Ciencias naturales Archive

Catálogo actualizado de exoplanetas: 30 planetas habitables

El equipo del Telescopio Espacial Kepler ha presentado un catálogo actualizado de exoplanetas que incluye 219 nuevos planetas, de los cuales 10 se añaden a los 20 hasta ahora conocidos que tienen un tamaño similar  a la Tierra y están en la zona habitable de la estrella, que es la distancia que permite que el agua líquida se acumule en la superficie de un planeta rocoso.

Éste es el más extenso y detallado catálogo de exoplanetas publicado hasta la fecha. Con estos datos (disponibles públicamente en el NASA Exoplanet Archive) hasta ahora se han dscubierto 4.034 exoplanetas, de los cuales 2.335 ya han sido verificados; de los 50 planetas candidatos a “primos” de la Tierra, 30 también han sido verificados.

Este catálogo de la NASA va a servir para determinar la prevalencia en nuestra galaxia de planetas sin superficie sólida o que la tienen oculta tras una bajo una densa y profunda atmósfera. Hasta ahora, los datos del catálogo Kepler, indican que más de la mitad de los exo planetas son de este tipo. De hecho, en el Sistema Solar, así son los mayores planetas, los situados más allá del Cinturón de Asteroides, empezando por el gigantesco Júpiter y terminado en el azul Neptuno. Por supuesto, este tipo de planetas gaseosos son absolutamente inadecuados para el desarrollo de vida.

Otro dato curioso descubierto tras el análisis de los ingentes detos proporcionados por el Kepler, es que casi el setenta y cinco por ciento de los planetas rocosos descubiertos hasta la fecha son mayores que la propia Tierra. Aunque no es descartable que se trate simpemente de un problema de calidad en las observaciones, también es pòsible que exista alsgún proceso en la formación planetaria que haga que una vez alcanzado cierto tamaño, los planetas “barran” todo el helio y e hidrógeno a su alrededor para convertirse en planetas de tamaño más cervcano a Neptuno que a la propia Tierra.

De todas maneras,mlos datos ahora conocidos son el fruto de observaciones realizadas en lo spasados alos y ahora mismo el Telescopio Espacial Kepler está recogiendo y es previsible que en los próximos años siga recogiendo más y más información para conocer exoplanetas cercanos a la Tierra y con la condición de habitables para la especie humana.

Pruebas nocturnas para robots interplanetarios

En estos días están teniendo lugar en el Parque Nacional del Teide, en las Islas Canarias, distintos ensayos diurnos y nocturnos del Rover Autonomy Testbed (banco de pruebas de autonomía de rovers),

En esta fotografía que vemos a continuación, uno de los dos sistemas desplazados hasta el archipiélago canario gira sobre sí mismo con las luces encendidas, en una prueba que simula el entorno poco iluminado de los polos lunares.

Los rovers que están siendo sometidos a pruebas por un equipo de GMV en España y el equipo Heavy Duty Planetary Rover de la ESA, están equipados con sistemas de ayuda a la navegación con y sin luz natural. entre los que se incluyen visores láser e iluminación. Con estos y con otros sensores, están diseñados para elaborar sobre la marcha mapas en 3D de su entorno, bien para operar de modo autónomo, bien para la asistencia al operador en modo de control remoto.

La principal razón por la que se han desplazado estos equipos y sus correspondientes técnicos hasta el Parque Nacional del Teide es la similitud del entorno rocoso con los posibles escenarios lunares a los que estarían destinados final mente los rovers. También hay que tener en cuenta todas las infraestructuras que ofrece la isla para temas astronómicos  el conocimiento de la región por muchos equipos de científicos de la materia.

Para no perderse detalle de la evolución de estos tests, se puede seguir en Twitter la etiqueta #DarkRover

#PorSiTeLoPerdiste – Girando en la noche, así pillaron al HPDR rover @KpRobotics en Tenerife: https://t.co/xN8OWa4PfC #DarkRover pic.twitter.com/HJJmTGxLov

— ESA España (@esa_es) 17 de junio de 2017

Las presas hidroeléctricas ponen en peligro el futuro de la cuenca del Amazonas

Un equipo internacional de científicos advierte de los profundos impactos ambientales que las más de 100 presas de este tipo tienen en el sistema fluvial de la región

Cristina G. Pedraz/DICYT La cuenca del Amazonas cuenta con más de un centenar de presas hidroeléctricas y en la actualidad se están considerando numerosas propuestas para construir otras tantas. Pero, ¿tiene la cuenca del Amazonas capacidad para soportar todas estas infraestructuras sin perturbar su ecosistema? Los expertos lo tienen claro. Seguir en esta línea pone en claro riesgo el futuro de la cuenca.

