Lo que nos queda de neandertales

Un estudio descubre que un 20% de genes de este homínido extinto sobreviven en nuestro ADN

Primero los hechos: imagine, hace más de 40.000 años, a un grupo de homínidos que cuidan a sus viejos seres queridos, alimentándolos a pesar de que no se valen por sí solos. Entierran a los fallecidos en rituales, son maestros del fuego, hierven el agua para cocinar y fabrican pigmentos para ornamentar conchas marinas. Las mujeres se atavían con collares hechos de hueso. No se limitan a ocupar las entradas de las cuevas. Decoran sus paredes con impresiones de sus manos y círculos encarnados. Hablan entre sí, no gruñen como las bestias.Y ahora, su aspecto: un grueso anillo de hueso por encima de los ojos, frente huidiza, el mentón hacia atrás, baja estatura, brazos y piernas cortos, huesos robustos. ¡Parecen unos brutos de categoría en las reconstrucciones! Son neandertales. ¿Sorprendidos?

Desde su descubrimiento en Alemania en 1856, los paleoantropólogos los presentaron primero como seres degenerados, luego como homínidos idiotas y ahora como una especie extinguida hace 30.000 años por culpa de nuestros antecesores recién llegados de África. Se nos dijo que los neandertales fabricaban peores utensilios, gruñían y no tenían pensamiento simbólico. No eran tan humanos. La idea de una hibridación entre nosotros y ellos resultaba inconcebible. Hasta que los paleoantropólogos João Zilhão y Erik Trinkaus descubrieron en 1998 un esqueleto de un niño humano de hace unos 24.000 años en Lagar Velho (Portugal) con rasgos neandertales. Y el paradigma empezó a temblar.

Lo último: un estudio comandado por Benjamin Vernot y Joshua Akey, de la Universidad de Washington, y publicado en Science en enero ha encontrado que un 20% de genes neandertales sobreviven en nuestro legado genético, en base a la comparación entre el genoma del neandertal y la de 665 europeos y asiáticos actuales. Añade que hemos heredado deellos la susceptibilidad a la diabetes tipo 2, la enfermedad de Crohn, el lupus, la cirrosis… ¡y la predisposición genética para ser adictos al tabaco! “Ahora dicen que sí hubo mezcla, reconocen su error. Pero como se trata de neandertales, su contribución tiene que haber sido mala, es una porquería, nuestro pecado mortal por habernos mezclado con ellos, haber mordido la manzana”, dice Zilhão, entre risas, al teléfono desde la Institución Catalana de Investigación y Estudios Avanzados en Barcelona. Comparar a los neandertales con el hombre moderno, en vez de con su contemporáneo, “es un disparate”, sostiene. “Preguntarse si fueron diferentes es lo mismo que preguntar si las naranjas son diferentes de la fruta, un sinsentido”.

Antonio Rosas, paleoantropólogo del Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC en Madrid, discrepa de su colega portugués. Y admite que en ocasiones hay un poso de discriminación y cierto miedo por admitir que no existían tantas diferencias. Aunque matiza. “No eran como nosotros. Eso no implica que sean mejores ni peores. Es lo que aún nos queda por aprender”.

Zilhão sugiere una segunda lectura: cada vez que un hallazgo sobre neandertales les empuja hacia nosotros, muchos científicos se resisten. Basta con revisar titulares: “Los neandertales nos dieron enfermedades” (BBC); “Los neandertales y los modernos, parejas imperfectas” (Science).Por no hablar de las historias sobre su canibalismo, cuando es una práctica que también se ha dado en otros grupos humanos actuales. Para calentar el debate, Zilhão publicó el año pasado un estudio en Naturesobre las más antiguas pinturas rupestres (40.800 años) en la cueva de El Castillo, en Puente Viesgo (Cantabria). Su antigüedad sugiere, en una apasionante polémica científica no resuelta, que los neandertales pudieron ser los primeros artistas.

http://elpais.com/elpais/2014/02/27/eps/1393528866_400761.html

Nuevas dataciones confirman que la ocupación neandertal de Jarama VI es más antigua de lo que se pensaba

Hasta hace un par de años, la comunidad científica pensaba que los neandertales –Homo neanderthalensis– ocuparon el yacimiento de Jarama VI (Guadalajara, España) hace unos 30.000 años, y que ese abrigo rocoso fue una de sus últimas moradas en la península. Las técnicas utilizadas se limitaban al carbono 14, impreciso para medir períodos de tiempo superiores a 50.000 años. 

