Archivo mensual: mayo 2012

Nueva Investigación de la NASA muestra la presencia de carbono reducido en Marte

Publicado el mayo 29, 2012| Dejar un comentario

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Una investigación realizada por la NASA, sobre los meteoritos marcianos que han llegado a la Tierra muestra fuertes evidencias de que moléculas muy grandes contienen carbón, el cual es un ingrediente clave para la generación de vida y que  que se pudo haber generado en dicho planeta. Hay que decir que éstas macromoléculas no tienen un origen biológico, pero son un indicativo de que la compleja química del carbono ha tenido lugar en el planeta rojo.

Los investigadores del Instituto Carnige para la Ciencia de Washington, quienes encontraron moléculas reducidas de carbono, ahora tienen una mejor comprensión de los proceso químicos que han tenido lugar en Marte. El carbono reducido es carbono que está unido al hidrógeno y sus hallazgos también pueden ayudar a encontrar vida en futuras exploraciones a dicho planeta.

“Éstos hallazgos dan cuenta de que el almacenamiento de moléculas de carbono reducido en Marte ocurrieron a través de la historia del planeta y podría ser similar a los procesos que tuvieron lugar en el pasado de la Tierra, afirmó Andrew Steele, investigador principal del estudio e investigador de Carnegie. “Comprender la génesis de éstas macromoléculas no biológicas de carbón en Marte, resultaría crucial para desarrollar futuras misiones que fueran capaces de detectar evidencias de vida en el planeta vecino”.

Encontrar moléculas que contengan largas cadenas de carbono e hidrógeno ha sido uno de los principales objetivos de misiones pasadas y presentes. Tales moléculas ya habían sido encontradas previamente en los meteoritos marcianos, pero los científicos estaban en desacuerdo acerca de cómo el carbono se formó y si éste vino de Marte. Ésta nueva investigación prueba que Marte es capaz de producir carbón orgánico.

La sonda Curiosity aterrizará en Marte el próximo mes de Agosto /Fuente: NASA.

“Sin embargo, éste estudio no ha producido evidencias de si Marte tuvo vida en el pasado o no y lo hace frente a algunas preguntas importantes sobre la fuente de carbono orgánico en dicho planeta”, afirmó Mary Voytek, director del Programa de Astrobiología de la NASA. “Con la sonda Curiosity, que está programada para aterrizar en Agosto de éste 2012, los resultados que arroje la investigación podrían ayudar a los científicos del Laboratorio Científico de Marte a afinar sus investigaciones en la superficie del planeta a través de la comprensión respecto a dónde podría encontrarse y cómo podría ser preservado”.

Por otro lado, los científicos han teorizado respecto a la idea de que las largas moléculas de carbono detectadas en los meteoritos marcianos, pudieron haberse originado a partir de la contaminación proveniente de la Tierra, u otros meteoritos, o bien a través de reacciones químicas o actividad biológica en Marte.

El equipo de Steel examinó muestras de 11 meteoritos marcianos cuyas edades abarcan periodos de alrededor de 4,2 millones de años de la historia del planeta, siendo capaces de detectar largos componentes de carbón en diez de ellos. Las moléculas fueron encontradas dentro de granos de cristales mineralizados.

Y, utilizando sofisticadas técnicas de investigación, el equipo fue capaz de mostrar también que algunas de las macromoléculas de carbono eran autóctonas o provenían de los mismos meteoritos y no de contaminación proveniente de la Tierra.

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El carbono es uno de los componentes químicos más abundantes /Fuente: Wikipedia.

Posteriormente, el equipo dirigió su mirada hacia la relación existente entre las moléculas de carbono con otros minerales en los meteoritos, con la finalidad de tratar de determinar qué tipo de procesos químicos tuvieron lugar en éstas muestras antes de llegar a la Tierra y donde los granos cristalinos recubrieron los componentes del carbono proporcionando una mirada respecto a cómo éstas moléculas de carbono fueron creadas. Sus hallazgos indican, además, que el carbono fue creado por actividad volcánica en Marte, mostrando así que el planeta rojo ha sido capaz de realizar química orgánica la mayor parte de su historia.

El equipo de investigadores de Steel indican, además, que Marte tiene una reserva de carbono reducida, por lo que, sus hallazgos, podrían ayudar a los científicos que participan en las actuales y futuras misiones a distinguir cómo la información de componentes no biológicos pueden ayudar a generar vida.

Los hallazgos han sido publicados en la revista Science Express.


TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: NASA.