Cuenca del Amazonas/E.M. Latrubesse

Así lo alerta en un artículo conjunto publicado en Nature un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Texas (EEUU), la Universidad Tecnológica Nanyang (Singapur), la Universidad de California (EEUU), la Universidad de Arizona (EEUU), el Instituto Nacional de Investigaciones Amazónicas (Brasil), el Instituto Tecnológico Karlsruhe (Alemania), la Universidad de Duke (EEUU), Yachay tech (Ecuador), la Universidad Federal del Amazonas (Brasil), la Universidad de Oxford (Reino Unido) y la Universidad de São Paulo (Brasil).

En el trabajo, los científicos liderados por Edgardo M. Latrubesse, de la Universidad de Texas, explican que los efectos ambientales negativos acumulados por las presas existentes y los que producirán las presas propuestas, si se construyen, “desencadenarán perturbaciones hidrofísicas y bióticas masivas que afectarán a las llanuras de inundación –espacios de terreno adyacentes a los ríos que quedan cubiertas de agua durante las crecidas-, al estuario –la desembocadura- y a los penachos de sedimentos”.

‘Thamnophilus huberi’, especie endémica en peligro de extinción que solo se encuentra en la ribera del Tapajós/F. d’Horta

El artículo cuestiona así si los beneficios ecológicos de la generación de energía hidroeléctrica a través de la construcción de presas superan los costos del enorme daño que se está produciendo en el sistema fluvial más rico y productivo del mundo.

Hasta el momento, la mayoría de evaluaciones de los impactos ambientales de estas presas se habían centrado en los efectos a escala local en las proximidades de cada una de ellas. Para estimar el impacto actual y el impacto potencial futuro en toda la cuenca amazónica, el equipo diseñó una nueva herramienta, un Índice de Vulnerabilidad Ambiental. Los resultados de su análisis apuntan que los impactos varían según la región, de acuerdo con el número de presas actuales y futuras. También exploran la vulnerabilidad del sistema en relación a los cambios en el flujo de sedimentos, ya que su atrapamiento por las grandes presas se considera uno de los mayores problemas.

Río Madeira, el mayor afluente de la cuenca del Amazonas/E.M. Latrubesse

Los investigadores encontraron que la región que enfrenta la mayor amenaza debida a la construcción de presas hidroeléctricas es la cuenca del Madeira, el afluente más grande del Amazonas, que proporciona alrededor del 50% del sedimento al sistema fluvial. Además, prevén que la región de Tapajós sufrirá grandes impactos de carácter hidrológicos debido al gran número de presas construidas (28) y planificadas (90), también a lo largo de este importante afluente.

Por todo ello, advierten de “la necesidad de una acción colectiva entre estados y naciones para evitar los impactos acumulados y de largo alcance” y sugieren innovaciones institucionales para evaluar y evitar el probable empobrecimiento de los ríos amazónicos. Por ejemplo, señalan que el sector energético “debe formar parte integrante en la planificación y gestión de iniciativas en la cuenca del Amazonas” y que se deben implementar “procesos participativos que consideren las necesidades y expectativas de las comunidades locales”. Por otro lado, abogan por “integrar la información científica y técnica multidisciplinar en múltiples escalas y lugares, incluidos los análisis políticos y socioeconómicos”.

Referencias bibliográficas:
Latrubesse, E.M., Arima, E.Y., Dunne, T., Park, E., Baker, V.R. et al. (2017). “Damming the rivers of the Amazon basin”. Nature. doi:10.1038/nature22333

 

Descubren el secreto de las plantas para alargar sus raíces

Frente a la expansión de las zonas áridas o secas como consecuencia del cambio climático, un grupo de científicos de Argentina, Corea del Sur, Austria y Francia decidió enfrentar el problema de raíz

CONICET/DICYT Los investigadores descubrieron rutas moleculares que alargan los llamados “pelos radiculares” de las plantas, lo cual posibilitaría una mejor captación de nutrientes y agua y, en definitiva, una mayor productividad. El hallazgo fue publicado en la revista “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS).

“Los resultados son muy alentadores”, señala el codirector de la investigación, el doctor José Manuel Estévez, jefe del Laboratorio Bases Moleculares del Desarrollo Vegetal del Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA)-CONICET y del Instituto Leloir. “Cultivos como el trigo, el maíz y la soja podrían mejorar la captación de nutrientes esenciales y agua en suelos pobres en fosfatos y en períodos prolongados de sequía”.

