir con los momentos de mayor consumo de energía. “Un modo de subsanar el problema que le acarrea esa situación al suministro de electricidad podría ser unir los parques o las estaciones de varios países en los que se producen energías renovables. De ese modo, si en un momento dado una región tiene un consumo elevado de energía pero no está produciendo energía renovable, podría satisfacer su demanda con la energía renovable que se está produciendo en algún otro lugar –ha esclarecido la investigadora–. Al tener una red global, se podría equilibrar la variabilidad de producción de las energías renovables. El grupo GISEL de la UPV/EHU propone que esas redes globales sean de corriente continua.

El objetivo, favorecer la transmisión
El grupo GISEL trabaja para mejorar los convertidores de intercambio energético entre las líneas de corriente continua y las de corriente alterna. En concreto, están trabajando en una nueva tecnología para convertidores, llamada VSC (Voltage Source Converter). En comparación con la tecnología clásica, “la VSC presenta muchas ventajas; entre otras, es más fácil controlar la potencia que transporta, y eso es muy importante en los parques eólicos, por ejemplo. Asimismo, dado que la corriente continua tiene grandes ventajas económicas en las líneas submarinas, es muy apropiada para ellas”.

En esta nueva tecnología es más fácil controlar la potencia, algo importante en los parques eólicos
Sin embargo, la tecnología VSC también tiene varios inconvenientes: por un lado, tiene una capacidad menor para transportar energía, las pérdidas de energía son mayores y no responde bien cuando surgen problemas. Por ejemplo, cuando hay un cortocircuito, el sistema tiene problemas. Así pues, “trabajamos para minimizar esos problemas”, explica la investigadora.

Por otro lado, los investigadores quieren aprovechar las ventajas de ambos medios de transporte de electricidad, para poder responder a un consumo de energía creciente. Y es que “aunque cada vez se produce más energía para hacer frente a la demanda, pueden surgir problemas a la hora de transportar esa energía. No siempre es posible introducir el excedente de energía producida en las líneas ya existentes, debido a los límites de las mismas. En esos casos, la utilización de la corriente continua puede solucionar el problema de las líneas de corriente alterna ya instaladas, porque, entre otras cosas, las líneas de HVDC pueden transportan una potencia mayor”, explica Larruskain.

El grupo de investigación GISEL ha estudiado cómo hacer compatibles las características de las líneas de corriente alterna y corriente continua. Las líneas eléctricas de corriente alterna son trifásicas. Por tanto, el número de conductores es de tres, o sus múltiplos. Las líneas de HVDC, sin embargo, tienen dos polos: uno positivo y otro negativo. “¿Cómo dividiremos dos polos entre tres conductores? –se pregunta Larruskain–. Si utilizamos un polo por cada fase, uno de los conductores de la línea original quedará libre, y se perderá parte de la potencia. Por ello, a cada polo de la línea de corriente continua le corresponde una línea y media de corriente alterna. Aunque parezca imposible, hay varias formas de hacer ese reparto.

“Se prevé que en el futuro las redes HVDC convivan con las redes de corriente alterna, que son mayoritarias hoy en día. Transmitir la corriente continua en las líneas que existen actualmente puede ser un primer paso para constituir redes HVDC” ha explicado la ingeniera de la UPV/EHU.

Referencia bibliográfica:
M. Larruskain, I. Zamora, O. Abarrategui, A. Iturregi. Enero del 2014. “VSC-HVDC configurations for converting AC distribution lines into DC lines”. International Journal of Electrical Power & Energy Systems 54: 589 -597 040 0142-0615 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142061513003360
El estudio se ha realizado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica de Minas y Obras Públicas. La directora del departamento es la catedrática Inmaculada Zamora, y el grupo de investigación lo forman las doctoras Marene Larruskain, Oihane Abarrategui y Araitz Iturregi. El grupo ha publicado seis artículos en varias revistas científicas, y ha realizado otras tantas presentaciones en relación a este tema. Además, han registrado dos patentes en España: un equipo limitador de corriente, y un sistema para limitar la tensión en las estaciones de convertidor.
Zona geográfica: España
Fuente: Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea

Un feto con síndrome de Down y su gemelo sano desvelan la clave genética del trastorno


Un solo cromosoma altera todo el genoma
Un nuevo estudio arroja luz sobre cómo el cromosoma extra 21 modifica el equilibrio de todo el genoma, causando así el síndrome de Down. Los científicos han comparado la expresión de genes de un par de hermanos monocigóticos idénticos en los que solo uno de ellos tenía trisomía 21, lo que solamente pasa en uno de cada 385.000 casos.Más información sobre:cromosoma 21secuanciaciónsíndrome de downUNIGE



Pies de un afectado por síndrome de Down. / Wikipedia

A pesar de los esfuerzos científicos, el mecanismo exacto responsable de los síntomas del síndrome de Down sigue sin entenderse por completo. Esta trisomía en el cromosoma 21 es la causa genética de discapacidad intelectual más frecuente, con una incidencia de uno entre 800 nacimientos.

