Lo que podéis ver en el siguiente vídeo es un increíble corto sobre la Máquina de Tuning realizada por Jeroen van den Bos y Devy Landman en Asterdam en honor al año del centenario del matemático Alan Turing.
Ballenas solidarias
Después de leer esta maravillosa entrada en el blog Somos Primates, no me he podido resistir a compartirlo con vosotros. En el siguiente vídeo vemos como un grupo de ballenas jorobadas defienden una cría de ballena gris frente al ataque de unas orcas en la bahía de Monterrey en California.
Aunque no pudieron hacer nada para salvar a la cría, supone un nuevo caso de solidaridad entre especies, que hasta hace poco se creía exclusiva del ser humano. No hay duda de que aún tenemos mucho que aprender de la naturaleza.
La babosa transgénica fotosintética
Este personaje que aparece en las fotografías es Elysia chlorotica, un molusco opistobranquio, y por tanto, un animal. Habita el litoral norteamericano, desde las costas de Nueva Escocia, hasta el sur de Florida, y tiene una característica que lo hace especial: tiene la capacidad de realizar la fotosíntesis.
Muchas otras especies de este y otro género son capaces de asimilar los cloroplastos de las algas que ingieren (una vez dentro de las células del animal pasan a llamarse ectoplasmas) para posteriormente, al igual que las plantas, realizar la fotosíntesis. Para ello emplean su rádula para perforar las células de las algas y succionar su contenido. Sin embargo, a esta babosa no le vale cualquier cloroplasto, sólo el de determinadas algas, ya que de otra forma su sistema inmunitario respondería inmediatamente. Esto no resulta sorprendente a simple vista, si tenemos en cuenta que según la teoría endosimbiótica de Lynn Margulis, los cloroplastos, así como las mitocondrias, fueron en otra época organismos de vida libre.
Como he dicho, otras especies son capaces de llevar a cabo esta sorprendente estrategia, pero sólo Elysia, que se sepa, ha llegado más lejos. Solucionado el problema de la respuesta inmunitaria, queda aún otro más difícil de solventar, y para el que sólo Elysia Chlorotica ha encontrado la solución: Con el paso del tiempo, los cloroplastos han pasado muchos de los genes necesarios para su función al ADN del núcleo del alga, que no es ingerido por las babosas. En concreto Elysia se alimenta de Vaucheria litorea cuyo cloroplasto por si solo no es capaz de sintetizar por completo todos los fotosistemas imprescindibles para el proceso fotosintético, ni tampoco las enzimas necesarias para el ciclo de Calvin, que convierte en dióxido de carbono en carbono orgánico. Por lo tanto, cuando a los cloroplastos se les agotan dichas enzimas, la babosa necesita alimentarse nuevamente. Elysia los mantiene en su interior, vivos y funcionando mediante transferencia horizontal de genes. A lo largo de muchas generaciones y de tanto asimilar material intracelular de las algas, Alysia ha incorporado a su genoma algunos genes del núcleo del alga Vaucheria litorea. De esta forma, es capaz de sobrevivir durante los 10 meses que dura su ciclo vital únicamente de la fotosíntesis.
Avances en nanotecnología
La nanotecnología es una ciencia muy joven, pero que avanza a pasos agigantados y que nos permitirá en un futuro cercano hacer cosas aparentemente imposibles. Podríamos decir que la nanotecnología nació el 29 de diciembre de 1959, día en el que el famoso físico Richard Feynmann pronunció una conferencia en el Instituto Tecnológico de California (EE.UU.) en el que afirmaba que pronto sería posible manipular la materia a nivel atómico, lo que serviría para solucionar algunos de los grandes problemas de la biología y la medicina.