Pelos radiculares de las plantas/Conicet

En el estudio, Estévez y sus colegas (un equipo de 15 investigadores y becarios) identificaron una conexión molecular a la que definieron como “crucial”: las hormonas auxinas, que favorecen el aumento del tamaño de las células vegetales, activan la expresión de cientos de genes aunque aproximadamente siete de ellos son claves en el control de la prolongación de los pelos radiculares.

“Si bloqueábamos esa hormona o esos genes, la longitud de los pelos radicales disminuía”, afirman las primeras autoras del avance, la doctora Silvina Mangano, y las licenciadas Silvina Denita-Juárez y Eliana Marzol, investigadoras del CONICET en el laboratorio de Estévez.

En cambio, la manipulación de esas “piezas” permitió duplicar la longitud de los pelos radiculares, dice Estévez. “Este conocimiento sienta bases para el desarrollo de estrategias que impacten en la productividad de cultivos a gran escala”, agrega el científico cuyo trabajo se inició en el IFIBYNE (centro de investigación ubicado en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA) hace aproximadamente 4 años y luego se desarrolló a partir de abril de 2015 en el IIBBA.

Para realizar el experimento, los científicos combinaron el uso de herramientas genéticas junto con técnicas de microscopia avanzada y biología celular en Arabidopsis thaliana (una crucífera que se suele usar como modelo en estudios de fisiología vegetal y que comparte genes con plantas de interés agronómico).

Un sueño de Einstein se hace realidad: pesar una estrella con la gravedad

La deflexión o desviación gravitatoria de la luz estelar que pasó alrededor del Sol durante el eclipse solar de 1919 proporcionó mediciones que confirmaron la teoría de la relatividad general de Einstein. Ahora, los científicos han utilizado una técnica parecida para registrar esas desviaciones luminosas en una estrella y medir su masa.

Unos cien años después de que Einstein desarrollara la teoría de la relatividad general, que ha revolucionado la forma en que los seres humanos comprendemos el universo, un grupo de investigadores liderados desde el Space Telescope Science Institute (EE UU) ha logrado determinar la masa de una estrella enana blanca a partir de sus leyes.

Hasta el momento, la posibilidad de medir la masa de una estrella en función de los efectos gravitacionales que esta ejerce sobre la luz pertenecía al plano teórico. En un artículo publicado en 1936 en Science, el propio Einstein sostenía que era imposible: “No hay esperanza de observar este fenómeno de forma directa”.

Ilustración de cómo la gravedad de una estrella enana blanca deforma el espacio y dobla la luz procedente de otra estrella distante situada detrás. El telescopio espacial Hubble registra el fenómeno. / NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

Una de las predicciones clave de su relatividad general establecía que la curvatura del espacio cerca de cuerpos enormes, como las estrellas, hace que cualquier rayo de luz que pase cerca de estas se desvíe el doble de lo que se esperaría en función de las leyes de gravedad tradicionales.

El padre de la relatividad predijo que, cuando una estrella frontal se interpone entre nosotros y otra estrella situada de fondo, se produce un fenómeno llamado microlente gravitacional que genera un anillo de luz perfecto, también llamado ‘anillo de Einstein’.

Sin embargo, tras un siglo de avances tecnológicos, no se había logrado observar un escenario un poco diferente a este: dos estrellas apenas desalineadas que generen un anillo de Einstein asimétrico. Según Einstein, esta asimetría es importante debido a que ocasionaría que la estrella de fondo se viera desviada del centro, de forma que podría utilizarse para determinar la masa de otra estrella frontal localizada delante.

El equipo de científicos coordinados por Kailash Chandra Sahu desde el Space Telescope Science Institute buscó de forma proactiva esta rara alineación asimétrica en más de 5.000 estrellas. En marzo de 2014 descubrieron que la estrella enana blanca Stein 2051 B estaba en la posición perfecta, justo delante de una estrella de fondo.

La ayuda del telescopio espacial Hubble

Entonces, los científicos dirigieron el telescopio espacial Hubble para observar el fenómeno y midieron pequeños cambios en la posición aparente de la estrella de fondo a lo largo del tiempo. A partir de la información recopilada, los autores pudieron estimar que la masa de la enana blanca era equivalente aproximadamente al 68% de la de nuestro Sol.

“En concreto, la medición de esta deflexión en múltiples momentos nos permitió determinar la masa de Stein 2051 B –la sexta enana blanca más próxima al Sol– como 0,675 ± 0.051 masas solares”, señalan los autores en su estudio, que se publica esta semana en Science, a la vez que se presenta en la reunión de primavera que la American Astronomical Society celebra estos días en Austin (EE UU).