Un nuevo trabajo, publicado en la última edición de la revista Nature, ha comparado los transcriptomas –la manera en la que se expresan los genes– de un par de gemelos humanos idénticos en los que solo uno de ellos tenía síndrome de Down.

Es rarísimo que un niño tenga trisomía en el cromosoma 21 y su hermano monocigótico no; solo sucede en uno de cada 385.000 casos. Antes de abortar, los padres de los gemelos del estudio dieron su consentimiento para que los científicos pudieran extraer células de ambos fetos. Gracias a ello, un grupo de investigadores de España, Suiza, Holanda y Francia, liderados por la Universidad de Ginebra (UNIGE), han detectado un ‘aplanamiento’ de los niveles de expresión génica de todo el genoma en el feto afectado. Es decir, la expresión de los genes estaba alterada a través de cada cromosoma, no solo el 21.

El error en la distribución del cromosoma 21 puede tener lugar justo después de que el óvulo fertilizado se divida en dos
Para los autores, esto implica que la expresión de genes en cualquier cromosoma puede contribuir al síndrome de Down, por lo que una copia extra de cualquiera de ellos puede alterar la regulación de genes.

Los fetos de estos dos hermanos procedían de una terapia de fecundaciónin vitro. Sus padres, al ser informados sobre el trastorno de uno de los gemelos, decidieron no proseguir con el embarazo. Con su aprobación y la del comité ético del Hospital Universitario de Ginebra (Suiza), los científicos extrajeron mediante una biopsia post mortem células de la piel de los dos fetos de 16 semanas para poder estudiar sus diferencias.

Para la ciencia, contar con las muestras de estos hermanos es un privilegio. Si comparamos un individuo con Down y otro sin el síndrome que no están relacionados genéticamente, es imposible observar los cambios en la expresión de los genes. Pero “entre los dos gemelos idénticos, lo único que cambia es la trisomía”, explica a Sinc Mara Dierssen, investigadora en el departamento de Biología de Sistemas en el Centro de Regulación Genómica (CRG). “De ahí que sean un modelo genial para estudiar por qué se producen estas diferencias”.

Este nuevo descubrimiento va en contra de la hipótesis del desequilibrio de la dosis génica, que postula que la presencia de un tercer cromosoma 21 puede influir en la expresión de otros genes, es decir, que el material genético extra puede interrumpir la descodificación de la información en los genes y modificar las funciones celulares.

Basados en esta conjetura, varios grupos de investigación han intentado, sin éxito hasta el momento, identificar los cambios en la expresión génica en las células con trisomía y relacionarlos con los síntomas de los pacientes. Como la expresión de los genes es diferente en cada persona, resulta muy difícil discernir entre los cambios exclusivamente relacionados con la trisomía 21 y aquellos debidos a la variación natural que existe entre individuos.

Los cromosomas están divididos en dominios que contienen genes con una similar producción de ARN, la molécula encargada de transmitir la información del ADN. En el caso del gemelo con trisomía 21, los dominios se expresaban a veces mucho y otras poco, en comparación con el gemelo sano. Según los expertos, el error en esta distribución del cromosoma 21 puede tener lugar durante las etapas más tempranas de las primeras divisiones celulares, justo después de que el óvulo fertilizado se divida en dos.

Un cromosoma pequeño con grandes consecuencias
Para comparar los diferentes niveles de expresión génica entre los gemelos, los investigadores utilizaron modernas herramientas biotecnológicas, como por ejemplo las técnicas de secuenciación de alto rendimiento, en colaboración con diversos laboratorios de Estrasburgo, Seattle, Ámsterdam y la participación del Centro de Regulación Genómica (CRG) en Barcelona. De esta manera fueron capaces de eliminar el efecto de las variaciones entre los individuos e identificar aquellos cambios ocasionados exclusivamente por la trisomía 21.

La expresión de los genes localizados en otros cromosomas era bastante diferente en las células trisómicas. "Este resultado fue una verdadera sorpresa; esto sugiere que un pequeño cromosoma tiene una gran influencia en el resto del genoma", afirma Audrey Letourneau, primera autora del estudio.

Al comparar los resultados obtenidos con datos de otras investigaciones, los científicos encontraron que la organización del cromosoma 21 se correlaciona con la posición del ADN en el núcleo de la célula. Así, los dominios sobreexpresados en el gemelo con trisomía corresponden con las regiones del ADN que se sabe son las primeras en interactuar con la periferia del núcleo.

El estudio muestra por primera vez que la posición del ADN en el núcleo, o las características bioquímicas de las interacciones entre ADN y proteínas en las células con trisomía, se modifica ocasionando cambios en los patrones de expresión génica.

