Los cuervos comprenden las relaciones entre otros congéneres

Unos biólogos cognitivos han comprobado que los cuervos comprenden las relaciones de rango o jerarquía entre otros cuervos (quién "manda" más que quién) y son capaces de vigilar la evolución de tales relaciones, percatándose por ejemplo de un descenso o ascenso de alguien en esa jerarquía.

Tal habilidad se había visto sólo en primates. Al igual que ocurre con muchos mamíferos sociales, los cuervos entablan diferentes tipos de relaciones sociales (la existente entre amigos, la que reina entre parientes, o la que se forja al formar pareja), y también establecen estrictas relaciones jerárquicas. Desde una perspectiva cognitiva, entender las propias relaciones respecto a otros es una habilidad clave en la vida social diaria. Sin embargo, entender también las relaciones que tienen entre ellos los miembros del grupo prepara el terreno para las maniobras “políticas” (en esencia, saber quién podría apoyar a quién en caso de conflicto).

El equipo de Jorg Massen y Thomas Bugnyar, de la Universidad de Viena en Austria, comprobó que los cuervos que percibían un cambio en la jerarquía (esencialmente un individuo de rango bajo derrotando a otro de rango alto y por tanto ascendiendo en la jerarquía mientras el otro descendía), reaccionaban con sorpresa y nerviosismo.

Dos cuervos. (Foto: © Jorg J.M. Massen)

De forma parecida a los primates, los cuervos hacen un seguimiento de las relaciones de rango entre los miembros de su grupo. Pero, y esto es importante, los investigadores hallaron que los cuervos no sólo reaccionaban del modo indicado a los cambios del tipo descrito en la jerarquía de su propio grupo, sino también a aquellos del grupo vecino. Estos descubrimientos sugieren que a los cuervos les basta observar a los miembros de otro grupo para deducir las relaciones jerárquicas entre todos ellos.

Además, ésta es la primera vez que se muestra que estos animales son capaces de hacer un seguimiento de las relaciones jerárquicas entre individuos que no pertenecen a su propio grupo social.

Los cuervos superan a la mayoría de las otras especies de aves en términos de inteligencia. Su nivel de eficiencia en varias pruebas de habilidades intelectuales es similar al logrado por los simios. En un estudio anterior (http://noticiasdelaciencia.com/not/3159/), Bugnyar y sus colegas demostraron incluso que los cuervos son capaces de usar gestos al comunicarse entre ellos. Señalar con una parte del cuerpo un objeto para atraer la atención hacia él, es una habilidad natural que sólo había sido observada en las personas y en nuestros parientes evolutivos más cercanos, los simios
.http://noticiasdelaciencia.com/not/10205/los_cuervos_comprenden_las_relaciones_entre_otros_congeneres/

¿El espacio-tiempo es como un fluido?

La posibilidad de que el espacio-tiempo sea comparable en bastantes aspectos con un fluido se está planteando a raíz de algunos resultados obtenidos por físicos teóricos que trabajan sobre la gravedad cuántica mediante la creación de modelos en los que se intenta reconciliar la gravedad y la mecánica cuántica. Algunos de estos modelos predicen que el espacio-tiempo, que es continuo cuando está sujeto a la física clásica, deja de serlo a distancias o longitudes pequeñísimas. Sería una situación muy parecida a la de los sólidos o los fluidos con los que entramos en contacto a diario, y que aparte de su naturaleza cotidiana a escala humana, son también conjuntos de moléculas y átomos, una naturaleza solo perceptible a una escala minúscula.

En este marco teórico, se ha sugerido que el espacio-tiempo debería ser tratado como un fluido. En este sentido, la relatividad general sería el equivalente a la hidrodinámica de fluidos, que describe el comportamiento de fluidos a nivel macroscópico pero que no nos dice nada sobre los átomos y moléculas que los componen. De la misma manera, según algunos modelos, la relatividad general no dice nada sobre los “átomos” que forman el espacio-tiempo, pero describe la dinámica de éste como si fuera un objeto “clásico”. El espacio-tiempo sería por tanto un fenómeno “emergiendo” de componentes más fundamentales.