La medición directa de la masa de Stein 2051 B también ofrece datos importantes para comprender mejor la evolución de las enanas blancas, el tipo de estrellas más común en el universo. De hecho, la mayoría de las estrellas que se han formado en nuestra galaxia, incluido el Sol, se convertirán o son ya enanas blancas.

Referencia bibliográfica:
K.C. Sahu et al. “Relativistic deflection of background starlight measures the mass of a nearby white dwarf star”. Science, 7 de junio de 2017.

Descubren un exoplaneta gigante casi tan caliente como el Sol

Investigadores de 10 países, entre ellos Portugal, han descubierto un exoplaneta del tamaño de Júpiter y más caliente que la mayoría de las estrellas

CGP/DICYT Un planeta del tamaño de Júpiter que rodea a su estrella cada día y medio, con temperaturas más altas que la mayoría de las estrellas y con una gigantesta y brillante cola de gas, como un cometa. Esto es lo que ha encontrado un equipo internacional de astrónomos liderado por las universidades Ohio State y Vanderbilt (Estados Unidos) en órbita alrededor de una estrella masiva a la que han denominado KELT-9, ubicada a 650 años luz de la Tierra en la constelación Cygnus. El trabajo, en el que participa una entidad portuguesa, el Crow Observatoryde Portoalegre, acaba de publicarse en la revista Nature.

Con una temperatura que durante el día alcanza un máximo de 4.600 grados Kelvin (unos 4.326 grados Celsius), el recién descubierto exoplaneta es tan sólo 1.200 grados Kelvin (unos 926 grados Celsius) más frío que nuestro propio Sol. Se trata de una temperatura tan alta que podría causar que las moléculas se separaran y su atmósfera se evaporara.

La razón por la que este exoplaneta es tan caliente es que la estrella que orbita es más del doble de grande y casi el doble de caliente que el Sol. “KELT-9 emite tanta radiación ultravioleta que puede evaporar completamente el planeta”, apunta Keivan Stassun, profesor de la Universidad de Vanderbilt, quien ha dirigido el trabajo junto con Scott Gaudí.

El exoplaneta tiene otras características igual de inusuales. Por ejemplo, es un gigante gaseoso 2’8 veces más masivo que Júpiter pero sólo la mitad de denso, porque la radiación extrema de su estrella ha causado que su atmósfera se hinche como un globo. Debido a la cercanía entre ambas –están tan cerca como está la Luna de la Tierra-, el planeta por el día está perpetuamente bombardeado por radiación estelar y, como resultado, es tan caliente que moléculas como el agua, el dióxido de carbono y el metano no pueden formarse allí.

De este modo, si la estrella empieza a expandirse, engullirá al planeta. “KELT-9 se hinchará para convertirse en una estrella gigante roja en alrededor de mil millones de años”, asegura Stassun.
Este hallazgo, -realizado también por investigadores de Dinamarca, Italia, Japón, Hawai, Suiza, Australia, Alemania y Sudáfrica-, ayuda a mejorar la comprensión de los planetas que orbitan alrededor de estrellas masivas y muy calientes, que hasta la fecha ha sido limitado debido al pequeño número de observaciones disponibles.

Se sabe que existen miles de exoplanetas en tránsito, pero sólo seis se han encontrado en órbita alrededor de estrellas calientes de tipo A (que tienen temperaturas de 7.300-10.000 kelvin), y ninguna se ha encontrado alrededor de estrellas más calientes de tipo B. Anteriormente, el planeta más caliente conocido (alrededor de 3.300 kelvin) se encontró orbitando una estrella con una temperatura de alrededor de 7.430 kelvin. La estrella que orbita el exoplaneta gigante hallado tiene una temperatura estimada de alrededor de 10.170 kelvin, colocándose en la línea divisoria entre las estrellas de tipo A y B.

Referencia bibliográfica:
Gaudi, B.S., Stassun, K. G., Collins, K. C., Beatty, T.G., Zhou, G. et al. (2017). “A giant planet undergoing extreme-ultraviolet irradiation by its hot massive-star host”. Nature. doi:10.1038/nature22392

Sentinel-2 captura la decoloración de la Gran Barrera de Coral

A principios de este año, los científicos observaron una decoloración en la Gran Barrera de Coral australiana empleando imágenes por satélite. Aunque en el pasado no era fácil capturar estos fenómenos desde el espacio, ahora es posible gracias a las pasadas frecuentes y a la resolución de Sentinel-2.

Los corales de la Gran Barrera han sufrido dos episodios de decoloración en años seguidos. Los expertos están muy preocupados por la capacidad de supervivencia de los corales, dada la mayor frecuencia de estos fenómenos provocados por el calentamiento global.