Federico Santoni, coautor del estudio, agrega que estos cambios "no ocurren solo en el cromosoma 21, sino en todo el genoma. La presencia de solo un 1% de material cromosómico extra modifica la función de todos el genoma e interrumpe el equilibrio de la expresión de los genes".


El estudio muestra por primera vez que la posición del ADN en el núcleo se modifica ocasionando cambios en los patrones de expresión génica
"Si pudiéramos hacer una analogía con el cambio climático, solo con que la temperatura del planeta aumente en 1 o 2 grados en los trópicos lloverá mucho menos y en las zonas templadas mucho más. El equilibrio completo del clima en el planeta puede ser modificado por un elemento muy pequeño", añade Stylianos Antonarakis, director del laboratorio de la UNIGE.

La importancia de las técnicas de secuenciación
El trabajo abre nuevas vías para entender los mecanismos moleculares que explican el síndrome de Down. La gran cantidad de datos obtenidos con las nuevas técnicas de secuenciación ofrece muchas posibilidades para los científicos. "Este avance ha sido posible en gran medida por el gran desarrollo de las técnicas de análisis genómico, que nos permiten estudiar la actividad del genoma con una gran resolución", añade Roderic Guigó, coautor del estudio y jefe del grupo de Biología Computacional del Procesamiento del RNA del CRG.

David González, coautor del estudio, afirma que "nuestro rol fue el análisis bioinformático de los datos de secuenciación de ARN de las diferentes muestras del estudio, con el objeto de determinar los niveles de expresión de los diferentes genes en cada una de ellas".

Los investigadores de UNIGE continuarán investigando los mecanismos moleculares implicados y cómo está relacionada la expresión génica con los fenotipos del síndrome de Down. El objetivo es encontrar la forma de revertir las desregulación de la expresión génica a su estado normal para así corregir los errores producidos por esta enfermedad. Además, para los autores, conocer esto podrá ser de gran beneficio para el estudio de otras enfermedades que también presenten un desequilibrio en el balance genético.

Referencia bibliográfica:

Letourneau, A., et. al. "Domains of genome-wide gene expression dysregulation in Down’s syndrome". Nature Magazine, April 2014. doi:10.1038/nature13200. http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nature13200
El estudio se ha realizado con el apoyo del Swiss National Science Foundation (FNS) y el Consejo Europeo para la Investigación (ERC).
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Zona geográfica: España
Fuente: CRG y SINC

Un modelo matemático predice qué recuerdos retendrá la memoria

Investigadores de EE UU han diseñado una herramienta computacional que pronostica si el cerebro retendrá o no experiencias sucedidas pocas horas antes. Además, sirve para entender cómo se escogen y procesan estas informaciones durante el sueño.Más información sobre:memoriarecuerdoscerebrosueñomodelo matemático





Este trabajo explica los mecanismos biológicos por los cuales ciertos recuerdos se consolidan mientras que otros se olvidan/Digital Shotgun

Un hombre trata de describir cómo era el perro que acaba de atacarle hace apenas dos horas. Una mandíbula monstruosa y un collar con el nombre “T-Rex” grabado en él son los únicos recuerdos que ha conservado del encontronazo. ¿Por qué solo se fijan en la memoria ciertos detalles y en cambio se olvida la mancha en la pata izquierda que tenía ese bulldog francés?

Científicos del Instituto Salk (San Diego, EE UU) han publicado hoy un estudio en la revista Neuron que revela por qué solo se recuerdan con solidez ciertos detalles dentro de las dos horas posteriores a un evento.

La posición de proteínas en neuronas específicas y en sus áreas circundantes predice qué recuerdos se van a conservar
Para ello, los investigadores han diseñado un programa informático capaz de integrar experiencias que suceden en un lapso de tiempo de entre una y dos horas. “Los modelos anteriores se basaban en patrones de actividad rápidos”, señala Terry Sejnowski, uno de los autores.

“Nuestro trabajo explica los mecanismos biológicos por los cuales ciertos recuerdos se consolidan mientras que otros se olvidan, incluso si ambos son cercanos en el tiempo”, indica a Sinc Cian O’Donnell, principal autor del estudio. “Ya se sabía que la ventana temporal es importante en la formación de recuerdos. Lo que hemos indagado es cómo el contenido de un suceso también determina si se grabará o no”, explica.

Ante un evento ocasional, como el ataque del temible perro T-Rex, las células activas del cerebro fabrican rápidamente ciertas proteínas para crear nuevos recuerdos. Algunas de estas proteínas permanecen durante horas en neuronas concretas del cerebro antes de romperse.

Según revela el nuevo modelo computacional, los recuerdos se consolidan únicamente cuando una nueva experiencia vuelve a activar las mismas neuronas que ya habían sido excitadas por otro suceso anterior.

Los científicos de Salk indican que la posición de estas proteínas en neuronas específicas y en sus áreas circundantes predice qué recuerdos se van a conservar. Este patrón espacial les ha permitido crear una función matemática que predice si un recuerdo se grabará o no dependiendo del momento y el lugar de la superposición.

