Hablando Con Científicos - Cienciaes.com

Nuestra visión del lugar que ocupamos en el Universo ha cambiado mucho durante los últimos 30 años. Si a principios de los años 90 considerábamos a la Tierra como uno de los 9 únicos planetas conocidos (solo 8 desde que Plutón fuera degradado en 2006) ahora ocupa un puesto indefinido en una larga lista que supera los 3.500 planetas cuya existencia ha sido confirmada por la ciencia ¿Cómo se las ingenian los astrofísicos para detectar esos lejanos mundos extrasolares? ¿Cómo, además de detectar su presencia, consiguen calcular su tamaño, periodo de traslación, temperatura y composición de su atmósfera? Nuestro invitado es uno de esos científicos observadores capaces de captar lo que, a todas luces, parece inobservable, al menos de forma directa. Guillermo Torres es investigador del Harvard Smithsonian Center of Astrophysics y miembro de la IAU.

Cuando las bacterias patógenas infectan una de nuestras células se ponen en marcha una serie de mecanismos de defensa que la evolución ha ido diseñando con exquisito cuidado. En un reciente trabajo, publicado en la revista Science, nuestra invitada, Eva Nogales y un nutrido conjunto internacional en el que participan científicos de la Universidad de California y el Howard Hughes Medical Institute en Berkeley y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España han logrado visualizar, utilizando el microscopio electrónico, cómo ciertas proteínas del sistema inmune se unen a una proteína existente en los flagelos de las bacterias y desencadenan una cascada de reacciones que culminan con el suicidio de la célula infectada y la destrucción de los patógenos.

Acostumbramos a entrevistar en este programa a científicos consagrados, personas que han alcanzado su grado de conocimiento después de muchos años de estudio y dedicación. Conscientes, como somos, de que una carrera científica es un largo camino, queremos hablar también con aquellos que inician ese camino desde sus años de universidad. Hoy hablamos con un estudiante, porque creemos que un científico se forja a lo largo de una prolongada vida de preparación y estudios que comienza desde momentos muy jóvenes. Josué Muñoz Galindo recibió recientemente uno de los premios de fin de grado que otorga la Universidad de Castilla – La Mancha a sus mejores alumnos. El título del trabajo era “Medioambiente y Polímeros Biodegradables”, un tema que hoy comenta para todos nosotros.

Nuestro invitado, Ricardo Pérez Lafuente, nos presenta una pieza de ámbar, de casi 100 millones de años de antigüedad, que encierra en su interior un verdadero tesoro: una pluma de dinosaurio con una garrapata aferrada a ella. Si, a los dinosaurios no sólo le sacaban la sangre los mosquitos, aunque esa posibilidad exista y nos la hayan vendido en películas de ficción como “Parque Jurásico”, los dinosaurios también tenían otros parásitos, entre ellos, las garrapatas. Las garrapatas son una superfamilia de ácaros, están dotadas de un aparato chupador con el que extraen sangre a sus víctimas. Actualmente parasitan a perros, gatos y otros muchos animales, incluidos nosotros, si nos ponemos a su alcance. Ahora tenemos la certeza de que también existían hace 100 millones de años y, además, le chupaban la sangre a los dinosaurios emplumados.

Comprender cómo es un estuario es un reto impresionante. Requiere la recopilación de infinidad de datos a lo largo de grandes periodos de tiempo y la utilización de modelos físico-matemáticos capaces de encerrar, en unas pocas ecuaciones, los secretos del comportamiento del choque del agua dulce del río con el agua salada del mar. Después, cuando las condiciones cambian, ya sean cambios debidos a fenómenos naturales o por la acción del ser humano, esos modelos pueden proporcionar una información de enorme valor que permita prever las consecuencias. Hoy Manuel Díez Minguito, Investigador en el Grupo de Dinámica de Flujos Ambientales del Centro Andaluz de Medio Ambiente de la Universidad de Granada., explica cómo se elaboran los modelos que simulan teóricamente el comportamiento de los estuarios.