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Publicado en Astronomía, Física

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Una dieta con alto contenido en fructuosa afecta a la memoria y el aprendizaje, revela estudio

Publicado el mayo 24, 2012| Dejar un comentario

Un estudio realizado recientemente con ratas en la Universidad de California, es el primero en demostrar cómo una dieta con una alta dosis de fructuosa produce que el cerebro vaya más despacio dificultando la memoria y el aprendizaje: y cómo los ácidos grasos del Omega-3 pueden contrarrestar dicha interrupción.

“Nuestros descubrimientos dan cuenta de que, lo que comes, afecta la forma en la que piensas”, afirmó Fernando Gómez-Pinilla, quien es profesor de neurocirugía en la escuela de medicina David Geffen en la Universidad de California y profesor de biología Integrativa y Fisiología en la Escuela de Ciencias y Letras en esa misma Universidad. “Comer una dieta alta en fructuosa por un largo periodo de tiempo altera la habilidad del cerebro para aprender y recordar información, por lo que,  agregando ácidos grasos de Omega-3 a tus alimentos, se podría minimizar el daño”.

Mientras que investigaciones previas ya habían dado cuenta de cómo la fructuosa daña el organismo (la diabetes y la obesidad son un ejemplo), éste estudio es el primero en revelar cómo este edulcorante influye en el cerebro.

Y es que, el equipo de la Universidad de California, se centró en el jarabe de maíz de alta fructuosa, un líquido de bajo coste seis veces más dulce que el azúcar de caña, que es comúnmente utilizado en los alimentos procesados como las bebidas gaseosas, los condimentos, las salsas de manzana y la comida para bebés. Un ciudadano americano consume en promedio más de 18 kilogramos de jarabe de maíz alto en fructuosa por año, de acuerdo con el Departamento de Agricultura de Estados Unidos.

“No estamos hablando, naturalmente, de la fructuosa que se encuentra en las frutas, que también contiene un alto grado de antioxidantes”, explicó Gómez-Pinilla, quien también es miembro del Instituto de la Investigación sobre el Cerebro y del Centro de Investigación de Lesiones Cerebrales. Estamos preocupados por el jarabe de maíz de alta fructuosa que se le añade a los productos alimenticios manufacturados como edulcorante y conservante”.

Gómez-Pinilla, y el co-autor del estudio, Rahul Agrawl, estudiaron dos grupos de ratas donde cada grupo consumió una solución de fructuosa (como si fuera agua potable) por seis semanas. El segundo grupo también recibió ácidos grasos en forma de Omega-3 bajo la forma de aceite de linaza y Ácido Docosahexaenoico (DHA), el cual protege de daños a las sinapsis, que son las conexiones químicas entre las células del cerebro implicadas en el aprendizaje y la memoria.

El Ácido Docosahexaenoico es esencial para la función sináptica que es la habilidad del cerebro de transmitir señales de una a otra célula, afirmó Gómez-Pinilla. “Éste es el mecanismo que hace posible el aprendizaje y la memoria”. Y es que, nuestro organismo, es incapaz de producir suficiente DHA, por lo que debemos recibirlo a partir de nuestra dieta.

Por otro lado, los animales utilizados en el estudio fueron alimentados con pienso estándar para ratas y entrenados en un laberinto dos veces al día durante cinco días antes de comenzar la dieta experimental. Los investigadores de la Universidad de California probaron que, también, las ratas eran capaces de navegar por el laberinto, el cual contenía numerosos agujeros pero solamente una salida. Para ello los científicos colocaron puntos de referencia visuales en éstos con la finalidad de ayudar a las ratas a aprender y recordar el camino.

Seis semanas después, los investigadores probaron la habilidad de las ratas para recordar la ruta y escapar del laberinto y lo que vieron les sorprendió:

“El segundo grupo de ratas navegó el laberinto de forma más rápida que las ratas que no recibieron ácidos grasos Omega-3, afirmó Gómez-Pinilla. “A las ratas a las que se les privó de DHA se desplazaron más lentamente y sus cerebros mostraron una disminución en su actividad sináptica. Las células de sus cerebros tuvieron problemas para comunicarse unas con otras, interrumpiendo su habilidad para pensar claramente y recordar la ruta que habían aprendido seis semanas antes”.

A las ratas a las que se les privó de éste ácido también desarrollaron signos de resistencia a la insulina, una hormona que controla el azúcar en la sangre y que regula la función sináptica en el cerebro. Una mirada más cercana al tejido del cerebro de las ratas sugiere que la insulina había perdido mucho de su poder para influir en las células del cerebro.

“Debido a que la insulina penetra la barrera sanguínea del cerebro, la hormona puede ser una señal para las neuronas para desencadenar reacciones que interrumpan el aprendizaje y que influya en la pérdida de memoria”, afirmó Gómez-Pinilla.