Según los investigadores, se trata de una herramienta útil en la investigación de trastornos como el párkinson, el alzhéimer y el estrés postraumático.

El diseño de la máquina
Para crear la herramienta, el equipo estadounidense ha incorporado datos de estudios procedentes de observaciones moleculares y de sistema responsables del funcionamiento de este tipo de memoria.

“Nuestro modelo nace de la fusión de numerosos estudios internacionales publicados que analizaron los procesos cerebrales encargados del aprendizaje y de la memoria en invertebrados, roedores y humanos”, aclara O’Donnell.

La selección durante el sueño
Además, los autores afirman que este nuevo modelo es una hoja de ruta para entender cómo se escogen y procesan los recuerdos durante el sueño.

El hipocampo es una región del cerebro que en gran medida es responsable de la formación de la memoria. / Neuron
“El consenso general es que algunos recuerdos se fortalecen durante el no-REM –etapa donde se duerme sin soñar– al reactivar las neuronas involucradas en el evento primario”, explica O’Donnell.

Así, los investigadores sostienen que los acontecimientos importantes del día a día se trasladan desde el lugar de almacenamiento temporal en el hipocampo hasta la corteza cerebral donde se encuentra la memoria a largo plazo.“Por el contrario, la importancia de la actividad cerebral durante el REM no se conoce del todo. Nuestro estudio sostiene que durante esta etapa el cerebro se encarga de generalizar el conocimiento aprendido, es decir, retiene los elementos o conceptos que singularizan el suceso original”.

En resumen: “Al dormir reorganizamos la memoria, se fortalecen algunos recuerdos y se pierden los más superfluos”, concluye O’Donnell.


Referencia bibliográfica:
O’Donnell, C., and Sejnowski, T.J. (2014). Selective Memory Generalization by Spatial Patterning of Protein Synthesis. Neuron 82, 398-412.


Zona geográfica: Norteamérica
Fuente: SINC

Hembras con pene y machos con vagina aparecen en Brasil

Un equipo internacional de científicos ha localizado en cuevas brasileñas el primer ejemplo de un animal cuyos individuos presentan los genitales del sexo opuesto. Se trata de las cuatro especies del género Neotrogla, un grupo de insectos que pueden estar copulando hasta 70 horas seguidas con sus extraños órganos sexuales.Más información sobre:insectocópulapenevagina





Cópula de Neotrogla truncata, donde la hembra introduce su pene en la vagina del macho. / Current Biology-Yoshizawa et al.

Investigadores de Japón, Brasil y Suiza han encontrado cuatro especies de insectos del género Neotrogla –pertenecientes al orden de los psocópteros o piojos de los libros– en los que se invierten las características sexuales. Estos animales miden entre 2,7 y 3,7 milímetros y se han descubierto en el interior de cuevas brasileñas.

Al contrario que en la mayoría de las especies, las hembras de estos insectos cavernícolas tienen una estructura en forma de pene que los científicos han llamado ‘ginosoma’, mientras que los machos presentan un órgano sexual arqueado con aspecto de vagina. Los detalles se publican en la revista Current Biology.

Las hembras de este género son las más masculinas conocidas
“Al tener pene, las hembras de Neotrogla parecen ser masculinas, excepto porque producen óvulos y poseen estructuras relacionadas con la puesta de huevos”, aclara a Sinc Kazunori Yoshizawa, investigador de la Universidad de Hokkaido (Japón) y autor principal del estudio. “Las hembras de este género probablemente son las más masculinas entre todos los animales descubiertos hasta la fecha”.

El científico reconoce que, aunque la inversión de roles o comportamientos ya se había identificado en varios animales distintos, “el caso de estas especies de Neotrogla es el único ejemplo en el que también se invierte el órgano reproductor”.

El ‘pene’ de la hembra tiene unas espinas –diferentes en cada especie de Neotrogla– con las que sujeta fuertemente al macho durante la cópula, que puede durar un tiempo sorprendente: de 40 a 70 horas. El macho se coloca debajo de la hembra y esta inserta su pene en la 'vagina' del macho para tomar su esperma.

La parte membranosa del pene se hincha dentro de la cámara genital masculina, y las numerosas espinas de la membrana unen internamente a la hembra con el macho. El estudio sugiere que las espinas del ‘ginosoma’ pueden ayudar a la estimulación genital, pero su función de anclaje parece predominar.

Cópula de Neotrogla curvata con la hembra sobre el macho, en ese orden. .

De hecho, cuando los investigadores trataron de separar a una pareja de esos insectos durante el coito, tirando de los dos, se quedaron con gran parte del cuerpo del insecto pero la zona del acoplamiento genital quedó unida. Según los expertos esto muestra el control que ejerce la hembra sobre el macho.

