Hablando Con Científicos - Cienciaes.com

Las estrellas como el Sol, tras agotar su combustible nuclear, terminan su vida expulsando al espacio sus capas más externas. La materia expulsada forma una extensa nube de gas que envuelve a la estrella y se dispersa por el espacio lentamente. En condiciones normales, la energía desprendida por la estrella ioniza las regiones de gas más cercanas a ella, mientras que las regiones más alejadas y frías muestran menor ionización. Un equipo internacional de científicos, liderado por nuestro invitado, Martín Guerrero Roncel, astrofísico del IAA (CSIC), revela que la nebulosa HuBi1, en cambio, tiene un comportamiento opuesto al esperado. La nube de gas muestra una estructura de ionización invertida debida, probablemente, a que en un momento del pasado la estrella renació.

Un equipo internacional de científicos, entre los que se encuentra nuestro invitado, Daniel Viudez Moreiras, investigador del Centro de Astrobiología (INTA – CSIC), publicó recientemente un artículo en Science que revela que la concentración de metano en la atmósfera de Marte sufre variaciones que se correlacionan con el paso de las estaciones en el Planeta Rojo. Los datos han sido recogidos por dos de los instrumentos del rover Curiosity, que desde 2012 recorre el fondo del crater Gale, una enorme cuenca de impacto de 154 kilómetros de diámetro que en tiempos remotos estuvo bajo las aguas de un gran lago. Los dos instrumentos son: TLS-SAM (Tunable Laser Spectrometer – Sample Analysis at Mars) diseñado para analizar los gases que componen la atmósfera y las rocas marcianas, entre ellos la concentración de metano y REMS (Rover Environmental Monitoring Station) desarrollado por el Centro de Astrobiología (INTA – CSIC). Os invito a escuchar a Daniel Viúdez.

Más allá de la Vía Láctea, en una región situada en la constelación Osa Mayor, a 140 millones de años luz de nosotros, se localiza Arp 299, un objeto celeste formado por dos galaxias en colisión. Nuestro invitado Miguel Á. Pérez Torres, investigador en el Departamento de Radioastronomía y Estructura Galáctica del IAA y del CSIC, lleva diez años estudiando el entorno de Arp 299 y los sucesos que allí tienen lugar. En 2005, Miguel Pérez y el investigador finlandés Seppo Mattila descubrieron una brillante señal en el infrarrojo y en radio procedente de uno de los núcleos de la galaxia. En un artículo, recientemente publicado en Science, los investigadores argumentan que la señal detectada proviene de los últimos estertores de una estrella que está siendo desgarrada y engullida por el agujero negro supermasivo de uno de los centros galácticos.

El cerebro humano es el órgano más complejo que ha creado la naturaleza, al menos aquí en la Tierra. Equipado con conjunto de neuronas y células de soporte (gliales) va tejiendo todo lo que somos, sentimos o pensamos. Las neuronas son unidades transmisoras de información. La señal es recibida por las dendritas, atraviesa el cuerpo celular y se encamina por el axón hasta la neurona siguiente. Cuando la señal llega al terminal axónico se liberan unas moléculas, unos mensajeros químicos, que se unen a los receptores existentes en la membrana de la neurona que recibe la información. La recepción provoca cambios eléctricos en la membrana que, a su vez, activan los canales iónicos encargados de transmitir la señal a través del cuerpo de la neurona receptora hasta la neurona siguiente. Rafael Lujan y su equipo del Laboratorio de Estructura Sináptica de la UCLM nos explica qué son los receptores y canales iónicos.

EL agua clara y cristalina permite que la luz del Sol penetre sin obstáculos y aporte energía al plancton, algas y plantas que a su vez alimentan a muchas otras criaturas. El agua turbia, en cambio, puede reducir drásticamente el paso de la luz generando un entorno radicalmente distinto. Según estudios recientes, las aguas de algunos estuarios muestran un estado extremadamente turbio caracterizado por concentraciones de varios gramos de sedimento por litro de agua ¿Por qué suceden esos estados hiper-turbios? ¿Qué mecanismos los alimentan y qué consecuencias tiene para el entorno que rodea al estuario? Manuel Díez Minguito, investigador en el Grupo de Dinámica de Flujos Ambientales del Centro Andaluz de Medio Ambiente responde a las preguntas.