El autor sospecha también que la fructuosa es la culpable, o está detrás, del déficit de ácido docosahexaenoico en las ratas. Comer mucha fructuosa podría bloquear la habilidad de la insulina para regular cómo las células utilizan y guardan azúcar. Tanto la insulina como el azúcar son esenciales en la energía requerida para procesar pensamientos y emociones.

“La insulina es importante en el organismo para controlar el azúcar en la sangre, pero podría jugar un rol diferente en el cerebro, donde parece tener efectos sobre la memoria y el aprendizaje”, dijo. Nuestro estudio muestra que una dieta con un alto contenido de fructuosa daña tanto el cerebro como el cuerpo y esto es algo que anteriormente no se sabía”.

Gómez-Pinella, que es nativo de Chile y un entusiasta del ejercicio, practica lo que predica ya que recomienda a las personas mantener el consumo de fructuosa al mínimo así como cambiar aquellos postres azucarados por frutas frescas y yoghurt griego. Y una barra de chocolate ocasionalmente que no ha sido procesada también es recomendable.

Y por último concluye: “nuestro descubrimiento sugiere que consumir Ácido Docosahexaenoico regularmente, protege al cerebro de los efectos dañinos de la fructuosa”.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: Medical Xpress.

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Publicado en Medicina

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Nuevo experimento pretende emular el metano marciano en la Tierra

Publicado el mayo 17, 2012| Dejar un comentario
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Imagen: Nasa.gov

La zona rural del estado de Washington, en Estados Unidos, se convertirá, muy pronto,  en el sitio de pruebas que servirá para apoyar una misión de exploración de la atmósfera de Marte que tiene como finalidad la búsqueda de vida. El programa de experimentación ha sido desarrollado por científicos de la Universidad de Cornell, el Laboratorio de Propulsión a Chorro que se encuentra en el Instituto de Tecnología de California y la Universidad Estatal de Washington.

La misión intentará ayudar a determinar si las periódicas columnas de gas metano que han sido detectadas previamente en la atmósfera marciana son producto de la actividad biológico, o de otra actividad, como el vulcanismo.

Ésta misión se centrará en detectar, localizar y caracterizar las fuentes de metano y otras potenciales columnas biogénicas en la superficie del planeta, lo que podría incrementar de forma considerable nuestro entendimiento sobre el clima y la historia biológica en el planeta vecino.Se espera también que la misión desarrolle nuevas tecnologías que tengan futuras aplicaciones en la exploración de otros cuerpos planetarios en el Sistema Solar, incluyendo a la Tierra, la superficie de la luna de Saturno (Titán) o, inclusive, el subsuelo del océano de la luna de Júpiter: Europa.

Localizar una de estas columnas en Marte para tratar de simular su patrón de dispersión, así como analizar y determinar su fuente, es una tarea que requiere del desarrollo de nuevas técnicas de observación y estrategias de exploración más allá del “arsenal” con el que actualmente cuenta la NASA. También requerirá una coordinación muy estrecha entre un “orbitador” y de vehículos que funcionen sobre su superficie.

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Un desierto en el Estado de Washington en Estados Unidos /Fuente: http://www.travelblog.org

“Para considerar siquiera la posibilidad de detectar y hacer una localización precisa de un objeto de esas características en Marte necesitaríamos primero comprender en su totalidad la naturaleza de dichas columnas además de saber cómo y cuándo podríamos esperar detectarlas y cómo las propiedades de dispersión pueden guiarnos de manera satisfactoria a la fuente”, afirmó Lamb, quien dirigirá las pruebas de campo.

“Las fuentes atmosféricas de estas columnas son sitios cruciales para mejorar nuestra comprensión de la historia biológica y climática de Marte, así como de su presente, por lo que identificar una fuente de columnas de metano lo convertiría en un objetivo de alta prioridad para misiones futuras”.

Por otro lado, es probable que una columna de metano en la superficie de Marte sea similar a una fumarola, por lo que se hace muy complicado localizarla si no se está a unos pocos kilómetros de su órbita. En este sentido, un vehículo podría ser utilizado para localizar de forma precisa este tipo de columnas, así como para realizar estudios detallados a partir de la obtención de muestras.

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Niveles de concentración de metano en la superficie de Marte. Los colores rojo, naranja y amarilla significan mayor concentración de este compuesto químico. /Fuente: Nasa.gov

Lamb también comentó que los estudios de campo se realizarán en un sitio que aún no se ha determinado con precisión, pero que está en el estado de Washington, donde existen desiertos que poseen la misma velocidad del viento, así como otras características, que pueden ser encontradas en Marte.

