Hablando Con Científicos - Cienciaes.com

Hace casi 66 millones de años, el choque de un asteroide o comenta en la península de Yucatán provocó una conmoción de amplitud planetaria que destruyó el 75% de la vida terrestre. Muchas criaturas desaparecieron para siempre, pero, a pesar de las terribles consecuencias de la catástrofe, la vida resistió y las especies que sobrevivieron lograron recuperar el espacio perdido y diversificarse poblando de nuevo todo el planeta. Sin embargo, el impacto marcó un antes y un después en los ecosistemas terrestres, especialmente en los grandes bosques tropicales. Un equipo de científicos, entre los que se encuentra nuestro invitado, el investigador colombiano Carlos Jaramillo, ha llevado a cabo un análisis del polen fósil y las hojas de las plantas que poblaron los bosques tropicales antes y después del impacto y ha descubierto cómo los antiguos bosques abiertos, poblados por dinosaurios, desaparecieron y fueron sustituidos por las actuales selvas tropicales cerradas convertidas en los ecosistemas más diversos de

Cuando un microorganismo supera las primeras barreras de protección de nuestro cuerpo y comienza a reproducirse en su interior, las células del sistema inmunitario que se enfrentan a él segregan ciertas moléculas destinadas a dar la alarma y activar otros mecanismos de defensa. Esta semana, Jorge Laborda comenta cómo esas moléculas propician una elevación de la temperatura corporal y activan al hígado para que aumente la producción de una serie de proteínas, llamadas citocinas, que tienen diversos cometidos, elevan la temperatura corporal, se unen al invasor y favorecen su eliminación o bloquean las existencias de hierro libre del torrente sanguíneo para que no sea utilizado por las bacterias para reproducirse.

Ahora que ha llegado la primavera por estas latitudes, un breve paseo por el campo nos permite ser testigos de la enorme complejidad de la vida que se desenvuelve en cualquier porción de terreno. En una pradera existen decenas de especies de plantas que conviven, comparten o luchan por los nutrientes, plantas cuyas flores que son visitadas por una gran variedad de insectos polinizadores y animales herbívoros que se alimentan de ellas. Los ecólogos estudian las relaciones entre las especies con modelos teóricos y los resultados han sido contrastados con los resultados de un experimento llevado a cabo en a Estación Biológica de Doñana. Los científicos construyeron un conjunto de cajas donde se agruparon plantas y polinizadores para comprobar las predicciones de la teoría. Los resultados, publicados en PNAS, muestran que la complejidad de relaciones entre los seres vivos es un factor importante para la persistencia de las especies. Entrevistamos a dos de sus autores: Ignasi Bartomeus y Óscar Godoy.

Hoy no es Ángel Rodríguez Lozano el que entrevista en Hablando con Científicos, sino Jorge Laborda. Ha entrevistado al profesor Miguel Pocoví Mieras, Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Zaragoza, ya jubilado. Miguel ha dedicado su vida a la ciencia, y a la docencia de la Bioquímica y Biología Molecular. Durante su dilatada carrera ha realizado importantes aportaciones a, sobre todo, dos áreas de la biomedicina: La hipercolesterolemia, y la enfermedad de Gaucher. La hipercolesterolemia es una enfermedad caracterizada por niveles de colesterol en sangre marcadamente más elevados de lo normal. Una de las causas más importantes de esta elevación es genética. Las investigaciones de Miguel le condujeron a él y sus colaboradores, a identificar algunas variantes de este gen que participan en la hipercolesterolemia familiar, que como su nombre indica, aparece en familias debido a que muchos de sus miembros comparten el gen defectuoso.