La decoloración se produce cuando las algas que viven en los tejidos de los corales, que captan la energía del Sol y son esenciales para la supervivencia de estos, son expulsadas debido a las altas temperaturas del agua.

Así, los corales decolorados pueden morir, lo que tiene consecuencias sobre el ecosistema del arrecife y en la pesca, el turismo regional y la protección de las costas.

La decoloración de un coral puede prolongarse hasta seis semanas. Aunque los corales pueden recuperarse, también pueden morir o recubrirse de algas. En este último caso, vuelven a oscurecerse, por lo que son difíciles de distinguir de los corales sanos en las imágenes por satélite. Esto hace necesario monitorizar los arrecifes de forma sistemática y frecuente, para poder identificar las decoloraciones desde el espacio.

Tras estudiar las imágenes capturadas por Sentinel-2 al sobrevolar los arrecifes entre enero y abril, los científicos del proyecto Sen2Coral de la ESA vieron áreas probablemente coralinas que se iban volviendo de un blanco brillante para luego oscurecerse de nuevo.

El fenómeno se confirmó gracias a dos fotografías sucesivas realizadas en febrero, que indicaban una duración aproximada de la decoloración de al menos diez días.

“En general, interpretar los cambios es ambiguo. No podemos precipitarnos y concluir que el brillo indica una decoloración, ya que el brillo de cualquier punto de un arrecife puede variar de una imagen a otra por muchos motivos, debido a cambios tanto del agua como del fondo marino”, explica el doctor John Hedley, director científico de Sen2Coral.

El doctor Chris Roelfsema, del Centro de Investigación de Detección Remota de la Universidad de Queensland y director del Great Barrier Reef Habitat Mapping Project (proyecto de cartografiado del hábitat de la Gran Barrera de Coral), ha llevado a cabo campañas de campo en la zona, recopilando miles de imágenes geolocalizadas de los corales en enero y nuevamente en abril. Estas se utilizaron para confirmar las observaciones de los satélites.

“Por desgracia, en las zonas donde se aprecia decoloración, la abundante cubierta de coral observada en enero había sido sustituida en su mayor parte por algas y solo se apreciaban algunos ejemplares de coral que habían sobrevivido. Las imágenes y los datos de campo sugieren que esta área se ha visto fuertemente afectada”, concluye.

Como este tipo de decoloraciones suelen monitorizarse manualmente —mediante la observación desde el aire o con equipos de buceo—, no se está haciendo un seguimiento eficaz de numerosos arrecifes del mundo.

La decoloración también resulta difícil de vigilar con imágenes por satélite debido a las constantes variaciones en el agua suprayacente y a otros cambios en el fondo marino, como las floraciones de microalgas.

La frecuente recaptura de las imágenes por parte de Sentinel-2 permite excluir estas variaciones y ayuda a detectar los fenómenos de decoloración antes de que la recuperación de los corales o el crecimiento de algas haga que la zona vuelva a oscurecerse.

Ahora que los dos satélites de Sentinel-2 están en órbita, la misión puede contribuir significativamente a comprender mejor las presiones que los arrecifes coralinos sufren a escala global.

“Sentinel-2 constituye un punto de inflexión para la detección remota de arrecifes de coral: la combinación de pasadas frecuentes y resolución espacial nos permite ver cosas realmente nuevas”, admite el doctor Hedley.

“Ahora que sabemos que la decoloración puede verse en imágenes, el reto es producir software fiable que pueda cartografiarla o cuantificarla”.

“Este debe tener en cuenta todas las fuentes de variación temporal y, muy importante, el grado de incertidumbre de los métodos. Además, los métodos deben ser abiertos para que los científicos puedan interpretar los resultados”.

Para lograr este objetivo, el proyecto Sen2Coral de la ESA está creando una conjunto de software para aplicaciones relacionadas con los arrecifes de coral y se espera que esté disponible en el conjunto de herramientas SNAP de código abierto a finales de este año.

El cangrejo herradura tiene la sangre azul

Tiene un gran interés para la industria biomédica y farmacéutica ya que su hemolinfa es importante en el desarrollo de nuevos antibióticos y vacunas

MNCN/DICYT El naturalista portugués Antonio Parra publicó en 1787 el primer libro científico impreso en Cuba: “Descripción de diferentes piezas de historia natural, las más del ramo marítimo, representadas en 75 láminas”. En este libro Parra ilustra y describe al cangrejo herradura americano como “araña carapacho”. Lo cierto es que el cangrejo herradura es un quelicerado que se parece más a las arañas, a los escorpiones y a los ácaros, que a los cangrejos y otros crustáceos. Pertenece a la clase Merostomata, un grupo muy antiguo que en la actualidad comprende sólo cuatro especies: tres asiáticas (Carcinoscorpius rotundicauda, Tachypleus gigas y Tachypleus tridentatus) y una americana (Limulus polyphemus), que es la que protagoniza esta entrada.

