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Feliz año 2009 diciembre 30, 2008

Posted by Manuel in biologia, ciencia, divulgación científica, evolucion, historia de la ciencia.
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darwin2009

Espero que el 2009 sea un año muy feliz para tod@s.

El 2009 además es el año en que se cumplen 150 años de la publicación de El origen de las especies y 200 años del nacimiento de Charles Darwin. Es por ello que el mundo de la ciencia piensa, durante este año, rendir homenaje a tan insigne naturalista.

Darwin no fue ningún dios, ni sus escritos han fundado ninguna religión. Darwin fue uno de los científicos que dio una explicación racional a la biodiversidad de nuestro planeta. Durante este año se espera que se organicen un gran número de conferencias, debates, congresos y exposiciones, tanto para dar a conocer su legado a las nuevas generaciones, como para debatir en torno a ellas, analizar sus fortalezas y sus debilidades e intentar encontrar respuestas a las nuevas preguntas que toda teoría científica plantea. Espero que al acabar el año, haya más personas que han sabido entender el mensaje de este naturalista.

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El sexo nació de un alga acorralada por un virus diciembre 30, 2008

Posted by Manuel in biologia, ciencia, divulgación científica, evolucion, paleontología.
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Acumulación de algas unicelulares E. huxleyi, con sus características escamas de carbonato cálcico.-Universidad de Lieja

Público- Edición Digital

El sexo nació bajo el agua, pero de una manera muy diferente a como lo practicaban Brooke Shields y Christopher Atkins en la película “El lago azul” Los protagonistas del primer acto sexual de la historia fueron un alga unicelular, Emiliania huxleyi, y un virus especialista en exterminarla denominado Eh V. Según una concepción habitual del sexo, el virus podría haber arrinconado al alga y ambos habrían acabado amancebándose en el fondo del mar. Pero el romance fue un poco más complejo.
Un equipo de la Estación Biológica de Roscoff, en Bretaña (Francia), ha descubierto que, en presencia de su asesino, el alga pasa de un estado diploide, con dos lotes de cromosomas, como la mayor parte de las células humanas, a un estado haploide, con un solo juego de cromosomas, como los óvulos y los espermatozoides de los mamíferos.

El gato de Alicia

Al metamorfosearse, E. huxleyi se vuelve invisible para su enemigo, como el filosófico gato de “Alicia en el país de las maravillas” era capaz de desaparecer para evitar ser decapitado por la Reina de Corazones. Por ello, los autores de la investigación, coordinada por el biólogo Colomban de Vargas, han bautizado a esta táctica de supervivencia como “la estrategia del Gato de Cheshire”. “Es como si una persona se transformara en otra para escapar de un peligro”, explica De Vargas. En su opinión, esta artimaña, germen de la sexualidad, habría permitido a los primeros seres vivos evitar la insorteable amenaza de sus adversarios cada mililitro de agua marina contiene millones de virus y evolucionar hacia formas más complejas, compuestas por varias células.
La “estrategia del Gato de Cheshire”, publicada recientemente en PNAS, explica el éxito evolutivo de E. huxleyi, capaz de multiplicarse en el mar hasta formar masas lechosas del tamaño de media España, visibles desde el espacio. Las algas camufladas, haploides, puede fusionarse como el óvulo y el espermatozoide y formar, de nuevo, células diploides.

El papel de E. huxleyi cuyo apellido homenajea al biólogo inglés Thomas H. Huxley, conocido como el “bulldog de Darwin” por su defensa de la teoría de la evolución es fundamental para el planeta. Durante sus florecimientos, estas algas almacenan una enorme cantidad de CO2 en una especie de escamas de carbonato cálcico que rodean su célula, denominadas cocolitos. Los cocolitóforos, como se conoce al grupo de algas similares a E. huxleyi, producen aproximadamente 1,5 millones de toneladas de calcita cada año, convirtiéndose en un importantísimo sumidero de carbono.

Ahora, la humanidad sabe que, además de agradecer a las algas que sujeten las riendas del desbocado CO2, deben darles las gracias por inventar el sexo.

Aparición del FSM de 550 millones de años de antigüedad diciembre 29, 2008

Posted by Manuel in humor, paleontología, pastafarismo.
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Impronta del FSM de hace 550 millones de años, cientos de millones de años anterior a los dinosaurios. ¿Tendrá algo que ver con la “explosión cámbrica”?

Fuente: Church of the Flying Spaghetti Monster

¿Y si no hubo un principio? diciembre 29, 2008

Posted by Manuel in astronomia, ciencia, escepticismo.
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Javier Sanpedro- El País Digital

El Big Bang no es la única noción del origen del cosmos compatible con la física actual. La denominada cosmología cuántica de bucles (loop quantum cosmology) está sumando argumentos a favor de una segunda posibilidad: que nuestro universo emergiera del colapso de un universo preexistente. La teoría ha llegado ahora al punto de madurez necesario para hacer predicciones que pueden someterse a prueba experimental. De confirmarse, el Big Bang habría sido en realidad un Big Bounce (o gran rebote), y el cosmos no vendría de un punto de infinita densidad, sino de una sucesión de expansiones y contracciones tal vez eterna, sin principio ni final.