Ahora, un equipo internacional de científicos ha estudiado los sedimentos con métodos más sofisticados y concluye que la ocupación es anterior a lo que se pensaba. En la investigación han participado científicos de la UNED, del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), de la Universidad de Burgos, de la Universidad de Colonia (Alemania), del Museo Neandertal de Mettman (Alemania) y de la Universidad Nacional Australiana.

“Con este trabajo demostramos que esas ocupaciones neandertales son mucho más antiguas y se remontan a hace unos 50.000 años como mínimo”, afirma Jesús F. Jordá, investigador del departamento de Prehistoria y Arqueología de la UNED y uno de los autores del estudio. El trabajo, que se publica en la revista Quaternary Research, confirma así las fechas publicadas hace un año en la revista PNAS.

Además de corroborar estos datos –pero con otras técnicas–, el análisis de las muestras descarta que, en una fecha más reciente, en la cavidad habitara una comunidad de Homo sapiens, el sucesor natural del neandertal. “Los restos tecnológicos recuperados de esa ocupación son inequívocamente atribuibles a un grupo constituido por humanos de la especie Homo neanderthalensis”, asegura Jordá.

Los científicos se han centrado en dos líneas de investigación: el análisis de los sedimentos que componen los diferentes niveles del yacimiento y el estudio de la cronología de estos estratos. “Hemos trabajado con un elevado número de muestras, procurando que éstas fueran significativas de los distintos niveles”, añade el experto.

Los científicos, en Jarama VI durante la toma de muestras de noviembre de 2010. (Foto: Jesús F. Jordá)

Para la primera línea han utilizado técnicas de sedimentología y micromorfología –que estudian las características de los granos y los rasgos dejados por los procesos sedimentarios, respectivamente–, y para la segunda, la técnica de la luminiscencia.

“Este método de datación se basa en la medición de la luz que emiten los cristales de los minerales cuando se ven sometidos a calentamiento o son expuestos a la luz, visible o infrarroja”, explica el arqueólogo. En su caso, la técnica usada fue la que se basa en radiación infrarroja, conocida como IRSL (Infrared Stimulated Luminiscence, por sus siglas en inglés).

El análisis micromorfológico de los sedimentos ha permitido estudiar con una gran precisión el proceso de acumulación de los restos. Así, el estudio refleja que a la alteración de la roca del suelo le siguió la caída de bloques desde el techo en una época fría y húmeda. A continuación, se produjo una sedimentación fluvial fruto de varios desbordamientos del río Jarama, seguida de una nueva caída de bloques de roca del techo y, por último, tuvo lugar la precipitación química de carbonato cálcico con la formación de una brecha y de una corteza estalagmítica, de la que quedan escasos restos en la actualidad.

“Las ocupaciones humanas se produjeron en los dos momentos en los que el clima era más frío y el hielo desprendía bloques de roca del techo de la cavidad, y también, al final del episodio fluvial”, afirma el experto. Es precisamente el proceso de sedimentación fluvial el que se ha podido situar ahora en el tiempo, ocurrido hace 50.000 años.

Con estas últimas dataciones, los arqueólogos descartan de forma tajante que el yacimiento fuera una de las últimas moradas de los neandertales en la península, como se pensaba, y que éstos coincidieran aquí con los humanos modernos –Homo sapiens–, como también se apuntaba.

“Con los datos actuales, en el centro de Iberia, entre la extinción de los neandertales y la llegada de los primeros humanos modernos hay un vacío poblacional de más de 20.000 años”, indica Jordá. No obstante, “queda por verificar si en el sur de Iberia –en Cueva Antón (Murcia) y Gibraltar– los neandertales llegaron hasta fechas más recientes y coincidieron con los sapiens”, puntualiza.