¿El espacio-tiempo es como un fluido? (Imagen: Recreación artística del espacio-tiempo como un fluido, por Jorge Munnshe en NCYT de Amazings)

Stefano Liberati, de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados (SISSA) en Trieste, Italia, y Luca Maccione, de la Universidad Ludwig-Maximilian en Múnich, Alemania, han ideado formas innovadoras de usar las herramientas de la física de partículas elementales y de la astrofísica de alta energía para describir los efectos que deberían observarse si el espacio-tiempo fuera un fluido.

Liberati y Maccione han propuesto también las primeras pruebas de observación de estos fenómenos.
http://noticiasdelaciencia.com/not/10203/_el_espacio_tiempo_es_como_un_fluido_/

Reacciones químicas guiadas por láser

Los químicos pueden elegir qué moléculas quieren que tomen parte en una reacción química, pero el resultado se ve normalmente determinado por las propiedades físicas y químicas de las moléculas, y por parámetros externos tales como la temperatura. La reacción en sí misma no puede ser controlada. En ese sentido, las reacciones químicas, una vez se ponen en marcha, si todo va bien se limitan a seguir su curso, de forma muy parecida a como una pelota rueda sola cuesta abajo.

Sin embargo, también es posible controlar reacciones químicas de forma deliberada. Ello se puede conseguir con pulsos de láser ultracortos, tal como ha hecho el equipo de Markus Kitzler y Xinhua Xie, de la Universidad Tecnológica de Viena en Austria. Los electrones tienen una masa escasa y por tanto pueden ser influidos por el láser, mientras que los núcleos atómicos son mucho más pesados y difícilmente pueden verse afectados.

Con el sistema empleado en sus experimentos, los investigadores hacen que pulsos de láser con duraciones en el rango del femtosegundo (milbillonésima de segundo), cambien la distribución de los electrones en la molécula. Esta interacción es tan breve que su influencia no resulta al principio discernible en los núcleos atómicos, que poseen mucha más masa que los electrones. Sin embargo, la alteración provocada en la distribución de los electrones es suficiente para iniciar procesos químicos y acabar separando a los núcleos entre sí. Las propiedades del pulso láser determinan qué productos finales se crean. Entre los otros parámetros que influyen en la composición de los productos químicos finales, cabe mencionar también la alineación de las moléculas por el primer pulso láser.

Esta imagen muestra pulsos cortos de láser interactuando con etileno. (Foto: Universidad Tecnológica de Viena)

El equipo de Kitzler y Xie ha conseguido ahora inducir directamente la división de moléculas de hidrocarburos tales como el etileno (C2H4) o el acetileno (C2H2), en fragmentos más pequeños.

En la investigación también han trabajado Katharinia Doblhoff-Dier y Stefanie Gräfe, de la Universidad de Jena en Alemania, así como Erik Lötstedt, de la Universidad de Tokio en Japón.
http://noticiasdelaciencia.com/not/10207/reacciones_quimicas_guiadas_por_laser/

¿El té verde mejora la memoria?

Al té verde se le atribuyen muchos efectos positivos para la salud. Ahora, los resultados de una investigación aportan la primera evidencia de que el extracto de té verde mejora las funciones cognitivas, en particular la memoria de trabajo. Ésta es la clase de memoria a corto plazo que nos permite recordar durante unos instantes, sin necesidad de tomar nota, un número telefónico que no sabíamos y que nos acaban de decir. Gracias a esta memoria podemos teclear directamente ese número telefónico sin tener que apuntarlo primero. La memoria de trabajo la empleamos miles de veces al día y es la que nos permite realizar trabajos de cierta complejidad, por fases, de una manera lo bastante fluida.