Pero, ¿qué podemos esperar de la nanotecnología?. En primer lugar, son varias las líneas de investigación que tratan de aplicar esta ciencia emergente a la búsqueda de remedios eficaces frente a enfermedades como el Parkinson o el cáncer. Hagamos un repaso a algunas:
El respirocito: Diseñado por Robert Freitas, investigador del IMM (Institute of Mollecular Manufacturing) de California, para transportar oxígeno por los vasos sanguíneos, igual que los glóbulos rojos. Miden una micra y están compuestos por carbono. Incorporan un tanque de oxígeno y otro de dióxido de carbono, un depósito de glucosa como combustible y un tanque de flotación. Además poseen sensores de presión en su superficie para que le médico pueda controlarlos mediante un transmisor de ultrasonidos. Estas pequeñas máquinas liberan 236 veces más oxígeno que los hematíes por lo que podrían aplicarse en diferentes situaciones. Los respirocitos podrían permitir a una persona bucear a pulmón libre durante 2 horas y media, o correr a máxima velocidad sin necesidad de tomar aire durante 12 minutos. Parece ciencia ficción ¿no es así?. Como aplicación médica, el paciente podría estar sin respirar durante 4 horas, lo que resulta muy provechoso en el caso de la cirugía cardíaca.
El microvíboro: También diseñados por Freitas presentan una capacidad para devorar virus y bacterias mil veces superior a los glóbulos blancos. Dichos organismos son transformados en su interior en compuestos inofensivos para el organismo. Infecciones que normalmente requieren día o semanas para eliminarse, se solucionarían en cuestión de minutos. De esta forma se acabarían las bajas laborales, esto ya no nos parece tan idílico ¿no?.
El plaquetocito: Como su nombre indica imitan la función cicatrizadora de las plaquetas. Lo hacen mediante la fabricación de finas redes de carbono. De esta forma las heridas internas causadas en las intervenciones quirúrgicas se curarían rápidamente. Esto tipo de nanotecnología es la más empleada en muchas películas y series de ciencia ficción.
El cromalocito: Quizá sea la nanotecnología más sorprendente e impactante. Según el propio Dr. Freitas, el envejecimiento humano podría llegar a ser una opción y no una tendencia natural, gracias a esta tecnología. Además podría aportar una solución a muchas enfermedades de origen genético que actualmente no tienen cura. Estas máquinas, de llegar a construirse masivamente, llevarían a cabo la terapia de sustitución de cromosomas, que como su nombre indica consistiría en la extracción de cromosomas dañados por otros con genes sanos fabricados en una cadena de ensamblaje molecular.
Nanopartículas de plata: Diseñadas en el Instituto Internacional de Medicina Integrativa de Houston (EE.UU.). No se tratan de nanorrobots y son mucho más sencillas, pero son igualmente importantes ya que podrían bloquear la entrada del VIH (virus causante del SIDA) en las células, uniéndose a las proteínas de unión del virus.
Nanoshells y nanobots: Nanopartículas formadas por un núcleo de silicio envueltas por una capa de oro muy fina. Diseñadas en la Universidad de Rice, en Houston (EE.UU.) las nanoshells se introducen selectivamente en las células cancerígenas debido a la mayor permeabilidad de los vasos sanguíneos del tumor. Una vez dentro se aplica desde fuera un láser de radiación infrarroja que calienta las nanoshells y provoca la muerte de las células malignas.
Paralelamente, en el Instituto Tecnológico de California, donde Feynmann lanzó su conocido discurso, el equipo de Mark Davis trabaja en el diseño de unos nanobots de sólo 70 nm con una proteína que se adhiera a las células malignas. Posteriormente introduce un pequeño oligo de ARN llamado ARN de mínima interferencia que inutiliza el gen necesario para la nutrición celular.
¿Encontrarán los investigadores, después de todo, el remedio contra el cáncer en la nanotecnología?
Neurorreparadores: Diseñados en la Universidad de Michigan (EE.UU.). Se trata a grandes rasgos de unas placas de silicona agujereadas con nanoporos por donde pasarán las fibras de beta amieloide que provocan el Alzheimer.
En definitiva estos artefactos diseñados a nivel atómico podrían tener un sinfín de aplicaciones, y no sólo médicas; investigadores de la NASA tratan de diseñar nanobots capaces de acabar con infecciones, reparar la pérdida de masa ósea provocada por la falta de gravedad, e incluso evitar el cáncer causado por la radiación cósmica. Todo ello con la principal finalidad de alcanzar algún día el sueño de llegar a Marte.
En efecto toda esta ciencia tiene algo de ficción porque aunque ya se han probado algunas de estas maravillas de la ingeniería, otras aun no son posibles de fabricar con los métodos actuales.