“Es muy probable que todo el proceso de apareamiento sea controlado activamente por las hembras, mientras que los machos son más bien pasivos. El pene femenino, al tener esta función de anclaje, resulta un dispositivo ideal para controlar la cópula activamente”, subraya Kazunori.

Enigmas evolutivos
Los investigadores especulan que la inversión sexual de estos insectos puede haber evolucionado así debido al ambiente con pocos recursos propio de las cuevas donde habitan. Posiblemente, los machos de este género proporcionan unos nutritivos regalos seminales junto al esperma que entregan a la hembra.

Según los autores, este hallazgo abre el camino para poner a prueba los conocimientos establecidos sobre la selección sexual. “Será importante conocer por qué, entre los muchos animales que intercambian el rol, solo el género Neotrogla posee un pene femenino altamente elaborado”, apunta Yoshitaka Kamimura, otro de los coautores e investigador de la Universidad de Keio (Japón).

Por su parte, Kazunori, adelanta el trabajo que queda por delante: “Tenemos que estudiar algunos comportamientos (como la postura de apareamiento), las características fisiológicas y de desarrollo que han permitido que en este género haya evolucionado el pene en las hembras. Para llevar a cabo este tipo de investigaciones es clave analizar una población sana de Neotrogla dentro del laboratorio. También ya están en curso estudios sobre las relaciones filogenéticas en base a datos moleculares”.


Referencia Bibliográfica
Yoshizawa et al., “Female Penis, Male Vagina, and Their Correlated Evolution in a Cave Insect”, Current Biology(2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.03.022.
Zona geográfica: Internacional
Fuente: SINC

Reconstruyen por primera vez el epigenoma de un neandertal

Una investigación con participación de la Universidad de Oviedo y publicada por la revistaScience describe, por primera vez, la reconstrucción de los epigenomas de un neandertal y de un denisovan. Más información sobre:DenisovangenomaepigenéticaNeandertalADNcáncer



Hasta hace algunas decenas de miles de años, nuestra especie, el Homo sapiens, compartió el territorio y probablemente ideas y parejas con otras especies, como los neandertales. / Neanderthal Museum

Un equipo internacional de investigadores, en el que participa el Instituto de Oncología de la Universidad de Oviedo, publica hoy en la revista Science un método novedoso que ha permitido desentrañar el patrón de metilación del ADN de dos especies extinguidas, un neandertal y un homínido de Denisova.

Comparando sus patrones epigenéticos con los de los humanos modernos, han podido identificar los genes cuya actividad difiere entre esas especies, y que marcan los cambios evolutivos que han configurado nuestra especie, es decir, que nos han hecho ser como somos actualmente.

Al desentrañar cómo se regulaban los genes en los neandertales y los denosivares, este estudio aporta por primera vez datos acerca de la evolución de la regulación de los genes en los humanos y abre una ventana a la exploración genética en especies que se extinguieron hace decenas de miles de años.

En el trabajo, coordinado por Liran Carmel, de la Universidad de Jerusalén, ha participado la Unidad de Epigenética del Cáncer del Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias Obra Social Cajastur (Universidad de Oviedo), dirigida por el doctor Mario Fernández Fraga, investigador del CSIC-CNB.

El profesor de la Universidad de Cantabria y del Instituto de Investigación Valdecilla (IDIVAL), José A. Riancho, ha colaborado también en los trabajos desarrollados por el equipo internacional.

Algunas diferencias en los patrones epigenéticos afectan a genes relacionados con el alzhéimer y la esquizofrenia
"Algunas de las diferencias en los patrones epigenéticos afectan a genes relacionados con el desarrollo de los huesos y podrían explicar las diferencias entre el esqueleto de esas especies antiguas y los humanos actuales", comenta Fernández Fraga.
Otras afectan a genes relacionados con el sistema cardiovascular y el sistema nervioso, los cuales se han asociado con enfermedades como el alzhéimer o la esquizofrenia.

Aunque se desconocen los factores que han dado lugar a esas diferencias, dado que los patrones epigenéticos están influidos tanto por las propias características genéticas como por las condiciones ambientales, como dice Riancho, “surge el interrogante de si esos trastornos, tan frecuentes en la sociedad actual, reflejan una predisposición inherente a nuestra especie o son, por el contrario, consecuencia de la forma de vida y el entorno en el que discurre nuestra existencia”.

La especie elegida
En el mundo actual convivimos humanos de una sola especie, pero eso no fue así en el pasado. Hasta hace algunas decenas de miles de años, nuestra especie, el Homo sapiens, compartió el territorio y probablemente ideas y parejas con otras especies, como los neandertales.

Sabemos poco acerca de cuáles fueron las características genéticas específicas que nos permitieron a los Homo sapiens sobrevivir en condiciones adversas, mientras las otras especies se extinguieron. Aún sabemos menos de las características epigenéticas que hicieron de nosotros 'la especie elegida'. La genética tiene que ver con los cambios en la secuencia de ADN que representa la estructura básica de los genes.