Por tanto, y con los datos publicados hasta ahora, los expertos sugieren que el último refugio de los neandertales en Iberia pudo estar en la cornisa cantábrica, donde existen indicios de que coincidieron con los humanos modernos, tal y como revelan diferentes estudios, entre ellos uno realizado recientemente en la cueva de la Güelga (Asturias).

El siguiente paso ahora en el yacimiento de Jarama VI es estudiar cómo era la vida cotidiana de los neandertales que lo habitaban, gracias al análisis de los restos de animales que consumían y al estudio de los instrumentos líticos que usaban. Los científicos también están tratando los restos de polen depositados junto a los sedimentos para conocer las características de la vegetación del alto valle del Jarama hace 50.000 años. (Fuente: UNED/DICYT)
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La supercomputadora Edison comienza su labor científica

Llamada "Edison" en honor del célebre inventor estadounidense Thomas Alva Edison, esta nueva supercomputadora fabricada por Cray e instalada en las dependencias del NERSC (National Energy Research Scientific Computing), se dedicará a investigaciones científicas de muy diversas clases. La máquina constituye un importante paso adelante en la capacidad de computación de esa institución, y muchos proyectos científicos se verán acelerados gracias a ella.

En realidad, antes de la inauguración oficial ya se la ha probado extensivamente. Antes de que cualquier supercomputadora sea aceptada en el NERSC, se invita a científicos a poner a prueba a la máquina haciéndola trabajar a buen ritmo. Si bien el objetivo principal de este periodo inicial de trabajo es poner a prueba el nuevo sistema, muchos científicos son capaces de utilizar su tiempo asignado con la máquina para hacer progresos significativos en sus respectivas líneas de investigación. Por eso, se ha dado la paradoja de que la supercomputadora Edison ya ha dado resultados científicos antes incluso de la fecha oficial de su inauguración.

Éstas son algunas de las investigaciones para las que la ayuda de Edison ha sido decisiva:

El destino del CO2 secuestrado.
David Trebotich está modelando los efectos de inyectar dióxido de carbono (CO2) en el subsuelo y almacenarlo allí a gran profundidad. El objetivo es conocer mejor las interacciones físicas y químicas entre el CO2, las rocas y los diminutos poros a través de los cuales el gas migra. Esta información ayudará a los científicos a valorar hasta qué punto es viable la estrategia conocida como "secuestro geológico de CO2" para reducir las emisiones a la atmósfera de este gas de efecto invernadero, principal causante del cambio climático global. En este proyecto, se generan conjuntos de datos de un terabyte por cada 100 microsegundos. Éste y otros requerimientos harían inviable usar computadoras de potencia mucho menor. De hecho, gracias a Edison, un trabajo que en la supercomputadora previa del centro habría tardado meses en completarse, ahora se realiza en unas pocas semanas.

La supercomputadora Edison, llamada así en honor del inventor Thomas Alva Edison. (Foto: Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley)

La macroestructura del universo.
Zarija Lukic, del Centro de Cosmología Computacional dependiente del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley, modela millones de años-luz de espacio en un intento por descifrar la estructura a gran escala del universo. Un reto de esta magnitud sería inviable en ordenadores con menor capacidad. Dado que no podemos viajar por el universo, ni mucho menos verlo "desde fuera" a fin de examinar su estructura, los cosmólogos como Lukic realizan simulaciones para poner a prueba modelos cosmológicos (que son algo así como posibles recetas para la creación del universo), calculando para cada modelo las interacciones entre energía oscura, materia oscura, y los bariones que fluyen por pozos gravitacionales, hasta que surgen estrellas y galaxias como las conocemos. Los cosmólogos pueden entonces comparar estos universos virtuales con las observaciones reales. Gracias a Edison, el equipo de Lukic ya ha logrado ejecutar la simulación más grande de su tipo realizada hasta ahora.

