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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.

Ébola, unos se curan y otros no. El desayuno del chimpancé. Origen del agua terrestre.

Ébola, desayuno del chimpancé y origen del agua. Podcast Ciencia Fresca - CienciaEs.com

¿A qué se debe que unas personas puedan curarse del Ébola y otras, no?

El brote epidémico de Ébola que aún azota África occidental tal vez ha sorprendido a muchos por la manera aparentemente aleatoria en la que los infectados por el virus se salvan o perecen. Sin medios adecuados de tratamiento, es evidente que quien supera esta terrible enfermedad lo hace porque se cura solo. ¿A qué se debe que unas personas puedan curarse y otras, no? ¿Sucede lo mismo con otras enfermedades infecciosas? Para avanzar en la comprensión de esta interesante cuestión, que intenta responder a insidiosa pregunta: ¿por qué me toca a mí, en vez de a ti?, científicos de varios centros de investigación estadounidenses utilizan una cepa particular de virus Ébola que ha sido generada en el laboratorio para infectar a ratones y causarles una enfermedad similar. Este virus de Ébola del ratón, al que llaman MAEBOV, es letal para la mayoría de los ratones, aunque no causa idénticos síntomas que el virus del Ébola genera en seres humanos. Entre algunas diferencias significativas se encuentra el hecho de que no causa hemorragias ni coagulación sanguínea diseminada en los capilares, como puede causar el virus humano. Estas diferencias limitan el empleo de este virus para investigar la enfermedad desde el punto de vista de la generación de vacunas adecuadas o del estudio de la patología y su desarrollo.
Sin embargo, este virus puede servir para estudiar cómo el virus causa enfermedad en ratones que son genéticamente diversos, de una manera similar a lo que lo somos los humanos, aun perteneciendo a una misma raza. Para ello, los investigadores utilizan una raza de ratones genéticamente muy diversa, generada mediante cruces entre cinco razas de ratones de laboratorio y tres razas de ratones silvestres. Esta nueva raza de ratones posee el 90% de toda la diversidad genética presente en esta especie animal.
Cuando estos ratones son infectados en con el virus MAEBOV, los síntomas que este causa varían entre resistencia total, es decir, ser inmune al desarrollo de la enfermedad, o la muerte debida a fiebre hemorrágica severa y lenta coagulación sanguínea, de una forma similar, en este caso, a lo que sucede en los seres humanos más susceptibles al virus. Estos estudios, publicados en la revista Science, demuestran que son las características genéticas las que convierten a unos en resistentes a la enfermedad y a otros en susceptibles a la misma. Los investigadores van más allá e intentan identificar los genes responsables de estas diferencias. Son capaces de identificar a unos cuantos, que participan tanto en la activación del sistema inmune como en el proceso de la coagulación sanguínea y en la integridad de los capilares y vasos sanguíneos, que son blanco de acción del virus y causan las hemorragias que caracteriza a la enfermedad del Ébola. Estos estudios permiten ahora averiguar si variantes génicas similares son las responsables de la resistencia o susceptibilidad al Ébola en seres humanos, así como el posible desarrollo de fármacos que bloqueen la actividad del virus sobre dichos genes (1).

*¿Cómo, dónde y qué desayuna un chimpancé en plena selva?

De los chimpancés, nuestros hermanos en la evolución, se han dicho muchas cosas, se sabe que son criaturas comunicativas, capaces de aprender el lenguaje de signos, utilizan herramientas, etc. A todas esas habilidades, que sin duda los acercan a nosotros, hay que añadir ahora una nueva: su capacidad para planificar el desayuno con antelación. Los seres humanos lo hacemos con total normalidad, decidimos dónde vamos a desayunar al día siguiente, qué vamos a tomar y la hora más conveniente para hacerlo. Bien, pues los chimpancés también lo hacen. Sin embargo, un chimpancé no tiene una despensa a la que recurrir o un bar en el que ser servido, ellos tienen que organizarse para el desayuno en plena selva y eso implica una planificación muchísimo más compleja ¿cómo lo hacen? La respuesta nos la ofrece Karline Janmaat, investigadora en el Departamento de primatología del Instituto Max Planck para la Antropología Evolutiva, y su equipo, en un artículo que se publica en PNAS. La idea surge al intentar comprobar una hipótesis establecida hace más de 30 años por la investigadora americana Katharine Milton, profesora de Antropología física en la Universidad de California en Berkeley. La hipótesis defendía que la diversidad de alimentos y la forma en la que éste se distribuye en el espacio y en el tiempo fueron las fuerzas selectivas que tuvieron gran influencia en el desarrollo y la evolución del cerebro hacia formas más complejas. Lógicamente una criatura en la selva tiene que sobrevivir y una pieza clave de esa supervivencia consiste en alimentarse cada día. Nuestros antepasados tuvieron que hacerlo en un ambiente que bien podría ser parecido al que ahora disfruta un grupo de chimpancés salvajes que tienen su hábitat en el Parque Nacional Taï de Costa de Marfíl. Janmaat y su equipo decidieron seguir los movimientos de cinco hembras adultas de chimpancé durante 275 días por la selva. Descubrieron que estas primates tenían muy claro dónde iban a desayunar al día siguiente y se organizaban para ello desde bien temprano. Para empezar, construían sus nidos – la cama de ramas en las que duermen- en la dirección en la iban a partir por la mañana. Si el objetivo era una higuera – los higos son muy energéticos y causan delirios en multitud de criaturas de la selva- se levantaban muy temprano, incluso antes del amanecer, para llegar a la higuera antes que otros comensales, especialmente las aves que son las que pueden acabar con los frutos en un santiamén. Esta previsión no es tan simple de hacer, primero hay que conocer la situación del árbol, hay que conocer en qué momento maduran los higos y calcular el tiempo que van a tardar en el desplazamiento antes de escoger la hora de ponerse en marcha. Curiosamente, si el objetivo era un árbol con frutos distintos, no tan sabrosos para otros animales y por lo tanto sin tanta competencia, los chimpancés se ponían en marcha más tarde, evitando andar por la selva en el momento del amanecer que es cuando acostumbra a cazar el leopardo, su peor enemigo. Los investigadores comprobaron que los chimpancés no se guiaban por el olor a fruta madura, ni por la vista – los árboles estaban en ocasiones muy lejos- sino que debían tener en mente un mapa de situación de los árboles frutales y sabían perfectamente en qué momento maduraban sus frutos. Este comportamiento previsor implica el manejo de un elevado volumen de información espacial y temporal, el conocimiento de las distintas especies de árboles y frutos, así como el momento de maduración y la posible competencia de otras especies, por último los peligros inherentes al ambiente selvático exige un adecuado análisis de los riesgos antes de tomar las decisiones. Estas exigencias pudieron favorecer la evolución hacia cerebros más voluminosos y capaces de encontrar soluciones adecuadas a cada situación y garantizar la supervivencia. (2)