El rover Perseverance se mueve ya por la superficie de Marte. Está en el interior del cráter Jezero, una enorme depresión en la que, en tiempos remotos, había un lago alimentado por el agua de un río que dejó allí una gruesa capa de sedimentos. Tras uno de los descensos más emocionantes que se recuerdan en la historia espacial, Perseverance va poco a poco poniendo en funcionamiento todos sus instrumentos. Uno de ellos es la estación meteorológica MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer, analizador de la dinámica medioambiental de Marte), desarrollada por el Centro de Astrobiología (CAB) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA). MEDA está diseñado para medir dirección y velocidad del viento, la temperatura, la humedad, presión atmosférica y la radiación solar. Con los datos que obtenga durante su estancia en Marte, unidos a los proporcionados ya por las estaciones REMS enviada a bordo del Curiosity y TWINS ubicada en la plataforma InSight, científicos como José Antonio Rodríguez Manfredi, i

Un artículo recientemente publicado en la revista científica Science habla de la evolución que han seguido tres especies de cobras hasta desarrollar, de manera independiente, un sistema de defensa curioso, pero muy eficaz. Cuando se sienten amenazadas, en lugar de morder a la víctima, escupen el veneno a los ojos de la persona o animal que las amenaza con gran precisión, provocándole un intenso dolor, lo que posibilita la huida de la serpiente. Este es un ejemplo de lo que se conoce como “evolución convergente”. Entre los autores del estudio está Juan José Calvete Chornet investigador del Laboratorio de Venómica Evolutiva y Traslacional en el Instituto de Biomedicina de Valencia (CSIC). Juan José Calvete investiga sobre venómica, una disciplina científica que estudia los venenos utilizando las técnicas de la genética (genómica), proteómica y la transcriptómica para comprender su composición y aplicar ese conocimiento a la elaboración de antídotos y fármacos.

Todos los tejidos y órganos del cuerpo están bañados en un líquido por el que patrullan decenas de proteínas diferentes que entablan una especie de guerra química contra los microorganismos que nos atacan. Estas moléculas especiales están en permanente estado de alerta para detectar las moléculas de bacterias, virus u hongos. El conjunto se conoce como “sistema del complemento” y es tan extraordinario que puede envolver al invasor, desarrollar una especie de taladro capaz de abrir agujeros en su membrana para matarlo y generar señales de aviso que den la voz de alarma ente el resto de los defensores del cuerpo. El sistema del complemento es el protagonista de esta segunda entrega de entrevistas con Jorge Laborda para aprender cómo funciona el sistema inmunitario.

Generamos basura a tal ritmo que prácticamente no existe lugar de la Tierra que no esté invadido por ella. Un porcentaje muy elevado de toda esa basura está compuesto por materiales plásticos que son arrastrados por el agua y vertidos a mares y océanos. Hay regiones marítimas donde la acumulación de basura ocupa una superficie enorme, la más grande, en el Pacífico, forma una enorme isla flotante que abarca una superficie tres veces superior a la de España. No obstante, salvo en esos casos de grandes acumulaciones, la basura flotante es difícil de detectar debido a su dispersión y a factores como las olas, el viento o el reflejo de la superficie de las aguas. Por esa razón son necesarias nuevas herramientas que permitan el estudio. El investigador predoctoral Odei García Garín habla de MARLIT, una aplicación web que utiliza técnicas de inteligencia artificial para detectar y cuantificar los plásticos flotantes en el mar.

La Luna nos acompaña a lo largo de toda nuestra vida. Su deambular alrededor del planeta no solamente se manifiesta en las mareas, también influye en las actividades de los seres vivos. En las comunidades humanas rurales, alejadas del exceso de luz artificial que gobierna las ciudades, los cambios de luminosidad de la Luna en cada ciclo ejercen una influencia más notable, aunque, según un estudio publicado recientemente en Science Advances, firmado por los investigadores de la Universidad de Washington, Leandro Casiraghi y Horacio de la Iglesia, nuestros invitados en Hablando con Científicos, nadie está exento de su influjo, ni siquiera los habitantes de las grandes ciudades.

Comenzamos un ciclo dedicado a conocer el sistema inmunitario. Estamos rodeados de microorganismos que intentan penetrar y reproducirse en nuestros cuerpos y el conocimiento de nuestras defensas nos permite entender cómo luchamos contra las infecciones, las dificultades que tiene la elaboración de fármacos y vacunas o las estrategias de contención de las epidemias. Después de años de dedicación al estudio y comprensión del sistema inmunitario, Jorge Laborda ha decidido compartir con nosotros lo que ha aprendido con el ánimo de poner al alcance de todos los complejos mecanismos que gobiernan nuestras defensas. En este primer capítulo hablamos del papel de la frontera formada por la piel y las mucosas contra las invasiones microbianas y la reacción de las primeras fuerzas de choque cuando un microorganismo rompe la barrera y penetra en nuestros cuerpos.