Fabricación de grafeno y nanotubos de carbono.
Vasilii Artyukhov de la Universidad Rice en Estados Unidos usó a Edison para simular la forma en que el grafeno y los nanotubos de carbono son "cultivados" sobre sustratos metálicos mediante deposición química de vapor. Para los objetivos de Artyukhov, las conexiones rápidas de Edison entre los nodos de procesadores le han permitido disponer de una capacidad de cálculo muy superior y al doble de velocidad que antes. Artyukhov, Boris Yakobson, y sus colaboradores están preparando algunos de sus resultados obtenidos gracias a Edison para su publicación en una revista académica.

Mejor combustión para combustibles nuevos.
De la combustión, ya sea en motores de automóviles o en centrales termoeléctricas, depende una gran parte de la energía que el mundo utiliza hoy en día. Hasta que las energías limpias y renovables sustituyan a gran escala a las contaminantes, mejorar la combustión es una cuestión vital, tanto para lograr un mayor rendimiento energético como para mitigar tanto como sea posible la contaminación medioambiental y las emisiones de dióxido de carbono. Para lograr estas mejoras, los ingenieros están aumentando la presión en las cámaras de combustión y usando nuevos tipos de combustibles. Y eso requiere hacer cálculos muy complejos. La científica Jackie Chen y su equipo de investigación en los Laboratorios Nacionales estadounidenses de Sandía están investigando cómo mejorar la combustión utilizando nuevos diseños de motores y combustibles como el biogasóleo, el gas sintético (rico en hidrógeno y obtenido de la gasificación del carbón), y alcoholes como el etanol. El grupo de Chen modela el comportamiento de la combustión de éstos mediante la simulación de algunos de los compuestos químicos subyacentes y las condiciones de mezcla presentes en estos motores de combustión. Chen, Hemanth Kolla y Sgouria Lyra modelaron con Edison el oxígeno y el hidrógeno mezclándose y quemándose en una configuración empleada en motores de avión y bajo otras condiciones. Gracias a Edison, el trabajo se ha hecho con una eficacia entre 4 y 5 veces mejor que en la supercomputadora anterior, Hopper, también de Cray
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El calentamiento global amenaza el futuro de los Juegos Olímpicos de Invierno

Sólo seis de las ciudades que fueron sedes típicas de las Olimpiadas de Invierno serán lo bastante frías para organizar fiablemente estos Juegos para finales de este siglo si las predicciones sobre el calentamiento global consideradas como las más plausibles resultan ser precisas.

A esta conclusión ha llegado el equipo de Daniel Scott, de la Universidad de Waterloo en Canadá, y Robert Steiger, del MCI, un reputado centro de formación orientado a la actividad empresarial y con sede en Innsbruck, Austria.

Incluso descartando las predicciones anteriores, y aceptando otras más optimistas, sólo 11 de las 19 ciudades anteriores podrían servir para los Juegos Olímpicos a finales de este siglo.

Así pues, el legado cultural que reviste la celebración mundial de las Olimpiadas dedicadas a los deportes de invierno está en una situación de riesgo creciente, tal como advierte Scott, experto en turismo global. Cada vez habrá menos regiones tradicionales de los deportes invernales que puedan organizar las Olimpíadas de Invierno en un mundo más caluroso.

El calentamiento global ahora también comienza a preocupar a los comités organizadores de las Olimpiadas de Invierno, sobre todo al ver que la temperatura diurna media del mes de febrero de las sedes tradicionales de estos Juegos se ha incrementado sistemáticamente, desde 0,4 grados centígrados que presentaban en el periodo comprendido entre las décadas de 1920 y 1950, a los 3,1 grados en los Juegos celebrados entre la década de 1960 y la de 1990, culminando por último en los 7,8 grados en los Juegos efectuados durante lo que llevamos de siglo XXI.