¿De dónde vino el agua de los océanos terrestres?

Una de las controversias científicas aún no resueltas está relacionada con el origen del agua sobre nuestro planeta. Evidentemente, esta cuestión tiene que ver con la elucidación de otra no menos controvertida: el origen de la vida en la Tierra y cuándo se produjo. Se cree que las condiciones de alta temperatura durante la formación del Sistema Solar impidieron la presencia de agua en los planetas rocosos, como la Tierra. El vapor de agua se perdió en el espacio y los planetas nacieron completamente secos. En consecuencia, el agua que hoy tenemos en nuestros océanos y mares tuvo que provenir de regiones más alejadas del Sistema Solar. De hecho, se sabe que hace de 4.100 a 3.800 millones de años se produjo el llamado el bombardeo pesado tardío. Se trata de una pesada lluvia de asteroides y cometas procedentes de los confines del sistema solar que sufrieron los planetas interiores, mercurio, Venus, Marte y también la Tierra y la Luna. Se cree que estos cometas aportaron gran cantidad de agua a nuestro planeta.
Sin embargo, para elucidar la procedencia del agua sobre la Tierra es necesario conseguir pruebas experimentales que demuestren de qué regiones y objetos del Sistema Solar realmente proviene. Por fortuna, como sabemos, el elemento hidrógeno cuenta con dos isótopos estables, el hidrógeno y el deuterio; este último posee un neutrón y un protón en el núcleo atómico, a diferencia del primero que posee solo un protón. Esto les confiere distinta masa, lo que impacta en su distribución en la nube inicial de la que se formó el Sol y los planetas. Si fuéramos capaces de determinar la composición particular de isótopos del hidrógeno presente en los objetos más antiguos del sistema solar y compararla con la composición isotópica inicial del agua de la Tierra podríamos averiguar el origen de esta.
Conocido ya de los científicos era el hecho de que los meteoritos más antiguos del sistema solar, las llamadas condritas carbonáceas, pueden contener un alto contenido en agua, que podría haber sido también una fuente inicial de agua para la Tierra. Pero para averiguar si esto era o no una posibilidad, ya que la composición isotópica del agua sobre la Tierra se modificó de todos modos a lo largo de su evolución debido a colisiones con cometas, como hemos dicho, los científicos necesitaban analizar la composición isotópica del agua presente en un objeto que se hubiera formado al mismo tiempo y en la misma región que la Tierra, pero que no hubiera sido modificado más tarde por colisiones con otros objetos que transportaran agua de otras partes del sistema solar.
Uno de esos objetos es el asteroide 4-Vesta, considerado un modelo de asteroide del tipo eucrita por los científicos. Este asteroide es de naturaleza basáltica y el segundo más grande del sistema solar después de Ceres. Se cree que se formó solo de 8 a 20 millones de años tras el nacimiento del Sol. Los meteoritos de tipo eucrita provendrían de colisiones entre de asteroides similares a Vesta y podrían contener en su interior agua que habría estado allí desde el inicio del sistema solar.
Hasta la fecha, no se sabía si las eucritas contenían agua y, obviamente, no había sido posible realizar el análisis de su composición isotópica en caso de que la contuvieran. Ahora, varios investigadores estadounidenses y británicos son capaces de determinar que las eucritas contienen agua y también su composición isotópica gracias al análisis con una nueva microsonda iónica de cinco muestras de eucritas caídas en diferentes puntos del planeta. Lo que encuentran es que la composición isotópica del hidrógeno que forma el agua presente en las eucritas es la misma que la de las condritas. Esto quiere decir que al formarse la Tierra el agua se encontraba allí al mismo tiempo que el resto de otros materiales y que probablemente la Tierra ya contuvo agua en su superficie desde el momento de su nacimiento, lo que implica que tal vez la vida pudo formarse cientos de millones antes de lo que se cree ahora (3).

REFERENCIAS

(1). Host genetic diversity enables Ebola hemorrhagic fever pathogenesis and resistance. Angela L. Rasmussen et al. (2014). 30 October 2014/ Page 1 / 10.1126/science.1259595.

(2) Wild chimpanzees plan their breakfast time, type, and location. Karline R. L. Janmaat et al. PNAS October 27, 2014

(3). Early accretion of water in the inner solar system from a carbonaceous chondrite–like source. Adam R. Sarafian et al. Science, 31 OCTOBER 2014 • VOL 346 ISSUE 6209. Pag. 623

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