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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.

Misión a la Europa de Júpiter. Revertir el envejecimiento. Rosetta y el cometa. Calentamiento global y enanismo.

Europa, rejuvenecimiento, Rosetta y enanismo. Podcast Ciencia Fresca - CienciaEs.com

Rumbo a Júpiter, objetivo Europa.

El 7 de enero de 1610, Galileo apuntó su recién inventado telescopio hacia Júpiter y descubrió, sorprendido, tres pequeñas estrellas alineadas con el planeta gigante. La observación durante los días siguientes le permitió descubrir otra más y comprobar que no eran estrellas, sino satélites que orbitaban alrededor de Júpiter. Posteriormente recibieron los nombres de Ío, Europa, Ganímedes y Calixto, nombres de cuatro amantes del dios Zeus, Júpiter para los romanos. Uno de esos satélites, Europa se ha convertido en el objetivo de una futura misión de la NASA, de nombre Europa Clipper, según se ha estado discutiendo en la Lunar and Planetary Science Conference in Woodlands, en Texas.

Eutopa no es un satélite corriente. Después de las observaciones realizadas por las misiones espaciales como Voyager y Galileo, sumadas a la que se han llevado a cabo con el telescopio espacial Hubble, los científicos no dudan que el interior de Europa esconde un inmenso océano de agua líquida. Y ya sabemos que no es descabellado pensar que, donde existe agua líquida en abundancia, es posible la vida.
Europa tiene un tamaño similar a la Luna, pero, a diferencia de ella, está cubierta por una espesa capa de hielo. En la superficie helada aparecen líneas anaranjadas que hacen pensar que el hielo, de vez en cuando, se fractura liberando el agua líquida que existe debajo. El agua se congela al escapar y deja depósitos de sales que contienen muestras del contenido que existe en el océano interior. Los científicos piensan que, si en ése océano hay vida, aunque sea microscópica, ésta debe haber quedado congelada en esas franjas anaranjadas. Así pues, enviar allí una nave que analice esas muestras podría desvelar, por fin, si existe o no vida más allá de la Tierra.

NASA está trabajando en un par de conceptos de naves espaciales. Una primera misión, denominada Europa Clipper, viajará hasta el sistema de Júpiter con el objetivo de sobrevolar el satélite en múltiples ocasiones, obteniendo fotografías de alta resolución que permitan escoger un lugar seguro para el descenso de una segunda nave. Ésta segunda misión llegaría después para posarse sobre la superficie de Europa y buscar las huellas de vida.

Por supuesto, la misión debe superar retos nada despreciables. La superficie de Europa está fuertemente fragmentada, las grietas abundan, del subsuelo emergen chorros de vapor que, a modo de géiseres, elevan enormes penachos de agua que se congela inmediatamente al contacto con la fría temperatura exterior. Por otro lado, algunos lugares de la superficie podrían ser de naturaleza esponjosa y engullir, como arenas movedizas, a cualquier nave que se posara sobre ella.

Una de las regiones que los científicos han escogido por su alta probabilidad de que existan restos de vida se conoce como Thera Macula. Allí la superficie es joven y probablemente exista agua líquida a poca profundidad. Sin embargo, el terreno es escarpado, plagado de bloques de hielo que se enfrentan entre sí creando un terreno abrupto denominado “terreno del caos”. Descender allí sería como hacerlo en la desembocadura un glaciar de Groenlandia, donde se descompone en pedazos desiguales de hielo. Todo un reto que la ciencia y la tecnología tendrán que superar.

Referencia:

“NASA Mission Named Europa Clipper”:https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-mission-named-europa-clipper

Marcha atrás para el envejecimiento.

El envejecimiento es un proceso natural, y como todos los procesos naturales depende de mecanismos materiales que se pueden manipular. Desde hace más de una década, numerosos grupos de investigación han estudiado si es posible frenar el envejecimiento, o incluso revertirlo.

Una clara conclusión extraída de estos estudios es que el envejecimiento se puede retrasar, frenar o incluso revertir, es decir, el rejuvenecimiento es posible. Sin embargo, una cosa es poder concluir que algo es posible y otra muy distinta, conseguirlo.