La cosmología cuántica de bucles tiene la capacidad, al menos en principio, de iluminar aquellas regiones del pasado hasta donde ni siquiera alcanza la gran teoría actual del espacio, el tiempo y la gravedad, que es la relatividad general de Einstein. Las ecuaciones de Einstein se deshacen en el origen del universo, que por ello constituye una “singularidad” matemática, un punto de densidad infinita que no puede explicarse por la teoría de la relatividad de Albert Einstein.

La relatividad general es uno de los dos pilares en los que se fundamenta la física actual. El otro es la mecánica cuántica. En rasgos generales, la primera describe las grandes escalas -el comportamiento de planetas, estrellas, galaxias y sus interacciones gravitatorias-, y la segunda rige en el mundo subatómico. Ambas son teorías de enorme capacidad predictiva, que han superado las pruebas experimentales más exigentes a las que se han sometido en sus respectivos ámbitos.

Pero son incompatibles entre sí, y los físicos han ensayado dos grandes aproximaciones teóricas para superar esa discrepancia, es decir, para agrupar la relatividad y la mecánica cuántica bajo un marco más profundo capaz de acogerlas sin contradicciones. Una de ellas, es la teoría de cuerdas, y otra la gravedad cuántica de bucles, en la que se basa la nueva cosmología del “gran rebote”. La gravedad cuántica de bucles ha sido desarrollada por Abhay Ashtekar, Lee Smolin, Carlo Rovelli y otros físicos desde la década de los años ochenta. Su principal cualidad es que el espacio no es un continuo a pequeña escala: al igual que la materia y la energía, el espacio está formado por “cuantos” indivisibles si uno lo examina muy de cerca.

Cada uno de esos paquetes de espacio mide sólo unos 10^-35 (10 elevado a menos 35) metros cuadrados, una magnitud inapreciable a las escalas habituales, pero suficiente para evitar las paradojas matemáticas de la “singularidad”: espacio cero implica una densidad y una gravedad infinitas en el origen del universo, pero si el espacio no puede llegar jamás a ser cero, la gravedad tampoco tiene que ser infinita allí. Eso permite a las ecuaciones de la gravedad cuántica de bucles explorar las regiones del pasado que estaban prohibidas para la relatividad de Albert Einstein.

Cuando Ashtekar y su equipo desarrollaron hace dos años unas detalladas simulaciones por ordenador del universo descrito por las ecuaciones de la gravedad cuántica de bucles -es decir, desarrollaron la cosmología cuántica de bucles-, ocurrió algo inesperado. “Me quedé sobrecogido”, narra Ashtekar en el último número de la revista New Scientist.

El físico estaba observando la simulación correr hacia atrás en el tiempo, con el universo volviéndose cada vez más pequeño y denso en energía mientras se aproximaba al momento del Big Bang. Eso era lo esperable. Pero, en lugar de colapsarse en un punto de densidad infinita -la singularidad del Big Bang-, la simulación del cosmos rebotó y empezó a expandirse de nuevo. Si las ecuaciones eran correctas, nuestro universo no venía del estallido de un punto, sino del rebote de un universo anterior en proceso de compresión: un Big Bounce.

La cosmología cuántica de bucles no pinta un universo eterno salvo por unas oscilaciones de tamaño a las que pudiéramos llamar “convencionales” en ningún sentido tranquilizador. Si la teoría resultara ser correcta -lo que está por ver-, el universo anterior al nuestro se habría contraído hasta alcanzar una densidad monstruosa, de 5×10^96 kilogramos por metro cúbico (la llamada densidad de Planck), antes de rebotar y dar lugar a la fase actual de expansión.

Ninguna civilización podría sobrevivir a una cosa semejante, por ejemplo. Lo que hace notable a esta teoría es su capacidad para sortear los infinitos de la singularidad, o para esquivar las paradojas matemáticas derivadas del espacio cero. Por lo que se refiere a la metafísica, un Big Bounce no parece muy distinto de un Big Bang de pleno derecho.

Y sólo la gravedad podría detener y revertir la actual expansión del cosmos para dar lugar a un nuevo ciclo cósmico. La materia del universo no parece ser suficiente para ello, y la mayoría de los modelos siguen prediciendo una expansión acelerada e irreversible.

¿Rebotará nuestro cosmos?

Que el universo invierta o no su tendencia actual, para iniciar una compresión que pueda conducir al próximo “rebote”, depende críticamente de dos profundos misterios: la materia oscura y la energía oscura, que constituyen el 95% de lo que existe.
La materia normal consiste en estrellas y -sobre todo- gas incandescente situado entre las galaxias que forman cada cúmulo galáctico. Pero la suma de las galaxias y el gas no dan la masa suficiente para mantener el cúmulo unido por la atracción gravitatoria entre sus partes. De ahí la necesidad teórica de la materia oscura (el 20% del universo).