El cerebro humano es el órgano más maravilloso y complejo que ha creado la naturaleza, al menos aquí en la Tierra. En un peso que no llega al kilo y medio, el cerebro contiene más de 86.000 millones de neuronas, que, con sus innumerables interconexiones, almacenan todo lo que somos. Cuando una arteria o vena se obstruye o se rompe en el cerebro, se produce un accidente cerebrovascular o “ictus”. Entonces las neuronas de una región quedan privadas de su fuente de alimento y oxígeno y comienzan un deterioro que, si no se actúa a tiempo, puede tener consecuencias dramáticas para el paciente. Nuestro invitado, Tomás Segura, médico neurólogo, Jefe del Servicio de Neurología del Hospital General Universitario de Albacete dirige la Unidad del Ictus, donde un equipo multidisciplinar de profesionales entrenados, con la tecnología más moderna, atiende a los pacientes siguiendo un código de actuación que permite salvar muchas vidas: El Código Ictus.

El mundo en el que nos desenvolvemos está cambiado de forma radical en los últimos tiempos. Los sistemas informáticos no hacen más que conquistar cimas que hace tan solo unas décadas parecían patrimonio exclusivo de la inteligencia humana. Los grandes campeones mundiales de ajedrez, primero, y ahora los de Go, ya no son seres humanos sino programas de ordenador. No obstante, ellos son solamente la cabeza más mediática de todo un proceso que abarca casi todas las facetas del conocimiento. Los ordenadores han dejado de ser meras calculadoras para convertirse en entes con capacidad para aprender por sí mismos, pensar de una manera similar a como nosotros lo hacemos y encontrar con inteligencia caminos novedosos y soluciones que la mente humana ni siquiera había sospechado. Hoy hablamos de estas cosas con José Antonio Gámez Martín, director del Grupo de Sistemas Inteligentes y Minería de Datos (SIMD) de la UCLM.

Celebramos el programa número 200 de Hablando con Científicos visitando uno de los lugares más extraordinarios que se conocen del campo de la paleoantropología: Los yacimientos de homininos de la Sierra de Atapuerca, en Burgos, al norte de España. Allí se excavan siete yacimientos que cuentan la historia de los homínidos que vivieron durante un periodo de un millón cuatrocientos mil años. Durante ese tiempo distintas especies del género homo han evolucionado y han dejado en las cuevas de la sierra sus huellas, en forma de huesos, herramientas y semillas. Otra parte de la historia que hoy comentamos es más reciente, la escriben aquellos que han dedicado su vida a descubrir e interpretar los restos que el conjunto de yacimientos que la Sierra de Atapuerca encierra como un valiosísimo tesoro. Entre esas personas está nuestra invitada en Hablando con Científicos, Marina Mosquera, arqueóloga e investigadora de la Universidad Rovira y Virgili.

Un superordenador, o supercomputador, es una máquina de cálculo capaz de realizar, en el mejor de los casos, decenas de miles de billones de operaciones por segundo. Tan extraordinaria capacidad permite afrontar un buen número de tareas relacionadas con distintas parcelas del conocimiento, como la predicción del tiempo atmosférico, la evolución del clima, la física de partículas, la criptografía o la astrofísica. Según la lista de los Top 500, en la que se encuentran los 500 computadores más rápidos del mundo, el primer lugar lo ocupa Sunway TaihuLight, que se encuentra en el Centro Nacional de Supercomputación de China y contiene nada menos que 10.649.600 microprocesadores. Lógicamente no basta con reunir muchos procesadores para realizar una tarea con éxito, el reto es hacerlos funcionar de forma coordinada, mediante redes de interconexión, campo en el que investiga Francisco Quiles Flor, Catedrático de la UCLM.

Los virus son los parásitos de las células y conocer sus estrategias de entrada, replicación y diseminación es fundamental para el diseño de fármacos que permitan luchar contra ellos. En University of Kentucky College of Medicine, nuestro invitado, el investigador posdoctoral chileno Nicolás Cifuentes Muñoz, estudia los mecanismos empleados por virus de las vías respiratorias para penetrar en las células, reproducirse y propagarse. Dos de los virus que investiga son el “virus respiratorio sincitial” y el “metapneumovirus”. El virus respiratorio sincitial es tan común que prácticamente todos nosotros hemos tenido que lidiar con él, en un momento u otro de nuestras vidas. El resultado de la infección no suele ir más allá de las toses, estornudos y mocos típicos de un resfriado, pero en los niños pequeños y en las personas con el sistema inmune deprimido pueden tener graves consecuencias.