Tabla que muestra las sedes anteriores de las Olimpíadas de Invierno que son aptas climáticamente para las ediciones del futuro, y las que ya no lo serán, a medida que transcurran las décadas y dependiendo del grado de severidad del calentamiento global. (Imagen: Daniel Scott, Universidad de Waterloo)

Y estos valores al alza seguirán aumentando. Para mediados de este siglo, se calcula que las temperaturas medias del mes de febrero en estas ciudades que han sido sedes históricas ganarán entre 1,9 y 2,1 grados más. Para finales de siglo, el aumento será de entre 2,7 y 4,4 grados centígrados.
http://noticiasdelaciencia.com/not/9593/el_calentamiento_global_amenaza_el_futuro_de_los_juegos_olimpicos_de_invierno/

Una nueva especie de titanosaurio en China

Se ha hecho un análisis detallado de una nueva especie de dinosaurio, un saurópodo herbívoro denominado Yongjinglong datangi, que vivió durante el período Cretácico temprano, hace más de 100 millones de años. Este saurópodo pertenecía al grupo de los titanosaurios, entre cuyos miembros figuraron algunos de los más grandes animales que han pisado la faz de la Tierra. Los restos fósiles de esta antigua bestia fueron hallados en el noroeste de China.

De aproximadamente entre 15 y 18 metros de largo (50 a 60 pies), el ejemplar de Yongjinglong datangi descubierto era un titanosaurio de tamaño mediano. La evidencia anatómica, sin embargo, señala que era un ejemplar muy joven, por lo que los adultos de su especie pudieron tener un tamaño mayor.

El análisis es obra de Li-Guo Li, de la Universidad de Geociencias en Pekín, China, y la Universidad de Pensilvania en Filadelfia, Estados Unidos, Peter Dodson, de esta última universidad, Da-Qing Li, del Museo Geológico de Gansu en Lanzhóu, China, y Hai-Lu You, del Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología, adscrito a la Academia China de Ciencias, en Pekín.

El hallazgo ayuda a clarificar las relaciones entre varias especies de saurópodos que han sido encontradas en las últimas décadas en China y en otras partes del mundo. Sus características sugieren que el Yongjinglong está entre los titanosaurios más avanzados evolutivamente de todos los que han sido descubiertos hasta la fecha en Asia.

Reconstrucción del nuevo dinosaurio basada en los restos fósiles encontrados en el noroeste de China. (Imagen: Universidad de Pensilvania)

Las características anatómicas de los huesos exhiben cierto parecido con las de otro titanosaurio que fue descubierto en China en 1929, y que se llama Euhelopus zdanskyi. Sin embargo, el equipo ha sido capaz de identificar una serie de características diferenciales entre aquel dinosaurio y el nuevo.
http://noticiasdelaciencia.com/not/9592/una_nueva_especie_de_titanosaurio_en_china/

Agua y materia orgánica aportadas a la Tierra gracias a polvo proveniente del espacio

Las conclusiones de una investigación reciente indican que las partículas de polvo interplanetario pudieron aportar agua y compuestos orgánicos a la Tierra y a otros planetas de tipo terrestre (rocosos), como por ejemplo Marte.

En la Tierra y otros cuerpos del sistema solar cae constantemente polvo interplanetario (polvo proveniente de cometas, asteroides y restos de "material sobrante" de la formación del sistema solar). Estas partículas son bombardeadas por el viento solar, principalmente iones de hidrógeno. Este bombardeo de iones provoca alteraciones en los silicatos presentes en sus minerales y libera oxígeno, el cual puede reaccionar con el hidrógeno y crear moléculas de agua.

Resulta emocionante la posibilidad de que esta afluencia de polvo haya actuado como una lluvia continua de pequeños recipientes de reacción que contenían el agua y la materia orgánica necesaria para que surgiera la vida en la Tierra y posiblemente en Marte, tal como apunta Hope Ishii, coautora del estudio e investigadora en el Instituto de Geofísica y Planetología en la Universidad de Hawái en Manoa, Estados Unidos.

Este mecanismo de suministro simultáneo de agua y compuestos orgánicos también funcionaría para los exoplanetas, planetas en órbita a otras estrellas. El polvo y los iones de hidrógeno provenientes de su estrella madre permitirían que este proceso ocurriera en casi cualquier sistema planetario.