En estudios anteriores, se han analizado concienzudamente los ingredientes del té verde en el marco de investigaciones sobre sustancias anticancerígenas. Más recientemente, la comunidad científica se ha estado preguntando sobre la influencia positiva de esta bebida en el cerebro humano. Varios estudios pudieron conectar el té verde con efectos beneficiosos sobre el rendimiento cognitivo. Sin embargo, los mecanismos neurales que subyacen en este efecto de mejora cognitiva promovida por el té verde continuaron siendo desconocidos. Ahora esta situación ha cambiado.

Los autores del nuevo estudio, de la Universidad de Basilea en Suiza, han comprobado que el extracto del té verde incrementa la conectividad efectiva del cerebro, es decir, la influencia causal que un área del cerebro ejerce sobre otra. Este efecto sobre la conectividad también llevó a una mejora en el propio rendimiento cognitivo durante unos experimentos: Los sujetos de estudio tuvieron resultados significativamente mejores en tareas de memoria de trabajo después de tomar extracto de té verde.

Una taza de té verde. (Foto: Amazings / NCYT / JMC)

En las pruebas llevadas a cabo por los equipos de investigación de los profesores Christoph Beglinger y Stefan Borgwardt, los sujetos de estudio, hombres sanos todos ellos, recibieron una bebida no alcohólica que contenía varios gramos de extracto de té verde, antes de resolver tareas para las que era vital usar la memoria de trabajo. Los científicos analizaron, mediante imágenes captadas por resonancia magnética, cómo afectaba ese consumo de extracto de té verde a la actividad cerebral de los hombres. Las imágenes mostraron una conectividad aumentada entre la corteza parietal y la corteza frontal. Este efecto se correlacionó de forma positiva con una mejora en el rendimiento de los participantes en la realización de las tareas. Ello sugiere, tal como apunta Borgwardt, que el té verde podría incrementar la plasticidad sináptica a corto plazo del cerebro.

http://noticiasdelaciencia.com/not/10072/_el_te_verde_mejora_la_memoria_/

Vida artificial: fabrican un cromosoma sintético en una célula de levadura

El científico Jef Boeke muestra la primera levadura con un cromosoma sintético. - El País Agencia

Científicos de varias universidades norteamericanas y europeas han logrado “el monte Everest de la biología sintética”, como dicen los editores de Science: el primer cromosoma eucariótico fabricado en el laboratorio. Se trata de un cromosoma de levadura, el hongo que se usa para hacer cerveza, pan, biocombustible y la mitad de la investigación sobre los organismos eucariotas, como nosotros.

La capacidad de introducirle un cromosoma sintético a ese organismo permitirá mejorar todo lo anterior, como hacer biocombustibles más sostenibles para el entorno o diseñar nuevos antibióticos, además de un nuevo continente de investigación sobre la pregunta del millón: cómo construir el genoma entero de un organismo superior. La reconstrucción de un neandertal, por ejemplo, sería imposible sin este paso esencial.

La biología sintética es una disciplina emergente que trata no ya de modificar organismos, sino de diseñarlos a partir de principios básicos. En los últimos cinco años ha logrado avances espectaculares, como la síntesis artificial del genoma completo de una bacteria y varios virus. Pero ésta es la primera vez que consigue fabricar un cromosoma completo y funcional de un organismo superior o eucariota (una célula buena, en griego, la que forma los humanos). El consorcio liderado por Jef Boeke, director del Instituto de Genética de Sistemas de la Universidad de Nueva York, presenta su rompedor resultado en la revista Science.

“Nuestra investigación mueve la aguja de la biología sintética desde la teoría hasta la realidad”, dice Boeke, uno de los pioneros de este campo. “Este trabajo representa el mayor paso que se ha dado hasta la fecha en el esfuerzo internacional para construir el genoma completo de una levadura sintética”.

Boeke empezó este proyecto hace siete años en otra universidad, la Johns Hopkins de Baltimore, enrolando a 60 estudiantes universitarios en un proyecto llamado Build a genome (construye un genoma). Las técnicas para sintetizar ADN han mejorado mucho en la última década, pero suelen producir tramos bastante cortos de secuencia, no mucho más allá de 100 o 200 letras (tgaagcct…).