Una forma clásica de deducción lógica se presenta cuando, ante un conjunto de soluciones posibles, descartamos las menos adecuadas o imposibles para encontrar en los que quedan a la respuesta correcta: “Tenemos A o B; si no es A, tiene que ser B” Para un adulto, que domina el lenguaje, expresar este tipo de deducciones es fácil, pero no está claro si los niños que aún no han aprendido a hablar, son capaces de hacerlas. Los experimentos realizados por Ana Martín y sus colaboradores del Center for Brain and Cognition de la Universidad Pompeu Fabra (UPF) se basan en mostrar a bebés preverbales una serie de escenas de animación en un ambiente controlado y observar sus reacciones con unos sensores externos capaces de medir la dilatación de sus pupilas y del tiempo que dedican a observar la escena.

La supervivencia de una criatura depende de su habilidad para relacionarse con el ambiente que la rodea. Sin esa comunicación es difícil imaginar que un ser pueda alimentarse, protegerse o reproducirse, así pues, hasta la más pequeña bacteria ha tenido que evolucionar desarrollando toda una serie de mecanismos especializados en la detección de señales exteriores a ella y en la respuesta interna a esas señales. Esos son, podemos decir, los “sentidos” de las bacterias. Conocerlos nos proporciona una ventaja importante a la hora de luchar contra los microorganismos que causan enfermedades o favorecer a aquellos que nos benefician. No es una investigación fácil, la prueba es que nuestra invitada hoy, Maite Villanueva San Martín, ha pasado 7 años de su vida descifrando los “sentidos” de una bacteria que lleva por nombre Staphylococcus aureus.

Las moléculas que se detectan en el espacio, algunas de las cuales son desconocidas en la Tierra, suelen habitar en las nubes moleculares dispersas por la galaxia. Esas nubes son inmensas aglomeraciones de gas y polvo que se extienden por amplísimas regiones entre las estrellas. Su composición es fundamentalmente hidrógeno y helio pero, además, contienen pequeñas cantidades de otros elementos como el carbono que forman moléculas, muchas de ellas orgánicas, como monóxido de carbono (CO), metanol, etanol, cianuro de hidrógeno, ácido fórmico, etc,. Con el tiempo, de las nubes interestelares nacen nuevos soles, planetas y toda la cohorte de cuerpos menores que los acompañan. José Cernicharo y Christine Joblin, han publicado en la revista Science una perspectiva sobre la detección en el medio Interestelar de benzonitrilo, una molécula orgánica intrigante que ayuda a unir químicamente moléculas simples basadas en carbono y otras mucho más grandes conocidas como con los hidrocarburos aromáticos policíclicos.

Los modernos métodos de análisis químico permiten detectar ínfimas cantidades de multitud de sustancias en una muestra biológica. Su aplicación se extiende en múltiples campos. Los análisis clínicos que permiten extraer de una muestra de sangre o de orina la información sobre multitud de moléculas y sus concentraciones para determinar la salud de un paciente. En los controles antidopaje atletas de élite. En medicina forense se utilizan para determinar las sustancias presentes en los fluidos corporales de una víctima y resolver así un delito. En nutrición, los análisis permiten detectar y valorar la concentración de sustancias útiles para la elaboración complementos nutricionales o de uso farmacéutico. De todo ello hablamos con Virginia Rodríguez Robledo, investigadora en la Facultad de Farmacia de la Universidad de Castilla-La Mancha en el grupo de investigación “Neurobiología Celular y Química Molecular del Sistema Nervioso Central”.

Una nueva era de la observación astronómica está a cerca de comenzar gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST). Si todo sale como está previsto, el próximo año partirá a bordo de un Ariane 5 hasta su lugar de observación, en el punto Lagrange 2, situado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Una vez allí desplegará su espejo segmentado de 6,5 metros, a la sombra de un sofisticado paraguas que lo protegerá de la luz solar, y comenzará a escudriñar el Universo en el infrarrojo. El JWST llevará cuatro instrumentos de observación, uno de ellos es el Instrumento de infrarrojo medio (MIRI), cuyo responsable por parte española en Centro de Astrobiología (INTA-CSIC), nos visita hoy: David Barrado y Navascués.