Estos curiosos invertebrados viven en los fondos arenosos de aguas poco profundas a lo largo de la costa este de Norteamérica y América central, desde Maine hasta la península de Yucatán en México. Sus requerimientos de hábitat varían a lo largo de su ciclo vital. Uno de los hábitats críticos, y que puede ser un factor limitante para la reproducción, son las playas, a las que cada primavera llegan cientos de miles de cangrejos para desovar. Los huevos y larvas de esta especie son un recurso trófico importante para invertebrados, peces, tortugas marinas y aves costeras.

Las mayores poblaciones de L. polyphemus se encuentran en la bahía de Delaware (New Jersey, EEUU). Esta bahía es un área de descanso estratégica para las aves marinas que utilizan el corredor atlántico para desplazarse entre las zonas de invernada en Sudamérica y las de cría en el Ártico. Una de las más populares es el playero rojizo (Calidris canutus) que migra desde al Ártico hasta Tierra del Fuego, volando trayectos de hasta 4.000 kilómetros sin detenerse. Al menos 11 especies de aves limícolas se alimentan de los huevos de cangrejos, durante las dos o tres semanas de parada, lo que les permite volver a acumular la grasa que han perdido durante el trayecto. La mayoría de los huevos proceden de nidos que han sido dañados por las olas y las tormentas, por lo que su consumo no afecta al éxito de cría de los invertebrados.

Además de su interés ecológico, los cangrejos herradura también son, o han sido, un importante recurso agroganadero y pesquero. Su recolección para usarlos como fertilizante y pienso para el ganado comenzó a principios del siglo XIX y se prolongó hasta la primera mitad del siglo XX. En 1940, cuando aparecieron los fertilizantes químicos, la demanda de cangrejos disminuyó drásticamente, cesando en 1960. A partir de 1970 volvió a capturarse como cebo para la pesca de la anguila americana (Anguilla rostrada) y el caracol de mar (Busycon spp).

Pero lo más sorprendente de este peculiar artrópodo es su relevancia para la salud pública. Vacunas, fármacos inyectables y dispositivos médicos deben cumplir unas normas de calidad, como la ausencia de endotoxinas bacterianas, que garanticen su seguridad. Y es aquí donde interviene la hemolinfa, el análogo de la sangre de los vertebrados, pero de color azul por la presencia de cobre en la hemocianina que es la molécula que transporta el oxígeno.

Estos animales, por su estilo de vida, están expuestos a concentraciones muy grandes de bacterias, por lo que viven bajo la constante amenaza de infecciones. Para evitarlas han desarrollado un mecanismo de defensa, conocido como lisado de amebocitos de Limulus (LAL), que provoca la coagulación sobre cualquier bacteria con endotoxinas que entre en el sistema circulatorio del cangrejo.

La industria farmacéutica utiliza el test LAL para probar la pureza de las drogas. Si la solución se coagula, la droga está contaminada. Este método es tan eficiente que la contaminación con endotoxinas de las bacterias Gram negativas puede ser detectada a concentraciones extremadamente bajas. Para obtener el reactivo para el test LAL, se requiere la hemolinfa de alrededor de 500.000 cangrejos al año, a los que se les extrae alrededor de 100 mililitros perforando el pericardio de su primitivo corazón. Durante el proceso el 15% de los cangrejos muere, los demás son devueltos al mar.

Más allá de su importancia ecológica, económica y médica, el cangrejo herradura ilustra magníficamente la línea tan sutil que separa la investigación básica de la aplicada. En 1956, el investigador Frederik B. Bang estudiaba la circulación de la sangre en los cangrejos de herradura cuando descubrió este compuesto y sus propiedades protectoras frente a las letales toxinas bacterianas. Tan sólo unas décadas después, este hallazgo daría lugar a una industria multimillonaria.

Referencia bibliográfica
Walls, E. A., Berkson, J., Smith, S.A. 2002. The Horseshoe Crab, Limulus polyphemus: 200 Million Years of Existence, 100 Years of Study. Reviews in Fisheries Science, 10(1): 39-73.