Los estudiantes se ocuparon de ir pegando esas secuencias sintéticas en tramos cada vez mayores. El cromosoma final mide cerca de 300.000 letras.Que un hito científico se refiera a la levadura (Saccharomyces cerevisiae), un hongo unicelular que ya utilizaban los antiguos egipcios para hacer la cerveza, parece una buena paradoja o un mal chiste, pero no es así. La división fundamental entre todos los seres vivos de la Tierra no es la que existe entre plantas y animales, ni entre microorganismos y especies grandes o macroscópicas: es entre procariotas (bacterias y arqueas) y eucariotas (todos los demás, incluidos nosotros). Y lo importante de la levadura es que, por mucho que sea un organismo unicelular, cae en nuestro lado de la barrera.

La levadura tiene unos 6.000 genes, y comparte un tercio de ellos con el ser humano.

¿Qué son los cromosomas?

Los cromosomas son los paquetes en que se reparte el genoma de los organismos superiores, o eucariotas. Son mucho más que un trozo de ADN: están empaquetados en complejas arquitecturas formadas por centenares de proteínas que interactúan con el material genético, como las histonas.  De ahí que el logro actual vaya mucho más allá que la síntesis del genoma de una bacteria que se había logrado hasta ahora.

Los humanos tenemos el genoma dividido en 23 cromosomas (o pares de cromosomas); la levadura lo tiene distribuido en 16, y los científicos se han centrado en el más pequeño de ellos, el número 3. Han extraído al hongo su cromosoma 3 natural y lo han sustituido por su versión sintética, llamada synIII, que cubre las funciones de su colega natural pese a estar extensivamente alterado con toda clase de elementos artificiales diseñados para facilitar su manipulación.

http://www.lostiempos.com/diario/actualidad/vida-y-futuro/20140328/vida-artificial-fabrican-un-cromosoma-sintetico-en-una-celula-de_249495_544820.html

Los cuadros de pintores antiguos pueden revelar datos atmosféricos de su época

Un equipo de investigadores griegos y alemanes ha mostrado que los colores de las puestas de sol pintadas por diversos artistas, muchos de ellos famosos, pueden ser utilizados para estimar los niveles de polución volcánica que había en la atmósfera del pasado de la Tierra. En particular, las pinturas revelan que la ceniza y el gas liberados durante erupciones volcánicas destacadas dispersan los colores de la luz solar, haciendo que las puestas de sol aparezcan más rojizas.

Cuando entró en erupción el volcán Tambora de Indonesia en 1815, los pintores en Europa pudieron apreciar cambios en los colores del cielo. La ceniza volcánica y el gas expulsados hacia la atmósfera viajaron por el mundo y, a medida que estas partículas de aerosoles dispersaban la luz solar, producían puestas de sol de brillantes tonos rojos y anaranjados en Europa, hasta 3 años después de la erupción. J. M. W. Turner fue uno de los artistas que pintaron las increíbles puestas de sol de ese período. Ahora, los científicos están usando sus pinturas y las de otros grandes maestros para obtener información sobre pequeños cambios en la composición de la atmósfera en el pasado.

El equipo de Christos Zerefos, profesor de física atmosférica en la academia de Atenas en Grecia, analizó cientos de fotografías digitales en alta calidad de pinturas de puestas de sol hechas entre 1500 y 2000, un período que incluyó más de 50 grandes erupciones volcánicas en todo el globo. Estaban buscando descubrir si las cantidades relativas de rojo y verde a lo largo del horizonte de cada pintura podrían proporcionar información sobre la cantidad de aerosoles en la atmósfera.

El cuadro "The Lake, Petworth: Sunset, Fighting Bucks", pintado alrededor de 1829, fue una de las pinturas de J. M. W. Turner analizadas por el equipo de Zerefos para estudiar la atmósfera de épocas pasadas.)