El objetivo principal será el de liberar los gases de forma que simulen una columna para, luego, probar nuestra habilidad para rastrear el trazado que siguió esa columna desde su origen, todo esto a través de instrumentos montados en un vehículo. Se espera que los estudios de campo sean llevados a cabo durante los próximos dos años.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: Astrobiology Magazine.

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Publicado en Exobiología, Física, SIstema Solar

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La función de onda de la mecánica cuántica es un estado real, afirma estudio

Publicado el mayo 9, 2012| Dejar un comentario

 Una nueva investigación afirma demostrar matemáticamente que la función de onda, aquella en la que se fundamenta la mecánica cuántica, es real.

El documento, que es considerado por algunos como uno de los más importantes que se hayan escrito desde la fundación de la mecánica cuántica hace décadas, fue finalmente publicado la semana pasada en la revista Nature Physics. Y en éste artículo los autores afirman que las matemáticas no dejan ninguna duda de que la función de onda no solamente es una herramienta estadística sino también un estado real y objetivo de un sistema cuántico. “Las personas se han sentido conectadas emocionalmente con aquellas posiciones que defienden con argumentos vagos”, dice Jonathan Barret, uno de los autores, y quien además trabaja como físico en la Universidad de Londres. “ Por eso es mejor tener un teorema”,

Afortunadamente los autores de este trabajo tienen a algunos “pesos pesados” de su lado ya que su punto de vista, en alguna ocasión, fue compartido por el físico austriaco y uno de los pioneros de la mecánica-cuántica: Erwin Schrödinger, quien propuso en su famoso experimento mental que un gato mecánico-cuántico podía estar vivo y muerto al mismo tiempo. Pero otros físicos, como Albert Einstein, favorecieron el punto de vista opuesto: que la función de onda refleja el conocimiento parcial que un experimentador tiene sobre un sistema. En ésta interpretación, el gato también está muerto y vivo, pero el investigador no sabe en cual de los dos estados se encuentra. Ésta interpretación epistémica,  arguyen muchos físicos y filósofos, explica mejor el fenómeno del colapso de la función de onda en donde el estado cuántico cambia a partir de las mediciones que hacemos de él.

Por otro lado, Barett y sus colegas han seguido la línea de investigación que sobre el tema hizo el físico John Bell quien, en 1964, probó que la mecánica cuántica tiene otra implicación que va en contra de la intuición:  y es que, según él, las medidas de una partícula pueden influir en el estado de otra (aún si ésta partícula se encuentra lejos) y que dicha influencia se ejerce a velocidades mayores que la velocidad de la luz. Y lo que pretendía Bell con su teorema era demostrar que, aquellas teorías que no permiten que las influencias entre una partícula y otra se transmitan más rápido que la velocidad de la luz, son incapaces de reproducir las predicciones de la mecánica cuántica. De forma similar, el teorema propuesto por Barett y sus colegas muestran que las teorías que tratan a la función de onda en términos de ausencia de conocimiento del estado físico de un sistema, también fallan a la hora de reproducir esas predicciones. Y teniendo en cuenta lo bien que está confirmada la mecánica cuántica, el teorema de Barett sugiere que dichas teorías epistémicas (las que han sido postuladas antes de su teorema) son incorrectas. “Espero que el teorema que hemos formulado mi equipo y yo tome su lugar junto al teorema de Bell”, afirma.

Basado en la realidad.

Si partimos del hecho de que si la función de onda simplemente refleja la incertidumbre del experimentador, entonces diferentes funciones de onda podrían representar la misma realidad subyacente, afirma Terry Rudolph, uno de los autores de la investigación y físico en el Imperial College de Londres. Rudolph pone como ejemplo un dado que está preparado para dar números pares con una probabilidad de 1/3 de obtener 2, 4 o 6; o números primos, con una probabilidad de 1/3 de obtener 2, 3 y 5. El estado real 2 puede ser producido también mediante cualquier método preparado de tal manera que en la misma realidad subyazcan dos modelos probabilísticos diferentes. Los autores muestran, sin embargo, que la misma realidad no puede sostener diferentes estados cuánticos.

Su teorema, sin embargo, depende de una hipótesis polémica que afirma que los sistemas cuánticos poseen un objetivo subyacente al estado físico. Christopher Fuchs, un físico del Instituto Permiter en Waterloo, Canada, quien ha trabajado en el desarrollo de una interpretación epistémica de la mecánica cuántica, afirma que él ha estado evitando las interpretaciones que los autores excluyen y dice que la “función de onda podría representar la ignorancia de los experimentadores sobre los resultados de las mediciones en lugar de que ésta función de onda sea parte de la realidad física subyacente. El nuevo teorema no lo descarta”.