Una flor fósil de 64 millones de años hallada en la Patagonia ofrece nuevos datos sobre la evolución de las plantas

Un equipo científico de Estados Unidos y Argentina ha identificado que se corresponde con el grupo de las Rhamnaceas y ha podido profundizar en cómo fueron las conexiones de la vegetación entre los continentes

Cristina G. Pedraz/DICYT Investigadores de la Cornell University (Estados Unidos), de la Universidad Nacional del Comahue y del Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Ambiente (INIBIOMA-CONICET) de San Carlos de Bariloche, Rio Negro (Argentina) y de la Universidad Estatal de Pennsylvania (Estados Unidos) han estudiado flores fósiles halladas en rocas de 64 millones de años en la denominada Formación Salamanca, en la Patagonia (Chubut, Argentina).
El objetivo ha sido identificar a qué grupo de plantas se corresponden y de esa forma conocer hace cuánto que existen en la Tierra y cómo fueron las conexiones de la vegetación entre los distintos continentes. El trabajo acaba de publicarse en la revista ‘Plos One’.

El estudio tiene su origen en algunos fragmentos de los más de 2.500 materiales fósiles vegetales hallados durante los estudios de doctorado de Ari Iglesias, investigador de la Universidad Nacional del Comahue en el Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Ambiente INIBIOMA-CONICET, en la Formación Salamanca, una unidad geológica de gran relevancia en las interpretaciones geológicas y paleontológicas del Hemisferio Sur.

Según explica a DiCYT el investigador, antes de los estudios realizados por su equipo no se conocía muy bien la edad de esta unidad y tampoco su composición vegetal. “En el Hemisferio Sur rocas de esta edad (64 millones de años) son muy escasas y su estudio muy importante, ya que corresponde al periodo de tiempo más antiguo que se conoce para la era Cenozoica, justo al que siguió a una gran extinción masiva a nivel global”, subraya.

Existen muy pocos registros en el mundo de lo que ocurrió después de esta gran pérdida de finales del periodo Cretácico, cuando más del 70 por ciento de la flora y fauna del planeta se extinguió. Además, precisa, los materiales de flores son muy poco comunes en el registro fósil pese a que pueden brindar un detalle mucho más indicativo de las especies o grupos de plantas que vivieron en el pasado, más que el registro del polen o las hojas y maderas fósiles.

“El estudio de los fósiles y los sedimentos de la Formación Salamanca en Patagonia resulta clave para entender los procesos que llevaron a la evolución de las plantas y animales hasta nuestros días. Poseen el potencial de explicar cómo es que se llega a una diversidad tan enorme en el Neotrópico y la distribución de los mismos grupos vegetales, actualmente tan distantes, en Australia y América del Sur”, apunta Iglesias.

Flores del grupo de las Rhamnaceas

Durante las campañas de campo en Patagonia realizadas entre el 2005 y el 2012, los investigadores pudieron recopilar varias flores fósiles que se preservaban dentro de rocas, aplastadas en forma de lajas. Los materiales, muy pequeños, tuvieron que ser limpiados de sedimento que lo cubría, bajo lupa y con herramientas similares a las de los dentistas, un proceso que fue realizado en el Museo Egidio Feruglio de la ciudad de Trelew (Argentina).

Después, los materiales fueron fotografiados con cámaras digitales conectadas a las lupas y algunos materiales observados bajo luz fluorescente y microscopía electrónica para observar los caracteres más pequeños. Al mostrar cada fósil una cara diferente de la flor, los científicos pudieron realizar una reconstrucción completa.

La flor fósil posee cinco estambres y cinco pétalos preservados, con una estructura muy poco común, fusionados en su base entre sí. Esta particular forma permitió identificar a un grupo de plantas que hoy viven en regiones tropicales de Brasil y Australasia (las Rhamnaceas), bajo climas húmedos y cálidos, muy diferentes a los que hoy existen en la región patagónica donde fueron descubiertas.

Estos hallazgos, continúa Iglesias, indican que en esa época la “Patagonia tenía cierta conexión con Australasia vía el continente Antártico –que, en ese momento, carecía de hielo sobre sus tierras-“. Dentro del mismo grupo de plantas está el Mistol, un árbol pequeño que también vive en la región del Chaco (Argentina).

De esta forma, la flor fósil encontrada supone el registro más antiguo de este grupo de plantas que vivió o sobrevivió al cataclismo global que ocurrió en la extinción masiva a fines del periodo cretácico (hace 65 millones de años). “Muchos grupos de plantas y animales no lograron sobrevivirlo, pero la nueva evidencia fósil de Patagonia es muy importante para conocer los acontecimientos que ocurrieron inmediatamente después”.

El año pasado también fue publicado el análisis de daños de insectos sobre las hojas de esta misma edad en la Patagonia, por el mismo grupo de trabajo. En ese estudio se evidenció que la extinción masiva también ocurrió en la Patagonia en ese momento, ya que se pensaba que no habría tenido tanto efecto como en otras regiones del planeta Tierra, y que algunos insectos y varias plantas lograron sobrevivir.