No importa dónde nos encontremos, en un bosque, en la orilla de un río o en el desierto, si cogemos un puñado de tierra, a buen seguro que estará cargado de vida. La inmensa mayoría de especies de bacterias que pueblan cualquier pedazo de suelo son desconocidas para nosotros. Ahora, esa falta de conocimiento está empezando a cambiar, gracias al estudio recientemente publicado en Science por un grupo internacional de científicos liderado por nuestro invitado, el investigador español Manuel Delgado Baquerizo, actualmente en la Universidad de Colorado Boulder, Estados Unidos. Manuel y sus colegas han recogido muestras del suelo de 237 ubicaciones repartidas por los distintos continentes y las han analizado para descubrir las bacterias que contienen.

El pasado mes de noviembre tuvo lugar en la ciudad de Buenos Aires, Argentina, la reunión número 55 de la sociedad Latinoamericana de Investigación Pediátrica (SLAIP 2017) . El presidente de l reunión, Paulo Cáceres Guido, habla con nosotros de tres de los trabajos científicos más relevantes que se presentaron durante la reunión. El primero de ellos relaciona la obesidad y sobrepeso en adolescentes con la deficiencia de vitamina D. El segundo relaciona el bajo nivel de DHA, un ácido importante para el desarrollo intelectual, en la leche materna, debido a deficiencias en la alimentación de las madres. Y, por último, un estudio revela el elevado número de fármacos “Off-label” prescritos a pacientes pediátricos.

En nuestro refugio azul nos sentimos seguros y vivimos ajenos a todo lo que existe más allá de la atmósfera terrestre. Sin embargo, la realidad es muy distinta, la Tierra está expuesta a multitud de fenómenos que llegan a nosotros desde el espacio exterior. La fuente principal de perturbación procede del Sol, una estrella de enorme tamaño y felizmente cercana, que modifica el entorno terrestre modelándolo a su antojo. La influencia del Sol sobre la Tierra es continua, por eso científicos como nuestra invitada, Consuelo Cid Tortuero, astrofísica y profesora de la Universidad de Alcalá, dedican su vida a investigar los efectos que su actividad tiene sobre el entorno terrestre. El campo de estudio ha dado a luz a una disciplina que recibe el nombre de Meteorología Espacial.

El agricultor que exigen los tiempos que se avecinan es una persona conocedora, como hasta ahora, de las actividades agrícolas, pero, a su vez, conectada a la tecnología. Accederá, vía teléfono móvil, a las imágenes obtenidas por los satélites espaciales, tomadas desde gran altura en el óptico y el infrarrojo. Las imágenes, inspeccionadas por personas especializadas y tratadas con software que interpreta las secuencias de color, permitirán dar a conocer, en todo momento y lugar, si en un lugar del terreno cultivado hace falta agua o nutrientes, si existe alguna plaga o enfermedad si el cultivo tiene un desarrollo adecuado estudiando la función clorofílica. Este es el objetivo del proyecto europeo FATIMA, nos habla de él su coordinador: Alfonso Calera Belmonte.

Los rayos cósmicos son partículas de alta energía que llegan a la Tierra procedentes de fuentes galácticas lejanas. En su mayoría están formados por protones o núcleos atómicos, pero junto a ellos llegan también, en menor proporción, electrones y positrones. Hace más de 10 años, gracias a observaciones con satélites espaciales, se observó que llagaban a la Tierra más positrones de lo que las teorías predicen, especialmente de aquellos que tienen mayor energía. Desde entonces se han propuesto distintas hipótesis que justifican el resultado, una de ellas propone que la fuente debe estar en ciertos púlsares y otras señalan a la materia oscura o procesos desconocidos. Una investigación, en la que participa Rubén López Coto, ha utilizado el High-Altitude Water Cherenkov Observatory (HAWC), situado en México, para estudiar dos púlsares conocidos y propone que el origen de los positrones podría ser más exótico de lo que se pensaba.