No habrá más tránsitos hasta el 2.117
Un tránsito de Venus es un evento astronómico que sucede cuando Venus pasa directamente entre el Sol y la Tierra; este hecho es análogo a los eclipses solares causados por la Luna. Los tránsitos ocurren según un patrón que se repite cada 243 años, con un par de tránsitos separados por 8 años entre sí y por más de un siglo del siguiente par, por lo que hasta el 2.117 no se podrá disfrutar de otro en la Tierra.
Algo así se pudo ver anoche en los principales observatorios de Japón y Australia.
La gallina y el velocirraptor
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| Arriba: cráneo de Alligator juvenil y de Alligator adulto. Medio: cráneo de Coelophysis juvenil y de Coelophysis adulto. Abajo: cráneo de Archaeopteryx juvenil y de Archaeopteryx adulto. Imagen: UAM. |
¿Quién no recuerda aquella escena de Parque Jurásico en la que Sam Neil afirma que los velocirraptores tienen mayor grado de parentesco con las aves actuales que con los reptiles? Pues bien un estudio recientemente publicado en Nature y en el que han colaborado científicos de la Universidad Autónoma de Madrid refuerza una vez más los sorprendentes argumentos del intrépido doctor Grant.
En dicho estudio se afirma que la forma del cráneo de nuestras aves es una versión adulta de los cráneos juveniles de Terópodos (entre los que se encuentran los famosos velocirraptores), fenómeno que se conoce como pedomorfosis. De esta forma, este tipo de cráneo surgió a través de una secuencia de episodios asociados al acortamiento de las trayectorias de crecimiento de los Terópodos.
Para llegar a esta conclusión se han usado datos morfométricos de la muestra más completa recogida hasta la fechas de embriones juveniles y adultos de dinosaurios.
Se ha observado que las características aviares son el resultado de 4 episodios sucesivos de acortamiento del crecimiento en Terópodos. Esto explica también que los Terópodos tuvieran períodos mayores de crecimiento que sus descendientes, las aves.
Los dos primeros episodios; la reducción de talla y el desarrollo cefálico fueron claves en el proceso evolutivo que configuró el control mecánico y neuronal necesario para volar.
Por tanto, este estudio supone un nuevo argumento que refuerza la creencia de que las aves son dinosaurios.
Los biocombustibles obtenidos del cultivo de microalgas podrían ser la solución.
Los grandes problemas de los combustibles fósiles son su previsible agotamiento y el daño medioambiental que genera su consumo. Es por ello que la investigación en energías renovables dirige una parte de sus esfuerzos al desarrollo de biocombustibles. El problema que esto conlleva es que para la obtención de esta energía se emplean plantas ricas en azúcares y aceites (como el maíz, la cebada o la soja), que en la mayoría de las ocasiones se usan también para la alimentación. Esto provoca una subida espectacular en los precios de alimentos básicos.
La propuesta innovadora es obtenerlos a partir del cultivo de microalgas, muy abundantes y fáciles de cultivar. Empleando algunas especies de algas como Chlorella vulgaris o Scendesmus acutus se pueden obtener 20.000 o 30.000 litros de etanol o biodiesel por hectárea, lo que supone un gran aumento de producción respecto los cultivos convencionales. Para ello se emplea una cepa de Escherichia coli, modificada genéticamente que es capaz de utilizar el alginato de estas microalgas como fuente de carbono y producir etanol al mismo tiempo.
Otra de las aplicaciones de estos cultivo es la producción de queroseno, lo cual generaría biocombustible para la aviación. Pero ahí no acaba la cosa, además de producir energía, el cultivo de microalgas jugaría un importante papel en la captura de dióxido de carbono de la atmósfera. Además, al hacerlo en aguas marinas evita problemas de abastecimiento de agua potable.
La técnica se encuentra en fase de experimentación, y aún se barajan dos posibles sistemas para su producción a nivel industrial: sistemas abiertos con luz natural p fotobiorreactores con luz natural o artificial.
En Arcos de la Frontera (Cádiz) se va a construir la primera planta, que captará dióxido de carbono de los gases emitidos por una planta de ciclo combinado, que además generará el calor necesario para favorecer el cultivo.
Uno de los principales objetivos ahora es el de reducir el precio por debajo de los combustibles fósiles y de los biocombustibles de origen vegetal, para lo cual se empezarán a introducir mejoras en los organismos y los sistemas de producción.
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