Antonio de la Hoz, profesor de Química Orgánica de la UCLM en Ciudad Real y director del Grupo de investigación Microondas en Síntesis Orgánica y Química Verde (MSOC), habló en un programa anterior de la química sostenible o química verde, definida como un conjunto de principios encaminados reducir o eliminar el uso o la generación de aquellas sustancias químicas peligrosas que intervienen en los procesos químicos. Hoy, contamos de nuevo con él para que nos hable de un campo de investigación que puede ayudar en ese camino: la utilización de las microondas en la síntesis de productos químicos.

Desde la invención de la agricultura, la relación entre la vida silvestre y las actividades humanas ha sido difícil. Muchas especies han sido desplazadas de sus hábitats por la expansión de las zonas de cultivo, pero otras, en cambio se adaptaron. En los tiempos modernos las actividades agrícolas se han potenciado, gracias a la utilización de tractores, cosechadoras, etc. Estos avances han permitido salvar las dificultades que entrañaban las labores del campo y variar los ritmos de las cosechas, pero los cambios afectan también a especies, como el aguilucho cenizo, que habían encontrado en los campos de cultivo su hábitat natural. Nuestra invitada, Beatriz Arroyo y su Grupo de investigación de la UCLM has estudiado durante 20 años posibles vías que hagan compatible la conservación de la vida silvestre con las actividades humanas.

¿Puede haber empresa más osada que viajar al núcleo de una estrella? ¿Quién podría soportar temperaturas capaces de desnudar los átomos de sus electrones, presiones que le dejarían reducido al volumen de un azucarillo y fuerzas de marea que lo convertirían en un mísero espagueti cósmico? A pesar de todos esos inconvenientes, hay personas que lo hacen ¡cada día! Son investigadores que, sin moverse de casa, viajan miles, incluso millones de años luz para sumergirse, sin miedo, en el interior de estrellas mucho más grandes y masivas que la nuestra. A estos imaginativos trotamundos pertenecen Antonio Claret y Guillermo Torres. Ambos acaban de publicar un artículo científico en The Astrophysical Journal que describe fenómenos que suceden en el núcleo de las estrellas masivas. Antonio Claret, investigador del IAA, explica el contenido de la investigación en este capítulo de Hablando con Científicos.

Desde pequeños hemos aprendido, al menos así me lo ensañaban a mí, que los ríos son corrientes de agua que van a desembocar al mar. Esa simple definición da cuenta de la importancia que tiene la desembocadura de un río, porque allí, en el encuentro entre dos aguas de distinta naturaleza, es donde el río muere. Lo que no llegamos a estudiar, o si lo hicimos pasamos de puntillas, fue la variedad de estuarios que existen y los fenómenos físicos que tienen lugar cuando el agua dulce de un río se encuentra con el agua salada del mar. Entender cómo se combinan todas las variables que intervienen en la desembocadura es fundamental para calibrar los cambios que tienen lugar en el entorno de un estuario, ya sean motivados por causas naturales o artificiales. Nuestro invitado de hoy, Manuel Díez Minguito, habla los fundamentos de los estuarios.

Habréis notado que basta con consultar algún producto por internet, para que muchas de las páginas web que veáis a continuación os ofrezcan ese mismo producto en los anuncios ¿Cómo es posible que sepan tanto sobre mí? – os habréis preguntado, y con razón. En la actualidad (2017) existen más de 3.700 millones de usuarios de Internet, repartidos por todo el orbe, conectados a través de sus ordenadores, tabletas, móviles, etc; cada cual con las más variopintas aficiones y necesidades… ¿Os imagináis la cantidad de datos que estamos generando, en conjunto, a cada momento? ¿Cómo es posible que yo, una persona perdida entre esa enorme multitud, en mi pueblo de Villanueva del Pardillo, reciba precisamente el anuncio que me interesa? La respuesta está en dos palabras: Supercomputación y Big Data. Nos lo explican los profesores de la UCLM, Francisco J. Alfaro y Jesús Escudero.