La epigenética, sin embargo, representa las variaciones sutiles de los genes que, sin afectar al núcleo de su estructura, modulan su actividad y pueden transmitirse a través de las generaciones. Entre ellas se encuentran algunas modificaciones químicas, como la metilación del ADN, que controla cuándo y cómo son activados y desactivados los genes que controlan el desarrollo de nuestro organismo.

La determinación de los genomas y los epigenomas de nuestros antecesores es fundamental para entender los mecanismos moleculares responsables de que seamos como somos. Para abordar este reto, Svante Pääbo, científico del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, lleva coordinando desde varios años el proyecto de la secuenciación del genoma del neandertal.

Como resultado de ello, el pasado mes de febrero la revista Nature publicó el primer genoma completo de un neardental. El ADN se obtuvo de un hueso del dedo del pie de un individuo adulto que vivió en las Cuevas de Altai (Sur de Siberia) hace unos 50.000 años. Unos meses antes, el mismo grupo había publicado otro artículo en el que describía el genoma del denisovan, un grupo de humanos arcaicos descubierto recientemente.


Referencia bibliográfica:

David Gokhman,1 Eitan Lavi,1 Kay Prüfer,2 Mario F. Fraga,3 José A. Riancho,4 Janet Kelso,2 Svante Pääbo,2 Eran Meshorer,1* Liran Carmel1*"Reconstructing the DNA Methylation Maps of the Neandertal and the Denisovan". 17 de abril de 2014. 10.1126/science.1250368.
Zona geográfica: España
Fuente: Universidad de Oviedo

EL INCENDIO EN VALPARAISO, CHILE ABRIL 2014 FOTOGRAFIADO DESDE EL ESPACIO POR EL SATELITE TERRA DE LA NASA


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Los fuertes vientos se propulsaron ​como ​un reguero de pólvora a través de Valparaíso, Chile, el 13 de abril de 2014. Rápidamente se convirtió en el mayor incendio en la historia de esta ciudad portuaria. El fuego comenzó en una zona boscosa, el 12 de abril y, finalmente, llegó a las casas de madera construidas en pendientes colinas alrededor de la ciudad. Según informes de prensa, al menos 12 personas murieron, 2.000 viviendas fueron destruidas y unas 10.000 personas evacuadas mientras el fuego se movió a través de una sección de la ciudad histórica.
La imágenes de resolución moderada del espectrorradiómetro (MODIS) de la NASA del satelite Terra tomó esta imagen del incendio a las 11:10 am hora local (14:10 GMT) el 13 de abril. detecciones de incendios se describen en rojo en el bosque al sur de la ciudad, que es de color gris pálido. Una larga columna de humo se extiende al noroeste sobre el Océano Pacífico, una clara indicación de que los vientos eran fuertes y soplando las llamas hacia la ciudad.
Valparaíso es la tercera ciudad más grande de Chile, con una población de más de 280.000 personas. Fue establecido en 1536 y se convirtió en un importante puerto internacional en el siglo 19. La ciudad es un sitio del Patrimonio Mundial de la UNESCO.
  1. Referencias

  2. El Mercurio (2014, 14 de abril) Bomberos: "El Más Grande de Chile es de Toda la Historia". Accedido abril 14, 2014.
  3. Fox News Latino (2014, 14 de abril) Raging incendio en Chile sostiene al menos 12 vidas, destruye cientos de casas. Accedido abril 14, 2014.
  4. NPR News (2014, 14 de abril) Por segunda noche, Valparaíso fuego se extiende la miseria en Chile. Accedido abril 14, 2014.
  5. UNESCO Centro del Patrimonio Mundial de la casco antiguo de la ciudad portuaria de Valparaíso. Accedido abril 14, 2014.
Imagen de la NASA cortesía LANCE / EOSDIS MODIS Rapid Response Team at NASA GSFC. Leyenda por Holli Riebeek.
Instrumento (s): 
Terra - MODIS

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Wildfire Burns Valparaiso, Chile - NASA Earth Observatory


IMAGEN LUNAR 19 ABRIL 2014

LUFOD-Apr19-14.jpg

Imagen al este por Makayla Wheeler , Florida


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Qué ocurrirá cuando cambie el campo magnético de la Tierra

Melissa - TodayIFoundOut.com

Qué ocurrirá cuando cambie el campo magnético de la Tierra

El campo magnético de la Tierra protege la vida de nuestro planeta, resguardándonos de las radiaciones y moderando el clima. La idea de que en algún momento este campo pueda alterarse, o desaparecer por completo, debería preocuparnos, ¿no? Sí y no.

La magnetosfera

La magnetosfera es una región alrededor de la Tierra en la que el campo magnético desvía la mayor parte del viento solar. Es, en esencia, un escudo en movimiento que está cambiando constantemente su potencia y orientación.