En 2016 se descubrió que alrededor de Próxima Centauri orbita un planeta con un tamaño similar al de la Tierra, identificado como “Próxima b”. El planeta está muy cerca de la estrella, el radio de su órbita es la décima parte de la distancia entre Mercurio y el Sol. A pesar de ello, dado que Próxima Centauri es mucho más pequeña y fría que el Sol, el planeta deambula por la región que se conoce como “zona habitable”, es decir, una región en la que, si las condiciones son adecuadas, permite la existencia de agua líquida en la superficie. La estrella tiene un fuerte campo magnético que interacciona con el planeta y genera ondas de radio que han sido detectadas con Australia Telescope Compact Array (ATCA) por un equipo internacional dirigido por nuestro entrevistado, Miguel Pérez Torres, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía. El estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics, abre un nuevo campo en la investigación de exoplanetas.

Comprender cómo son las proteínas, su composición, forma tridimensional y propiedades químicas es fundamental para entender su funcionamiento y elaborar medicinas que permitan curar problemas de salud o generar nuevos fármacos y vacunas para luchar contra los microorganismos invasores causantes de enfermedades. Ahora bien, cada proteína está formada por una cadena inmensamente larga de aminoácidos que se pliega en las tres dimensiones del espacio y cuya forma determina su funcionamiento. Desentrañar la estructura íntima de cualquier proteína es un reto impresionante que requiere sofisticadas y complejas técnicas de análisis. Hoy hablamos con Javier Vargas Balbuena, investigador de la Universidad Complutense de Madrid que estudia las proteínas utilizando una técnica que se conoce como crio-microscopía electrónica.

Yakarta, la capital de Indonesia y la cuarta ciudad más poblada del mundo, se hunde a un ritmo de 25 cm por año, para 2050, la mayor parte de la ciudad estará sumergida. El hundimiento del terreno o “subsidencia” en esa ciudad está provocado por la sobreexplotación de las aguas subterráneas, pero no es un caso aislado, un estudio publicado en Science, firmado por nuestro invitado, Gerardo Herrera, investigador del Instituto Geológico y Minero de España (IGME), presenta un modelo que indica que para para el año 2040, unos 1.600 millones de habitantes de todo el mundo se encontrarán en zonas amenazadas de subsidencia, de los cuales 635 millones vivirán en áreas propensas a inundaciones.

En el interior de las galaxias existen agujeros negros supermasivos, de millones de masas solares, que, en una fase de su evolución, están rodeados de una gran cantidad de materia. Esa materia, formada por gas y polvo va cayendo al agujero negro en unas condiciones tan tremendas que parte de la masa se convierte en energía e inunda de radiación todo el Universo. Cuando la materia alrededor del agujero negro se agota, la radiación disminuye y la galaxia entra en un estado de madurez semejante al que ahora tiene el núcleo de la Vía Láctea. Donají Esparza Arredondo ha publicado en la revista The Astrophysical Journal los resultados de un estudio de 88 núcleos galácticos activos que en su mayoría están disminuyendo de actividad.

Misterioso, esquivo, elusivo, mutante o fantasmal son algunos de los adjetivos que se aplican al neutrino, una partícula elemental pequeñísima, tan abundante en el Cosmos, que tan sólo los fotones existen en mayor cantidad. Cada segundo, nuestro propio cuerpo es atravesado por centenares de billones de ellos, que tienen un variado origen en la Tierra, el Sol y el resto del universo, algunos de ellos, incluso, se originaron durante el Big Bang. A pesar de su abundancia, como no tienen carga y son tan pequeños, pueden atravesar nuestros cuerpos y la Tierra entera sin inmutarse. Mariam Tórtola, investigadora en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) y profesora de la Universidad de Valencia, estudia los neutrinos y participa en el Proyecto DUNE que estudiará las propiedades de los neutrinos con dos inmensos detectores separados entre sí 1.300 kilómetros.