Pocas veces nos preguntamos por la cantidad de procesos que entraña la elaboración de las cosas más comunes que manejamos en nuestras vidas. Un medicamento, una pintura, un libro o un teléfono móvil son productos cuya fabricación requiere mucha química. Una química que, cuando el producto llega a nuestras manos, ha dejado en el camino un buen número de problemas añadidos: consumo de materias primas que tal vez se están agotando; energía, probablemente obtenida de combustibles fósiles que, a su vez, liberan gases de efecto invernadero; sustancias químicas que se desechan y contaminan, etc. Una propuesta muy interesante para luchar contra la contaminación lleva un nombre esperanzador: Química sostenible o química verde. Habla de ella Antonio de la Hoz, profesor de Química Orgánica de la UCLM y director del Grupo de investigación Microondas en Síntesis Orgánica y Química Verde (MSOC).

Un artículo, publicado en Nature, nos habla de un planeta extrasolar denominado WASp-19b, que gira alrededor de una estrella situada en la constelación Vela, a una distancia tal, que su luz tarda casi mil años en llegar hasta nosotros. Es un planeta tan lejano que no existe ninguna imagen directa de él, pero su presencia se infiere de la luz que nos llega de la estrella. A pesar de ello, los científicos han logrado obtener no solamente datos de su masa y su órbita, sino que también han logrado averiguar la existencia de ciertas moléculas existentes en su atmósfera. El título del artículo así lo asegura: Detección de óxido de titanio en la atmósfera de un Júpiter caliente Varias preguntas nos surgen al leer ese título: ¿Qué es un Júpiter caliente? ¿Cómo es posible conocer la composición de su atmósfera? ¿Qué importancia tiene el óxido de titanio? Responde Antonio Claret, astrofísico del IAA y uno de los autores del artículo.

Recordar es mucho más que revivir el pasado porque, al fin y al cabo, casi cualquier acto de nuestras vidas, sea pasado o futuro, está ligado a lo recuerdos que hemos logrado conservar en la memoria. Hoy, Mónica Muñoz López, profesora de anatomía el College of Medical, Veterinary & Life Sciences de la Universidad de Glasgow, en el Reino Unido, habla del tipo de memoria ligada a los sonidos: la memoria auditiva. Es una memoria efímera que apenas dura unos milisegundos, al menos una parte de ella, la que se identifica como memoria sensorial. Recordar un sonido no es fácil porque nuestro cerebro suele mezclarlo con otras sensaciones. El sonido, la imagen y otros recuerdos se mezclan en nuestra mente sin poder separarlos. El trabajo de Mónica en este campo la llevó a estudiar las proyecciones, es decir, las conexiones y las áreas del cerebro que se activan durante la memoria auditiva.

Desde la más pequeña y solitaria ameba, hasta la neurona más evolucionada de nuestro cerebro, todas las células dependen de su capacidad para comunicarse con el entorno. Como sucede en nuestra vida diaria, para que la comunicación celular tenga éxito, hace falta un emisor, un receptor y un medio a través del cual fluya la información. Así, las células emiten sus mensajes en forma de moléculas químicas que viajan por el medio buscando un receptor. Esos receptores se encuentran en las paredes de las células y, cuando llega hasta ellos la molécula adecuada, se activa una señal que se transmite al interior de la célula, provocando una respuesta. Nuestra invitada, María Teresa Miras Portugal, catedrática del departamento de Bioquímica y Biología Molecular IV en la Facultada de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid, se dedica a investigar las cascadas de señalización y los receptores purinérgicos en las células del sistema nervioso.

Un día, hace mucho tiempo, un estegosaurio caminaba por la orilla de un lago mientras arrancaba a bocados las plantas que crecían cerca del agua. El suelo cedía a su paso y sus patas se hundían en el barro. El animal avanzaba dejando una serie de huellas profundamente marcadas en el terreno. El barro se secó y, tiempo después, las huellas se rellenaron con otro material, formando en su interior una copia de la pata del animal que las creó. Aquel acontecimiento no parecía nada especial si no fuera porque, 120 millones de años más tarde, unos seres humanos encontrarían esas huellas y estudiarían el molde que las rellenó en un intento por comprender cómo eran aquellas criaturas que llamamos dinosaurios. Hoy hablamos con Jesús Herrero Gascón, autor de un artículo científico que estudia las huellas y contrahuellas de los dinosaurios.