El centro de la Tierra

El corazón de nuestro planeta es un núcleo interno sólido compuesto en su mayoría de hierro. Tiene el tamaño aproximado de la Luna y su temperatura es tan elevada (entre 5.000 y 7.200ºC) que equivale a la de la superficie del Sol. Pese a esa temperatura, se encuentra en estado sólido por la gigantesca presión que soporta de todo el material por encima, empujado hacia el núcleo por la gravedad.
Alrededor de este núcleo interno existe una segunda capa compuesta de una aleación de hierro y níquel. Se trata del núcleo externo, es líquido y alcanza una temperatura de entre 4.000 y 5.000ºC).
Rodeando este núcleo externo hay una densa capa de rocas llamada manto terrestre, que "fluye como si fuera asfalto bajo un enorme peso". Se compone de hecho de dos partes, un manto interno, que es sólido y elástico, y otro externo, fluido y viscoso. Con una temperatura de entre 871ºC en el punto en el que se encuentra con la corteza terrestre, y 2.204ºC, en el que se encuentra con el núcleo externo, es relativamente templado comparado con sus vecinos de las profundidades.


Secuencia del eclipse de Luna, por Enzo De Bernardini

por Manu Arregi Biziola

Secuencia del eclipse de Luna, 15 de abril de 2014 | Autor: Enzo De Bernardini
Uno de los trabajos fotográficos más chulos con el eclipse de Luna del pasado 15 de abril es, sin duda, esta secuencia de Enzo De Bernardini (Astronomía Sur/Sur Astronómico) tomada desde Buenos Aires (Argentina). La secuencia tiene una gracia especial por la compañía. Ese astro que va paralelo al eclipse, por arriba, es Saturno. Más pegadita al eclipse, Spica, la estrella más brillante de Virgo. Y por debajo, Marte.
Aquí la secuencia, en vídeo. Gran trabajo, Enzo!!

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Secuencia del eclipse de Luna, por Enzo De Bernardini



Un nuevo estudio subraya la teoría del "mundo de agua" en los orígenes de la vida

JPL
ciudad perdida

Imagen del fondo del océano Atlántico que muestra una colección de torres calcáreas conocidas como la "Ciudad Perdida". Se ha sugerido que las chimeneas alcalinas hidrotermales de este tipo son el lugar de nacimiento de los primeros organismos vivos de la Tierra antigua. Crédito: NASA/JPL-Caltech


La vida enraizó hace más de 4 mil millones de años en la Tierra naciente, un lugar mucho más húmedo e inhóspito que ahora, bañado por chisporroteantes rayos ultravioleta. Lo que empezó como simples células acabó transformándose en mohos del fango, ranas, elefantes humanos y el resto de los reinos vivos de nuestro planeta. ¿Cómo empezó todo?
Un nuevo estudio realizado por investigadores del JPL y el equipo de Mundos Helados del Instituto de Astrobiología de NASA describe cómo la energía eléctrica que se produce naturalmente en el fondo del mar podría haber originado la vida. Aunque los científicos ya habían propuesto esta hipótesis - llamada emergencia de la vida hidrotermal alcalina submarina" - el nuevo informe reúne décadas de investigaciones teóricas, de laboratorio y de campo en una gran imagen unificada.
Según estos descubrimientos, que también pueden interpretarse como la teoría del "mundo de agua", la vida puede haber empezado en el interior de agradables manantiales calientes en el fondo del mar, hace mucho tiempo, cuando los océanos de la Tierra se agitaban por todo el planeta. Esta idea de fumarolas hidrotermales como posibles lugares de origen de la vida fue propuesta inicialmente en 1980 por otros investigadores, que las encontraron en el fondo marino cerca del Cabo San Lucas, en México. Llamadas "fumadores negros" estas chimeneas producen burbujas de fluidos calientes y ácidos. Por el contrario, las fumarolas del nuevo estudio son más agradables, más frías y filtran fluidos alcalinos. Uno de estos complejos de chimeneas alcalinas formando torres fue encontrado casualmente en el Océano del Atlántico Norte en 2000, y fue apodado la Ciudad Perdida.
La teoría del mundo de agua de Michael Russell y su equipo afirma que las fumarolas hidrotermales templadas alcalinas mantuvieron un sistema en desequilibrio respecto del antiguo océano ácido que las rodeaba - uno que podría haber aportado la llamada energía libre para producir la aparición de la vida. De hecho las chimeneas podrían haber creado dos desequilibrios químicos. El primero fue un gradiente de protones, en el que los protones- que son iones de hidrógeno - se concentraron más fuera de las fumarolas. Se podría haber extraído energía del gradiente de protones, algo que nuestros cuerpos hacen todo el tiempo en estructuras celulares llamadas mitocondrias. El segundo desequilibrio habría consistido en un gradiente eléctrico entre fluidos hidrotermales y el océano.
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NOTICIAS DEL COSMOS


