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Ciencia Fresca

La ciencia no deja de asombrarnos con nuevos descubrimientos insospechados cada semana. En el podcast Ciencia Fresca, Jorge Laborda Fernández y Ángel Rodríguez Lozano discuten con amenidad y, al mismo tiempo, con profundidad, las noticias científicas más interesantes de los últimos días en diversas áreas de la ciencia. Un podcast que habla de la ciencia más fresca con una buena dosis de frescura.

Lagartos y calentamiento global. Estrella caótica. Gen del lenguaje

Adaptación, caos y habla - Ciencia Fresca podcast - Cienciaes.com

Una de las cuestiones que preocupan hoy en día es la amplitud de los efectos del calentamiento global sobre las especies vivas. Muchos biólogos consideran que dicho calentamiento causará la extinción de numerosas especies, en particular de especies de sangre fría, como las especies de reptiles. Sin embargo, otros creen que las especies, incluidas las de sangre fría, poseen un amplio potencial adaptativo y serán capaces de adaptarse a los cambios causados por la especie humana, y evitar su extinción. Como siempre, en ciencia, en particular en Biología, para dirimir entre estas dos hipótesis contrapuestas son necesarias observaciones de campo o, mejor aún, experimentos que permitan extraer información, por lo menos para intentar averiguar hacia dónde se inclina la balanza, si hacia la extinción o hacia la adaptación. Investigadores de los Departamentos de Ciencias Biológicas de la Universidad de Dartmouth, en Hanover, y de la Universidad de Virginia, en Charlottesville, EE.UU., abordan esta cuestión de una manera experimental, mediante el trasplante de una especie de lagarto que habita las Bahamas desde su lugar de origen hasta otro lugar en el que la temperatura es más alta, simulando así un calentamiento climático “instantáneo” para dicha especie. Los investigadores comprueban que, a pesar de que el calentamiento sufrido por los lagartos es inmediato, esto no conduce a su extinción, sino a una estricta selección de las características que permiten una mayor supervivencia en las nuevas condiciones, en particular, la capacidad de correr rápido a un mayor rango de temperaturas, lo que permite tanto cazar como escaparse de los predadores de manera más eficaz. Estos resultados, publicados en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, abren una puerta de esperanza a la capacidad de la vida de adaptarse a los cambios causados por la especie dominante del planeta: la nuestra (1).

El descubrimiento de sistemas planetarios alrededor de estrellas lejanas no ha dejado de sorprender a los científicos. Una de las primeras sorpresas fue la presencia de planetas enormes, algunos mucho más grandes que Júpiter, que giran muy cerca de la estrella madre a una distancia mucho menor que la que separa a Mercurio del Sol. Actualmente, alrededor del 1% de estos planetas tarda menos de tres días en dar una vuelta completa alrededor de su estrella, una órbita que prácticamente los va “tostando” sin remedio. Las teorías físicas dicen que esos planetas gigantes no pudieron formarse tan cerca de la estrella sino que nacieron mucho más lejos y después, por alguna razón, se movieron hacia el interior ¿Cómo lo hicieron? Una teoría que puede explicarlo fue dada a conocer en los años 60 por los investigadores Kozai y Lidov. Aunque inicialmente la teoría se aplicaba a las órbitas de los satélites y asteroides, el efecto explica también las órbitas de los planetas gigantes que giran muy cerca de una estrella cuando ésta tiene una compañera, es decir, es un sistema doble. El planeta gigante se formaría en una región alejada de una de las estrellas, como lo hizo Júpiter en su momento alrededor del Sol, pero la influencia de la lejana estrella compañera perturbaría su movimiento. Este tira y afloja entre los tres cuerpos provocaría que los ejes de rotación de la estrella y el de la órbita del planeta comenzaran a intercambiar energía de rotación, por un lado el planeta adquiriría una órbita muy elíptica, alejándose mucho de la estrella en un punto y acercándose mucho en otro. Después, las fuerzas de marea provocadas al pasar cerca de la estrella cada paso le harían perder energía paulatinamente hasta quedar confinado en una órbita circular muy cerca de la estrella. Por otro lado, un equipo de investigadores de la Universidad de Cornell defiende, en un artículo que se publica en Science, que el planeta y la estrella intercambian energía de rotación durante el proceso, como consecuencia, el plano de la órbita del planeta gira y el eje de rotación de la estrella comienza a describir un movimiento caótico. Este movimiento puede mantenerse incluso después de que el planeta adquiriese su órbita definitiva cerca de la estrella. Hoy contamos estas cosas y hablamos del significado de la palabra “caos” en física. (2)

En la última noticia de hoy hablamos del gen mejor candidato hasta la fecha para explicar la capacidad de hablar y entender el lenguaje que posee el ser humano. Se trata del gen llamado Foxp2, el cual es un factor de transcripción, es decir, produce una proteína capaz de unirse al ADN y de modular el funcionamiento de otros genes. Debido a esta capacidad, mutaciones en los genes que producen factores de transcripción pueden causar efectos muy importantes, ya que, de hecho, afectan al comportamiento de decenas o incluso cientos de otros genes. Este parece ser el caso del gen Foxp2, gen del que el ser humano posee una variante diferente de las variantes encontradas en el resto de las especies de mamíferos, incluidas las especies de simios superiores. En otras palabras, el ser humano se destaca del resto de la Naturaleza por la variante de este gen que posee. Se ha comprobado que la variante de gen Foxp2 humana potencia la capacidad de movimientos musculares rápidos requeridos para generar la serie de sonidos organizados necesaria para el habla. Sin embargo, esta propiedad no lo explica todo, ya que para adquirir el lenguaje son necesarias otras capacidades cognitivas, entre ellas el aprendizaje por repetición (aprendizaje de procedimientos), que es la forma en que los humanos aprendemos a hablar. Un numeroso grupo de investigadores europeos aborda la cuestión de si el gen Foxp2 podría mejorar también las capacidades de aprendizaje humano. Para comprobarlo, introducen la variante humana de este gen en ratones y estudian si estos son capaces de aprender mejor determinadas tareas que deben aprenderse por repetición, como el camino preciso dentro de un laberinto experimental para llegar al punto donde se encuentra una recompensa en forma de una bola de alimento. Los resultados de este estudio demuestran que, además de sus efectos sobre los movimientos musculares necesarios para generar el lenguaje, el gen Foxp2 también mejora las capacidades cognitivas necesarias para aprenderlo. El gen Foxp2 se ve de este modo reforzado para ser denominado cada vez con más razón como “gen del lenguaje” (3).

(1) Michael L. Logana,1, Robert M. Coxb, and Ryan Calsbeeka (2014). Natural selection on thermal performance in a novel thermal environment. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1404885111

(2) Chaotic Dynamics of Stellar Spin in Binaries and the Production of Misaligned Hot Jupiters. Natalia Storch, Kassandra Anderson & Dong Lai. Science 12 September 2014:
Vol. 345 no. 6202 pp. 1317-1321DOI:10.1126/science.1254358

(3) Christiane Schreiweis et. al. (2014). Humanized Foxp2 accelerates learning by enhancing transitions from declarative to procedural performance. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1414542111

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