Encontraron que las proporciones de rojo y verde medidas en las puestas de sol en las pinturas de los grandes maestros, se relacionaban bien con la cantidad de aerosoles volcánicos en la atmósfera, independientemente de los pintores o de la corriente artística a la que perteneció cada uno.

Los cielos más contaminados por ceniza volcánica dispersan más la luz solar, de modo que aparecen más rojos. Se pueden ver efectos similares con el polvo del desierto o con aerosoles artificiales. El aire con una cantidad más grande de aerosoles posee una más alta profundidad óptica de aerosoles, un parámetro conocido también como "espesor óptico de aerosoles" o como "profundidad óptica" a secas, que el equipo calculó utilizando las proporciones de rojos y verdes en las pinturas. Compararon entonces estos valores con aquellos proporcionados por fuentes de datos representativas e independientes, incluyendo núcleos de hielo y ciertos registros volcánicos, y encontraron que la concordancia era muy grande.

Para validar aún más su modelo, los investigadores pidieron a un pintor colorista famoso que pintara puestas de sol durante y después del paso de una nube de polvo del Sahara sobre la isla de Hydra en junio de 2010. El pintor no estaba enterado del suceso. Los científicos compararon entonces las mediciones de la profundidad óptica realizadas con instrumentos modernos, con aquellas estimadas a partir de las proporciones de rojos y verdes en las pinturas y en las fotografías digitales, y encontraron que coincidían muy bien.

Los resultados de la investigación se han publicado en la revista académica Atmospheric Chemistry and Physics, editada por la EGU (European Geosciences Union)
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Cromosomas preservados en un fósil de 180 millones de años de antigüedad

Será inevitable que a bastantes personas les venga a la mente la hazaña científica de la "resurrección" de dinosaurios que es la base argumental de las películas y novelas de la saga de ciencia-ficción "Parque Jurásico", ante el asombroso hallazgo de vestigios biológicos de un helecho que vivió hace 180 millones de años.

Los descubridores de esta increíble reliquia, de la Universidad de Lund en Suecia, y el Museo Sueco de Historia Natural, han constatado la conservación en el fósil de núcleos intactos de células, así como de cromosomas individuales.

Este fósil tan bien conservado se encontró en la provincia sueca de Escania, en la zona norte del país. El hallazgo lo hizo en la década de 1960 Gustav Andersson, quien lo donó al Museo Sueco de Historia Natural. El fósil permaneció olvidado entre las colecciones del museo durante más de 40 años, hasta que llamó la atención de los investigadores.

La planta vivió en el período Jurásico, cuando Escania era una región tropical donde la fauna estaba dominada por los dinosaurios, y los volcanes eran un rasgo común del paisaje.

El helecho fosilizado ha sido estudiado por el equipo de la geóloga Vivi Vajda, profesora en la Universidad de Lund, utilizando diferentes técnicas microscópicas, rayos-X y análisis geoquímico. Los exámenes revelan que la planta fue preservada de forma instantánea, antes de que empezara a descomponerse, al ser sepultada de forma abrupta.

Detalle del fósil de helecho. (Foto: Benjamin Bomfleur)

La conservación ocurrió de manera tan rápida que se han preservado algunas células en distintas etapas de la división celular.

Gracias a las circunstancias de la súbita muerte del helecho, se han conservado los componentes sensibles de las células.

El equipo de Vajda, Benjamin Bomfleur y Stephen McLoughlin, estos dos últimos del Museo Sueco de Historia Natural, ha encontrado núcleos celulares, membranas celulares e incluso cromosomas individuales. Tales estructuras son hallazgos extremadamente raros en fósiles.

El helecho perteneció a la familia Osmundaceae. En la actualidad, los helechos de este tipo crecen de forma silvestre en Suecia, y también son comunes como plantas de jardín. Los representantes vivos de esta familia son muy similares en apariencia al fósil del Jurásico, lo que sugiere que sólo se ha producido un cambio evolutivo muy limitado a lo largo de los últimos 180 millones de años. A estos helechos actuales se les puede por tanto considerar fósiles vivientes
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