La investigación que relatamos hoy en el programa da un paso bastante importante, por lo que parece, hacia conseguir el objetivo de revertir el envejecimiento y retrasarlo o frenarlo por un tiempo. Ha sido realizada por investigadores austriacos, estadounidenses y holandeses, uno de los cuales, el doctor de Keizer, de la Universidad Erasmus, localizada en Róterdam, Holanda, es el director del trabajo.
Los estudios sobre el envejecimiento han demostrado que este posee causas genéticas y moleculares, las cuales afectan a las células. Sin embargo, desde el punto de vista de un órgano determinado, no todas las células envejecen al mismo tiempo. Algunas acumulan más daños genéticos y metabólicos que otras. Esto es fácil de comprender. Por ejemplo, beber o fumar no causa un daño idéntico en todas las células del pulmón o las del hígado. Por razones aleatorias, en algunos casos, o por su diferente localización en el órgano en otros, algunas células sufren más daño que otras y “envejecen” antes.

De hecho, se sabe que a medida que avanzamos en edad, nuestros órganos van acumulando células senescentes. A pesar de su nombre, estas células no tienen más edad que las otras del mismo órgano, ya que evidentemente tienen todas la misma. Lo que sucede es que estas células, por el daño que han recibido o los errores acumulados durante su reproducción varias veces a lo largo de su vida, han adquirido un estado en el que ya no pueden reproducirse. Además, sus capacidades metabólicas y, en general, su capacidad para realizar la función que le es propia en el interior del órgano al que pertenecen se ve disminuida o impedida.

Como consecuencia, la acumulación de células senescentes en los órganos y tejidos acaba por ejercer un serio impacto en la salud. Por ejemplo, el riñón o el hígado no funcionan tan bien como en la juventud.
Por si estos problemas fueran pocos, las células senescentes poseen un patrón de funcionamiento génico diferente de las células no senescentes del mismo tipo. En otras palabras, no tienen los mismos genes funcionando. Los genes que se encuentran funcionando en las células senescentes envían una señal de daño a las células del sistema inmune. Al fin y al cabo, es cierto que estas células están dañadas. Estas señales inducen un estado de inflamación en los tejidos, estado de algún modo similar al que se encontraría en un órgano que ha recibido un golpe que lo ha dañado o ha sufrido algún tipo de agresión tóxica o por microrganismos. Este estado de inflamación contribuye al desarrollo de enfermedades propias de la edad, como la aterosclerosis o la diabetes de tipo 2. De hecho, estudios recientes indican que la acumulación de células senescentes disminuye la esperanza de vida en buena salud de los animales de laboratorio.

Todos estos y otros problemas que sería largo de mencionar aquí indican que la eliminación selectiva de las células senescentes acumuladas en los tejidos y órganos podría mejorar la función de los mismos y conducir a un rejuvenecimiento de todo el organismo. Esta eliminación selectiva es lo que consigue hacer el estudio cuyos detalles relatamos en el audio. Por el momento, solo se ha conseguido en ratones, pero ya se están planificando estudios en el ser humano. Quién sabe. Quizá aún no seamos demasiado viejos para alcanzar una segunda juventud.

Referencia. Baar et al., Targeted Apoptosis of Senescent Cells Restores Tissue Homeostasis in Response to Chemotoxicity and Aging, Cell (2017), http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.02.031

Rosetta documenta los cambios en la superficie de un cometa.

Un artículo publicado en Science da a conocer los detalles de la vida de un cometa en su periplo alrededor del Sol. Su nombre es 67P/Churyumov Gerasimenko, famoso por ser el primer cometa en tener un satélite artificial, al menos durante dos años. Ese satélite era la sonda espacial Rosetta, de la ESA, que durante ese tiempo acompañó al núcleo del cometa en su camino hacia el perihelio, el punto más cercano al Astro Rey, y documentó los cambios que se fueron produciendo en la superficie del núcleo cometario.

