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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.

Población humana, agua para el desierto y estrés crónico.

Superpoblación, agua y estrés - Ciencia Fresca podcast - Cienciaes.com

Esta semana comenzamos desgranando un interesante análisis sobre el crecimiento de la población mundial, publicado por un numeroso grupo de investigadores en la revista Science. Los investigadores utilizan un innovador método de análisis estadístico y probabilístico, no utilizado antes en las proyecciones de la evolución de la población mundial publicadas por las Naciones Unidas. Con este nuevo método, los investigadores son capaces de evaluar la probabilidad de escenarios futuros para la población mundial en los diferentes continentes. Sus predicciones indican que, lejos de estabilizarse en este siglo, como se creía anteriormente, existe un 95% de probabilidad de que la población mundial, en la actualidad de 7.200 millones de personas, aumente hasta entre 9.000 y 13.200 millones en el año 2100. La mayor parte de este aumento sucederá, de acuerdo a estas proyecciones, en África, continente que podría alcanzar la densidad de población de la China actual y contar con alrededor de 4.200 millones de habitantes. No obstante, Asia seguirá siendo, muy probablemente, el continente más poblado del planeta. El análisis realizado por los investigadores indica también una drástica reducción en lo que denominan la relación potencial de mantenimiento (RPM), que se calcula dividiendo el número de personas con edades comprendidas entre los 20 y los 64 años por el número de personas mayores de 65 años. Esta relación estima, por consiguiente, el número de trabajadores que mantienen a una persona que no trabaja. Como ejemplo, los investigadores indican que en China esta relación decrecerá a 1,8 a partir de su valor actual de 7,8; en Brasil, decrecerá de 8,6 a 1,5 y, en Alemania, de 2,9 a 1,4 hacia final de siglo. Estos datos apuntan cambios muy importantes en la población mundial en este siglo y sugieren que deben tomarse importantes medidas a nivel internacional para modular los potenciales efectos de este crecimiento (1).
Después de escuchar las poco tranquilizadoras noticias sobre el futuro de la población humana, lo mejor es pensar en cómo podemos afrontar los múltiples retos que se nos plantean en el futuro. Uno de esos retos es la disponibilidad de agua potable, un recurso escasísimo en las regiones desérticas o semidesérticas, lugares donde, a buen seguro, habrá que vivir cuando el exceso de población nos obligue a ello. En ése sentido será muy útil un dispositivo diseñado por investigadores Xin Heng y Cheng Luo de la Universidad de Texas, un colector de la humedad bio-inspirado. El aparato permite recoger el agua a partir de la condensación de la humedad del aire con dos placas que se mueven imitando al pico de un ave de costa del género pharalopos, un ave migratoria común que suele recoger gotas de agua con el pico y que después con un movimiento de apertura y cierre las dirige a su garganta. Lógicamente estas aves no viven en los desiertos, pero su habilidad ha permitido diseñar un mecanismo que ha demostrado ser entre 400 y 900 veces más eficiente que el utilizado por las más habilidosas criaturas que habitan en las regiones del desierto del Namib, en Namibia. Allí, un escarabajo , denominado “Onymacris Plana”: http://cienciaes.com/seispatas/2010/07/05/alta-tecnologia-para-el-desierto-la-fascinante-historia-del-onymacris-plana/, acostumbra a subir a la cresta de las dunas, a primera hora de la mañana, para recoger el agua del aire húmedo que sopla desde el mar con unos salientes que pueblan su cabeza y sus alas duras. Estos salientes tienen una punta hidrófila que atrae el agua y la condensa en gotitas, cuando estas gotitas son lo suficientemente grandes, caen por gravedad al fondo, allí un canal hidrófobo, para evitar pérdidas por mojado, hace rodar las gotas de agua hasta su boca. Otras plantas como los cactus y ciertas hierbas del desierto utilizan pelillos hidrófilos para formar las gotas que después caen hasta el suelo para ser recogidas por sus raíces. Los investigadores utilizaron dos placas recubiertas de material hidrófilo que se abren y cierran como el pico del ave mencionada. Cuando las gotas de rocío se forman, las placas se juntan y, con un movimiento de apertura y cierre, las conducen hasta un colector situado en el ángulo de unión de ambas placas. Con este sistema se consigue recoger todo tipo de gotas, grandes y pequeñas, y se evita la pérdida por evaporación que suele producirse en los sistemas como el utilizado por el escarabajo y las hierbas del desierto. (2)
Hoy terminamos con la noticia del descubrimiento del mecanismo molecular y celular por el que el estrés crónico afecta a la estructura de las sinapsis de nuestro cerebro. Investigadores del Instituto Mente y Cerebro, de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne, en Suiza, estudian lo que sucede en los cerebros de ratas de laboratorio sometidas a estrés crónico, es decir, a una situación desagradable durante mucho tiempo de la que no pueden escapar. El estrés crónico produce efectos muy perniciosos sobre la memoria y sobre el estado anímico y capacidades de interacción social de las personas. La causa última de estos efectos sobre las capacidades cognitivas debe encontrarse en modificaciones en las conexiones neuronales, es decir, en las sinapsis, cuyo funcionamiento regula nuestro comportamiento y mantiene nuestra memoria. Los investigadores descubren que el efecto del estrés crónico se manifiesta por una destrucción progresiva de la estructura de las sinapsis. Esta estructura se mantiene gracias a la participación de moléculas llamadas de adhesión celular, que “pegan” entre sí las dos partes de la sinapsis, el axón de una neurona y la dendrita de otra. En condiciones de estrés crónico, se activa un enzima que degrada proteínas en el exterior de las neuronas y, poco a poco, comienza a degradar las proteínas de adhesión celular, afectando así a las sinapsis. Esto resulta en los problemas cognitivos y anímicos propios del estrés no resuelto. (3).

(1). Patrick Gerland et a. (2014). World population stabilization unlikely this century. September 2014 / Page 1 / 10.1126/science.1257469.

(2). Bioinspired Plate-Based Fog Collectors, Xin Heng and Cheng Luo ACS Appl. Mater. Interfaces, Article ASAP

(3). M. A. van der Kooij, M. Fantin, E. Rejmak, J. Grosse and O. Zanoletti et al. Role for MMP-9 in stress-induced downregulation of nectin-3 in hippocampal CA1 and associated behavioural alterations. Nature Communications, vol. 5, num. 4995, 2014.

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