Un agricultor que siembra, nivela el terreno o distribuye insecticida en sus cultivos montado en su tractor equipado con tecnología de posicionamiento más moderna; un meteorólogo que se vale de los datos suministrados por ese mismo sistema para estudiar la distribución de vapor de agua en la atmósfera; un vulcanólogo que gracias a la medida precisa de los cambios de altura y movimientos del terreno vigila la evolución de un volcán o el diseñador de un sistema guía de un vehículo autónomo, todos ellos tienen algo en común: necesitan conocer su posición sobre el globo terrestre con gran exactitud. Una forma de conseguirlo consiste en utilizar los datos que suministra la Red de estaciones permanentes GNSS (Global Navigation Satellite System). Hoy, dentro del conjunto de programas dedicados a la celebración del 150 aniversario del Instituto Geográfico Nacional (IGN), charlamos sobre el posicionamiento de alta precisión con José Antonio Sánchez Sobrino, ingeniero geógrafo y jefe del Servicio de programas Geodés

Hoy vamos a visitar una nebulosa situada a 18.000 años luz, en la constelación Ara (Altar), que lleva el nombre de Mantarraya, llamada así porque algunos astrónomos, tirando de imaginación, encontraron en ella un parecido con ese animal marino. Un grupo de investigadores, entre los que se encuentra nuestro invitado, Martín Guerrero Roncel, del IAA – CSIC, comparando las imágenes de la nebulosa obtenidas por el Telescopio Espacial Hubble en 1996 y 2016, ha descubierto que la nebulosa ha sufrido cambios importantes en muy pocos años, unos cambios provocados por variaciones en la estrella de la que surgió. El resultado de la investigación ha sido publicado recientemente en la revista The Astrophysical Journal

Ganímedes es un satélite de Júpiter fuera de lo común, no solamente es el más grande del Sistema Solar, mayor incluso que Mercurio, sino que, según se cree, entre su núcleo fundido, rico en hierro, y la corteza existe un enorme océano subterráneo que alberga tanta agua como la contenida en todos los océanos de la Tierra juntos. Nuestro invitado en Hablando con Científicos, Fernando Izquierdo y sus colegas han estudiado el comportamiento de ciertos compuestos, llamado clatratos, capaces de almacenar sustancias como el CO2 o el metano, que podrían existir en las condiciones de presión y temperatura que imperan en el fondo del océano de Ganímedes. Estas sustancias pueden, además, permitir el paso de nutrientes desde la base recosa y el agua favoreciendo así la existencia de un ambiente en el que podría desarrollarse la vida.

Escribir sobre el agua y observar cómo el mensaje se pierde, recitar al viento, una palabra escrita consumida por el fuego o rostros borrados son algunas de las imágenes con las que la artista, y mujer de ciencia, Juana Ciudad Pizarro, muestra las dificultades a las que se enfrentan los enfermos de Alzheimer. Olga Ivanova, neurolingüista, explica cómo, en esos enfermos, el olvido de palabras entorpece la creación de un mensaje coherente, la expresión verbal se debilita y la comunicación con los demás languidece. Juana y Olga, invitadas hoy en Hablando con Científicos, junto a la neurocientífica Julia Sánchez, son las autoras de la exposición Vidas Líquidas. La palabra en la punta de la lengua un proyecto que forma parte de la iniciativa Con Ciencia Con Arte.

El paciente (A.B.) era doctor en psicología, estaba casado y tenía siete hijos, cuando, a la edad de 39 años, sufrió un infarto agudo de miocardio. Como consecuencia del accidente cardiovascular, su cerebro sufrió una falta de oxígeno y quedó dañado para siempre. Cuando se recuperó, los médicos que lo atendían descubrieron que conservaba sus facultades intelectuales, pero era incapaz de fijar nuevos recuerdos en su memoria. A partir de entonces, cada uno de sus días comenzaba con los recuerdos grabados en su memoria hasta cinco años antes del infarto sin que nada nuevo se añadiera a ellos. Un equipo de científicos estudió a (A.B.) durante 24 años y después de su muerte, analizó su cerebro, cedido a la ciencia, para descubrir las lesiones que provocaron el deterioro de su memoria. Los resultados han sido publicados recientemente en PNAS y uno de sus autores es nuestro invitado en Hablando con Científicos, Ricardo Insausti, catedrático de anatomía de la UCLM.