Rosetta fue lanzada el 2 de marzo de 2004 y se trataba en realidad de una sonda doble. Constaba de un orbitador, destinado a girar y estudiar el cometa, y un módulo de descenso, Philae, cuyo cometido era posarse sobre el núcleo. Después de un largo periplo durante el cual la sonda aprovechó el tirón gravitatorio de Marte y la Tierra, y tras la visita a los asteroides 21 Lutetia y 2687 Steins, Rosetta llegó hasta el cometa 67P en agosto de 2014. Allí permaneció, girando alrededor del núcleo cometario a una distancia de entre 10 y 30 km, hasta su final, el 30 de septiembre de 2016, cuando los responsables de la misión lo hicieron chocar con la superficie.

Ahora, un equipo de científicos informa en Science de algunas de las cosas que la Rosetta nos ha permitido descubrir.

Una fractura de 500 metros de largo, existente en la región que une los dos lóbulos del núcleo del cometa, aumentó unos 30 metros durante el paso del cometa por el perihelio. Una roca de 20×30×40 m y una masa de 12.800 toneladas, aunque su peso debido a la baja gravedad del núcleo del comenta era tan sólo de 250kg, se movió una distancia de 140m. Rosetta detectó cambios en la superficie de la región de Ma’at, donde aparecieron figuras semejantes a las de un panal de abejas, formaciones debidas a la sublimación del material. Al ir desapareciendo material de la superficie, varias rocas de gran tamaño emergieron indicando que el nivel del terreno había descendido varios metros. Se produjeron derrumbes en los bordes escarpados de varias llanuras. algunas de varias decenas de metros, dejando a la vista material nuevo.

Referencia:
El-Maarry et al., Science 10.1126/science.aak9384 (2017). Surface changes on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko suggest a more active past.

Calentamiento global y enanismo

El calentamiento global puede afectar a la evolución de animales y plantas de maneras insospechadas. Muchas especies están desapareciendo y las que sobrevivan se verán obligadas a adaptarse a los cambios en el entorno causados por dicho calentamiento.

Para intentar entender qué puede suceder en el futuro tras el cambio climático que el planeta está experimentando, una posibilidad es estudiar qué sucedió durante la evolución de animales y plantas en episodios de calentamiento global que la Tierra experimentó en el pasado.

El mayor calentamiento planetario, llamados en geología periodos hipertérmicos, del que se tiene noticia en la historia del planeta es el llamado Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (MATEPE). Este calentamiento ocurrió hace unos 56 millones de años y fue debido, como el que estamos experimentando hoy, a un significativo aumento de CO2 atmosférico. La temperatura media del planeta se incrementó de 5 a 8ºC en 10.000 años y se mantuvo así por unos 180.000 años.

Los fósiles de la época permiten que averigüemos hoy los efectos que este calentamiento tuvo, tanto en la vida marina como en la terrestre. Uno de los sitios que mejores restos fósiles de la época guarda se encuentra en el valle de Bighorn, en el estado de Wyoming, en los EE.UU. Los restos fósiles demuestran una rápida evolución de los animales. Los perisodáctilos (ungulados de dedos impares), los artiodáctilos (ungulados de dedos pares) y los primates aparecieron en ese periodo. La vegetación muestra claramente cambios propios de una transición de un clima cálido a uno subtropical.

Uno de los fenómenos más notables que han quedado reflejados en los fósiles es la disminución muy significativa de la talla de los animales en ese periodo de calentamiento, de alrededor de un 30%, talla que se recuperó cuando dicho periodo terminó. La cuestión que queda por esclarecer es si esto es una coincidencia o, al contrario, una relación causa efecto.

Para estudiarlo sería bueno investigar qué sucedió con la talla animal en otros periodos de calentamiento global. Si sucede algo similar, esto sugerirá, aunque no demostrará, que le calentamiento y la disminución de talla corporal tienen una relación causa efecto. Si, por el contrario, el calentamiento y la disminución de la talla no estuvieran asociados, esto demostraría que ambos no están conectados por una relación causa-efecto.

Investigadores de tres universidades estadounidenses y una universidad holandesa estudian los restos fósiles de otros dos episodios de calentamiento global, sucedidos unos millones de años más tarde que mencionado antes. En el audio damos los detalles de lo que estos estudios han revelado.

Referencia: Abigail R. D’Ambrosia et al., (2017). Repetitive mammalian dwarfing during ancient greenhouse warming events. Science Advances 2017;3: e1601430, 15 March 2017.


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