Las partículas del polvo interplanetario poseen agua generada con hidrógeno del viento solar. (Imagen: John Bradley, UH SOEST/ LLNL)

Los resultados del nuevo estudio tendrán importantes repercusiones para la geoquímica. Los cuerpos cósmicos que no poseen atmósfera, como los asteroides y la Luna, pero en los que abundan los silicatos y que están constantemente expuestos al viento solar, podrían albergar cantidades significativas de agua. De hecho, este mecanismo de formación de agua ayudaría a explicar la procedencia del agua congelada presente en las regiones de la Luna que están permanentemente a la sombra.

En esta investigación también han trabajado expertos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, y la Universidad de California en Berkeley, todas estas instituciones en Estados Unidos.
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Logran identificar, dos siglos después, la cepa de la bacteria del cólera que causó millones de muertes

Trabajando con una muestra de casi 200 años de un intestino preservado, unos investigadores han rastreado el origen y la identidad de la cepa bacteriana culpable de una pandemia de cólera que mato a millones de personas.

Utilizando técnicas sofisticadas, estos científicos de la Universidad McMaster en Canadá y la Universidad de Sídney en Australia, han mapeado el genoma completo de esta escurridiza cepa bacteriana de principios del siglo XIX. Lo descubierto en la investigación es significativo porque, hasta ahora, los científicos no habían conseguido identificar las cepas más antiguas de cólera responsables de epidemias con este alcance geográfico. El descubrimiento mejora significativamente el conocimiento científico sobre el origen del patógeno y aporta esperanzas de que se puedan desarrollar mejores tratamientos y técnicas de prevención.

Los autores del nuevo estudio han confirmado la identidad de la cepa de cólera que, según todos los indicios, fue la culpable de cinco de las siete epidemias que asolaron a la humanidad en el siglo XIX y que con casi toda probabilidad comenzaron en las aguas del Golfo de Bengala.

Alison Devault examinando una muestra de intestino contaminado por bacterias del cólera. (Foto: Universidad McMaster)

Esta cepa del cólera había permanecido envuelta en el misterio debido a la imposibilidad de encontrar muestras tomadas de las primeras víctimas y analizarlas debidamente. El patógeno se desarrolla en el intestino, y nunca alcanza los dientes o los huesos, por lo cual no es posible hallar vestigios de su ADN en los restos óseos, los que más tiempo perduran tras el fallecimiento de una persona. Por eso, aunque se sabe de muchas tumbas en las que fueron enterradas personas fallecidas de cólera en tales epidemias, el acceso al ADN histórico del cólera se consideraba imposible, ya que solo se puede encontrar tal ADN en los restos de tejidos blandos.

El equipo de Alison Devault, Hendrik Poinar, Brian Golding y Eddie Holmes supieron de la existencia de una notable colección de muestras de tejido conservada en el Museo Mutter, en Filadelfia, Pensilvania, Estados Unidos. Este museo fue establecido por el Colegio de Médicos de Filadelfia en 1858, después de que la población de la propia ciudad fuera diezmada años antes.

Los investigadores tomaron muestras de tejido intestinal conservado en dicha colección. El tejido perteneció a un hombre que falleció por causa de la enfermedad durante la pandemia de 1849. Los análisis de las muestras permitieron extraer información, a partir de diminutos fragmentos de ADN, para reconstruir el genoma de esa cepa de la bacteria Vibrio cholera.

Los resultados podrían conducir a un mejor conocimiento del cólera y de su cepa actual, la cual reemplazó a la cepa clásica en la década de 1960 por razones desconocidas, y que es responsable de epidemias recientes, incluyendo la que se desencadenó tras el último gran terremoto de Haití.

La Organización Mundial de la Salud estima que hay de tres a cinco millones de nuevos casos de cólera cada año. De las personas enfermas, entre 100.000 y 120.000 fallecen a causa de esta enfermedad
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