Observatori Astronòmic

Curiosity fotografiado desde la órbita marciana

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La sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), actualmente en la órbita del planeta rojo, ha conseguido fotografiar al rover Curiosity en pleno viaje hacia las laderas del Monte Aeolis.
El vehículo aparece como un brillante punto azul en el cuadrante inferior izquierdo de la imagen (click para ampliar), cerca de una pequeña elevación llamada “Mount Remarkable”. La siguiente imagen es una ampliación de la que abre el post, donde se ve con claridad nuestro explorador.
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En la imagen general también se observan las huellas que han ido dejando las seis ruedas del rover desde que aterrizó en el cráter Gale.
Para hacernos una idea global de la instantánea, esto era lo que el Curiosity estaba viendo en el mismo momento en el que se tomó.
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Aprovechemos estos años en los que tenemos el lujo de tener orbitadores y robots en la superficie marciana que permiten estas instantáneas. Los recortes en presupuesto harán que pase mucho tiempo en volver a disfrutar de cosas así.
De juanjogom 
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Curiosity fotografiado desde la órbita marciana


Kepler-186f, ¿la primera exotierra?

Parece que no, que no es la primera exotierra, pero por muy poco. El equipo del telescopio espacial Kepler ha anunciado hoy el descubrimiento de Kepler-186f, un planeta del tamaño del nuestro situado en la zona habitable de su estrella, situada a 500 años luz del Sol. Pero, un momento, ¿no hemos dicho que tiene el mismo tamaño que la Tierra y que se halla en la zona habitable?¿Eso no es precisamente la definición de ‘exotierra’? Efectivamente, así es. Sin embargo, Kepler-186f está situado en el exterior de la zona habitable, así que incluso si suponemos que posee una atmósfera tan densa como la nuestra -algo que desconocemos-, su temperatura superficial media sería muy inferior a la de la Tierra, y eso si estuviese compuesta por dióxido de carbono en un 100%. Es decir, aún siendo optimistas, es difícil que Kepler-186f pueda soportar agua líquida en su superficie de forma permanente, lo que constituye precisamente una de las características de una exotierra. A no ser, claro está, que posea una atmósfera muchomás densa que la terrestre, en plan Venus, pero en ese caso la posible vida que surgiese bajo esas condiciones se enfrentaría a otros problemas para sobrevivir. Por otro lado, la órbita relativamente alejada de Kepler-186f lo protege de las fulguraciones tan características de las estrellas de tipo M y evita quizás que sufra acoplamiento de marea (o sea, que siempre muestre un hemisferio hacia su estrella).
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Representación artística de Kepler-186f (NASA/Ames/JPL-Caltech/T. Pyle).
Y es que, como era de esperar, Kepler ha descubierto su primera ‘casi-exotierra’ alrededor de una estrella enana roja (de tipo espectral M), más pequeña y fría que el Sol. Por eso, Kepler-186f gira alrededor de la misma a tan sólo 54 millones de kilómetros de distancia (0,34 UA), con un periodo de 130 días. Sea como sea, solamente conocemos su tamaño y, curiosamente, es casi idéntico al de la Tierra (un 10% superior). No tenemos ni idea de cuál es su masa, así que somos incapaces de estimar su densidad y naturaleza, por no hablar de otros parámetros como periodo de rotación o densidad atmosférica.
De todas formas, se trata de un gran hallazgo. Otros planetas habitables conocidos, como Kepler-22b o Kepler-62f, son mucho más grandes que la Tierra y posiblemente sean minineptunos o mundos océanos, quién sabe. Kepler-186f es el primer exoplaneta habitable probablemente rocoso, que no es poco, aunque lo más probable es que sea demasiado frío para ser una exotierra (recordemos además que dependiendo de la definición de zona habitable -concepto subjetivo donde los haya- Kepler-186f podría estar directamente fuera de la misma). El equipo de Kepler ha usado los datos de telescopios terrestres (Keck II y Gémini Norte) para estudiar el campo estelar alrededor de Kepler-186 y descartar posibles fuentes de ruido en la señal del tránsito.
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Comparación entre Kepler-186f y la Tierra y sus respectivos sistemas (NASA/Ames/JPL-Caltech/T. Pyle).
Kepler-186f forma parte de un sistema con otros cuatro planetas como mínimo, situados todos ellos más cerca de la estrella y que ya habían sido descubiertos con anterioridad. Vale la pena mencionar que además todos son planetas con un tamaño inferior a 1,5 veces el terrestre. Es decir, se trata de otro sistema planetario compacto similar a otros detectados por Kepler.
Kepler-186f puede que no sea la primera exotierra, pero bien podría ser el primer ‘exomarte’. En cualquier caso es un mundo rocoso en la zona habitable de su estrella. Y hasta ayer desconocíamos su existencia. ¿No es fascinante?
Referencias:
FUENTE