Sin embargo, Matt Leifer, físico del College de Londres, quien trabaja en información cuántica, afirma que el nuevo teorema de Barett aborda una importante cuestión de una forma clara y simple. También dice que podría ser tan útil como el teorema de Bell, el cual tiene aplicaciones en campos como la teoría de la información cuántica y en la criptografía. “Nadie ha pensado en si tiene un uso práctico, pero no me sorprendería que lo hiciera”, dice.

Debido a que es incompatible con la mecánica cuántica, el teorema de Barett saca a la luz una pregunta muy profunda: ¿Podría la mecánica cuántica ser incorrecta? Todo el mundo asume que reina a sus anchas y que es imposible bajarla de su trono, pero siempre existe alguna posibilidad de que pueda ser revocada. Para aborard esto, Barett se encuentra trabajando con otros investigadores para comprobar las predicciones que difieren entre la teoría y las cuentas epistémicas y si entran en conflicto. “No esperamos que la mecánica cuántica no supere esta prueba, pero debemos seguir haciéndolo”, dice.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: Nature.com

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Publicado en Física, Matemáticas

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Un error en una copia genética pudo haber contribuído al desarrollo de la inteligencia humana

Publicado el mayo 6, 2012| Dejar un comentario

Un error a la hora de duplicar un gen hace mucho tiempo, podría ser el responsable del desarrollo de ciertas características que el cerebro de los humanos tienen y que nos distinguen de los primates.

Cuando se probó en ratones, los investigadores encontraron que éste “error” causó que las células cerebrales de los roedores se movieran de su lugar más rápido y que permitieran el desarrollo de más conexiones entre sus neuronas.

Cuando cualquier célula se divide lo primero que hace es copiar todo su genoma pero, durante este proceso, se pueden producir errores. Las células normalmente tienden a corregir los errores que se producen en el ADN, pero cuando éstos errores no son corregidos producen cambios permanentes llamados mutaciones, las cuales a veces llegan a ser útiles pero en otros casos pueden ocasionar daños al organismo, aunque por lo general éstos cambios son inofensivos.

Un tipo de error es la duplicación, que se produce cuando la maquinaria que se encarga de realizar copias en el ADN accidentalmente copia una sección del genoma dos veces. La segunda copia puede ser cambiada en duplicados futuros obteniendo así mutaciones o perdiendo partes.

Los investigadores hicieron un escáner del genoma humano para éstas duplicaciones y encontraron que muchas de ellas parecen jugar un rol importante en el desarrollo del cerebro.

“Existen aproximadamente 30 genes que fueron duplicados de forma selectiva en los humanos. Éstas son algunas de nuestras más recientes investigaciones en Genómica”, afirma Franck Polleux del Instituto de Investigación The Scripps en Pasadena, California y quien ha publicado ya su trabajo en la revista Cell.

Por otra parte, lo más interesante de tener una copia extra de un gen es que, al no ser esencial como su copia original, los cambios o las modificaciones que se le hagan no tendrán efectos adversos en el organismo.

Los investigadores estudiaron un gen específico, el llamado SRGAP2, del cual consideran que se ha duplicado al menos dos veces durante el curso de la evolución humana: primero hace unos 3,5 millones de años y luego otra vez hace unos 2,5 millones de años. Y al parecer ésta segunda duplicación, la más reciente, parece estar incompleta con solamente parte del gen duplicado, por lo que los científicos creen que esta duplicación parcial es capaz de interferir con la acción de la original, una copia ancestral de SRGAP2.

Ahora bien: cuando los investigadores añadieron la copia del gen parcialmente duplicado en el genoma de los ratones, al parecer aceleraron la migración de las células del cerebro durante el desarrollo, lo que hace la organización de éste más eficiente.

Éstas células que expresaron la duplicación incompleta de SRGAP2 también tuvieron más “espinas”: más conexiones en la superficie de la célula que se enlazan con otras, lo que las hace parecerse más a las células del cerebro humano.

Curiosamente, la copia incompleta del gen se presentó justamente después de la desaparición de los homínidos Australophitecus, los cuales “abrieron” el espacio para la aparición de los humanos modernos. Fue en esa época, también, cuando el cerebro de nuestros ancestros comenzaron a hacerse más grandes y es probable también que los cambios dramáticos en las habilidades cognitivas pudieron haber surgido en ese tiempo.

TRADUCCIÓN Y EDICIÓN de Julio García.

FUENTE: LiveScience.com

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Publicado en Biología, Genética

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