Referencia bibliográfica:
Jud, N.A., Gandolfo, M.A., Iglesias, A., Wilf, P. (2017). Flowering after disaster: Early Danian buckthorn (Rhamnaceae) flowers and leaves from Patagonia. PLoS ONE 12(5): e0176164. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176164

Las zonas muertas pueden amenazar a los arrecifes de coral de todo el mundo

STRI/DICYT Las zonas muertas afectan a decenas de arrecifes de coral en todo el mundo y amenazan a cientos más de acuerdo con un reciente estudio de científicos Smithsonian publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences. Al observar un enorme arrecife de coral muerto en la costa caribeña de Panamá, sospecharon que fue causada por una zona muerta -una zona de bajo oxígeno que disminuye la vida marina- en vez de que la razón haya sido por el calentamiento de los océanos o la acidificación.

“El calentamiento de los océanos y la acidificación son reconocidos como amenazas globales para los arrecifes y requieren soluciones a gran escala, mientras que las nuevas amenazas a los arrecifes de coral causadas por las zonas muertas son más localizadas”, comentó Andrew Altieri, científico del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) y autor principal del estudio. Afortunadamente, las zonas muertas se pueden reducir controlando las aguas residuales y la escorrentía agrícola hacia el océano”.

En septiembre del 2010, los arrecifes de coral en la bahía de Almirante, provincia de Bocas del Toro, mostraron signos severos de estrés. Además de los corales que se vuelven blancos y moribundos, lo que es típico durante el blanqueamiento de los corales, asociado con los eventos de calentamiento, había otras pistas que sugerían que había más que altas temperaturas. Muchas observaciones inusuales apuntaban como culpable a algo más. Había gruesas esteras de limo bacteriano, y los cadáveres de cangrejos, erizos de mar y esponjas estaban esparcidos por el fondo del océano. Aún más extraño, había una línea de profundidad clara por encima de la cual los arrecifes parecían bien, y debajo de lo cual, algo terrible había ocurrido. Incluso las colonias individuales de corales que se extendían sobre la línea estaban muy por encima y morían por debajo.

Los científicos se pusieron a trabajar, midiendo varios aspectos de la calidad del agua. Un conjunto de mediciones reveló información que les dejó en shock. Los niveles extremadamente bajos de oxígeno en aguas más profundas contrastaban con altos niveles de oxígeno en aguas poco profundas donde los corales seguían sanos. Este es el sello distintivo de una zona muerta.

El equipo piensa que estas zonas muertas pueden ser comunes en los trópicos, pero en gran parte no han sido reportadas, simplemente porque los científicos nunca las observaron. “El número de zonas muertas actualmente en nuestro mapa del mundo es 10 veces más alto en las zonas templadas que en los trópicos, pero muchos biólogos marinos trabajan en universidades de Europa y Norteamérica y tienen más probabilidades de encontrar zonas muertas cerca de casa”, comentó Altieri.

“Tuvimos suerte de que ya había un programa de monitoreo de arrecifes en la Estación de Investigación de STRI en Bocas del Toro, uno de los sitios de la Red de Observatorios Globales Marinos del Smithsonian”, comentó Rachel Collin, directora de la estación.

“Basados en nuestros análisis, creemos que las zonas muertas pueden ser sub-notificadas por un orden de magnitud”, comentó Nancy Knowlton, coautora quien preside la cátedra Sant de Ciencias Marinas en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian. “Para cada una de las zonas muertas en los trópicos, hay probablemente 10 -nueve que aún no se han identificado”.

Los investigadores encontraron 20 casos en los que las zonas muertas estaban implicadas en la mortalidad en masa de los arrecifes de coral en todo el mundo. “La hipoxia (bajo nivel de oxígeno) ni siquiera se menciona en varias de las revisiones académicas más importantes de las amenazas a los arrecifes de coral y rara vez se discute en las reuniones científicas”, comentó Altieri, “aún peor, de los niveles de oxígeno, lo que hace casi imposible identificar el bajo nivel de oxígeno como la causa de la mortalidad masiva de coral después del hecho”. Por ejemplo, la causa de una mortalidad en masa en los arrecifes de flores en el Golfo de México en el 2016 sigue siendo poco clara, Las fotografías parecen sorprendentemente similares a lo observado en Panamá.

Los autores argumentan que la construcción de capacidad para monitorear el oxígeno en los arrecifes nos ayudará a mejorar la salud de los arrecifes de coral y entender cómo las zonas muertas pueden interactuar con otras fuerzas como el calentamiento global en un doble golpe que pone a los arrecifes en un peligro mucho mayor.