El otro misterio, la energía oscura que forma el 75% restante del cosmos, tiene la más curiosa de las historias en la física teórica. Según la relatividad general -la teoría de la gravedad que Albert Einstein descubrió en 1916, tras 10 años de lucha intelectual-, los objetos deforman el espacio y el tiempo (el espaciotiempo) de su entorno, como una bola de petanca deforma una cama elástica. Si hay otra bola de petanca rodando por las proximidades, la deformación hará que caiga en espiral hacia la primera (y viceversa). Esas danzas geométricas de los objetos en caída libre por las curvaturas del espaciotiempo son la gravedad.
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Pero la relatividad general tenía un problema grave que Einstein no pudo ignorar: si los cúmulos de galaxias deforman la cama elástica del espaciotiempo, el universo debería colapsarse pendiente abajo. Como en 1916 el Universo era estático, Einstein inventó una fuerza o presión repulsiva (imaginen un ventilador situado debajo de la cama elástica) que viniera a compensar las deformaciones causadas por las bolas. La llamó “constante cosmológica”, y eligió su magnitud de manera arbitraria y cuidadosa para que el universo pudiera seguir siendo estático a gran escala.

La trampa’ de Einstein

“La trampa” de Einstein equivale a pedir a una pelota que se quede parada sobre el aro de la canasta (no es una metáfora: la ecuación es exactamente la misma). Es casi seguro que la pelota entrará o se saldrá, y lo segundo equivale a la expansión cósmica que observamos.

La energía oscura -el motor de esa expansión acelerada- parece ser justo esa constante cosmológica inventada por Einstein, sólo que sin la trampa de la canasta. La constante fue descartada por el físico alemán -“el mayor error de mi carrera”, dijo- cuando se descubrió la expansión del universo, pero ha sido recuperada en tiempos recientes al saberse que ésta era acelerada.

Muy recomendable el vídeo de Redes-RTVE

Evolución de los genes responsables de la simetria corporal diciembre 29, 2008

Posted by Manuel in biologia, ciencia, diseño inteligente, evolucion, mutaciones.
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El gen responsable de las diferencias entre la parte izquierda y derecha del cuerpo también está presente en caracoles

Los genes que controlan las asimetrías en caracoles son similares a los que determinan las diferencias entre los lados izquierdo y derecho del cuerpo en los seres humanos. El hallazgo, que aparece publicado en el último número de la revista Nature, tiene implicaciones evolutivas puesto que, hasta el momento, sólo se habían descrito genes de estas características en vertebrados y grupos muy cercanos. La constatación de su presencia en los caracoles indica que el ancestro común a todos los organismos bilaterales ya se servía de esta estrategia. El trabajo desvela asimismo nuevos datos sobre los genes que regulan la dirección que sigue la espiral de las conchas de caracoles.

La investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Cristina Grande, que participa en este estudio realizado íntegramente en la Universidad de Berkeley (EE UU), contextualiza la investigación: “La mayoría de los animales presentan asimetrías tanto en sus órganos internos –por ejemplo, el corazón se encuentra en el lado izquierdo-, como en algunos de sus caracteres externos”. Estudios previos habían identificado varios genes implicados en la determinación de estas diferencias. Uno de ellos, el gen nodal, fue elegido por los investigadores por ser uno de los principales responsables en su formación.

Hasta esta investigación, explica Grande, los trabajos científicos indicaban que el gen nodal sólo estaba presente en deuteróstomos, uno de los tres grandes grupos taxonómicos empleados para clasificar a los animales y que incluye a vertebrados y otros grupos relacionados, como estrellas de mar o erizos. Este hecho sugería que animales incluidos en los otros dos grupos, como gusanos, caracoles o insectos, utilizaban estrategias diferentes para romper la simetría corporal. “Nuestros resultados muestran, sin embargo, que el gen nodal está presente en caracoles, miembros del grupo de los lofotrocozoos junto con otros organismos marinos, y que es responsable de originar diferencias morfológicas en ambos lados del cuerpo de estos invertebrados”, añade la investigadora del CSIC. Esta conclusión, según los autores, indica que el ancestro común a todos los organismos bilaterales ya disponía del gen nodal, así como de la ruta de señalización que activa.

Dirección de las conchas de los caracoles.

La investigación también aporta nuevos datos sobre los genes que regulan la dirección sobre la que gira la espiral que forma las conchas de los caracoles, divididos en dos grupos: las que se enrollan de izquierda a derecha (dextrógiras) y las que lo hacen en el sentido contrario (levógiras). Hasta el momento, según los autores, se desconocían los genes y mecanismos moleculares responsables de estas asimetrías. Grande amplía esta idea: “Los resultados del trabajo muestran que nodal y su diana pitx actúan exclusivamente en la parte derecha de los caracoles dextrógiros, y en el lado opuesto en el caso de los levógiros. Asimismo, cuando se bloquea su señalización se obtienen caracoles con conchas lisas, sin formar espirales”. Y añade: “son datos que constituyen un buen punto de partida para entender este proceso complejo y que ha interesado a los biólogos durante décadas”.