Hoy continuamos el viaje iniciado en un programa anterior hacia la búsqueda de la última estructura conocida de la materia. Nuestro guía, Pedro González Marhuenda, catedrático de Física Teórica en la Universidad de Valencia e investigador del Instituto de Física Corpuscular, nos cuenta paso a paso y de una manera muy didáctica, cómo la investigación científica ha ido desentrañando a lo largo de los últimos dos siglos los componentes íntimos de la materia, desde la idea más elemental y primitiva del átomo que nos proporcionó Thomson, hasta las complejas descripciones de del Modelo Estándar que conecta a los quarks, los leptones, los cuantos de las interacciones fundamentales y el bosón de Higgs.

Intentar comprender la estructura última de la materia es quizás un objetivo demasiado ambicioso, simplemente porque no la conocemos. Lo que sí podemos intentar, dice Pedro González Marhuenda, catedrático de Física Teórica en la Universidad de Valencia e investigador del Instituto de Física Corpuscular, es dar una idea de lo último que conocemos de esa estructura. Pedro González nos propone hacer un viaje a través de la historia del conocimiento, desde las primeras ideas sobre la materia, defendida por sabios griegos como Tales, Aristóteles o Demócrito, hasta los últimos descubrimientos realizados con las máquinas más extraordinarias jamás construidas, como el LHC, donde los científicos emplean enormes energías para dar fundamento a las teorías más avanzadas y buscar los componentes diminutos y escurridizos, como el bosón de Higgs. Hoy ofrecemos la primera parte de este viaje alucinante.

Una célula es un ser vivo que debe obtener energía de los nutrientes para llevar a cabo las reacciones químicas y fabricar las moléculas que necesita para sobrevivir y multiplicarse. El metabolismo más primitivo es el que utiliza la glucosa, una molécula de azúcar que proporciona energía a las células. Pero no todas las células la consumen por igual, en las células cancerosas su consumo está potenciado. El equipo del profesor Bartrons, director del Grupo de Regulación del Metabolismo de la Universidad de Barcelona, lleva trabajando desde 1995 en genes sensibles a las necesidades de energía de las células, especialmente cuando éstas se encuentran en una situación con falta de oxígeno. Muchos tumores, debido al excesivo crecimiento, sufren de falta de aporte de oxígeno y estos genes se vuelven muy activos, un exceso cuya comprensión abre las puertas a futuras terapias.

Perseguir y dar caza a un cometa, convertirse en su satélite y orbitarlo, enviar hasta su superficie una sonda de descenso, estudiar, fotografiar y medir hasta el más mínimo detalle con decenas de sofisticados instrumentos durante más de dos años es una odisea que merece ser contada. En un programa anterior de Hablando con Científicos, conversamos con Luisa María Lara López del lado humano del investigador que dedica muchos años a una misión espacial. Hoy le toca el turno a la Ciencia. A partir de los datos obtenidos durante los años que Rosetta ha estado acompañando al cometa 67P/Churyumov-Guerasimenko nos hacemos esta pregunta: ¿qué hemos aprendido?

Cuando oímos hablar del colesterol, casi siempre pensamos en su lado malo. Niveles excesivos en sangre son un índice de posibles problemas cardiovasculares, peligro de obstrucción de vasos sanguíneos, etc. Sin embargo, como nos comenta hoy nuestra invitada, Mairena Martín López, Catedrática de Bioquímica y Biología Molecular en la UCLM, el colesterol es bueno y necesario. Es un componente esencial en las membranas de nuestras células, a las que proporciona consistencia y flexibilidad. Ahora, Mairena Martín y su equipo han publicado en Nature Communicatios los resultados de una investigación que revela una función desconocida del colesterol: actúa como un “portero” que impide, o facilita, el paso de un estímulo a la célula, controlando su respuesta.