Descubren los secretos de los 30 tipos de cáncer más comunes

Este nuevo conocimiento de los mecanismos moleculares responsables de esta patología ayudará a prevenir y tratar la enfermedad

Un equipo internacional de científicos ha descubierto los mecanismos implicados en la generación de la mayoría de los tumores. Han estudiado 7.042 genomas tumorales y han descrito más de 20 procesos diferentes que causan las mutaciones de los 30 tipos de cáncer más comunes. Este descubrimiento tiene profundas implicaciones para la comprensión del desarrollo del cáncer, con aplicaciones potenciales en la prevención y tratamiento de la enfermedad. 

 

El Dr. Elias Campos. Foto: Hospital Clínic/IDIBAPS

Una investigación del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer, publicado por la revista Nature, recoge el primer compendio exhaustivo de los procesos de mutación que generan el desarrollo de tumores. Estos procesos explican la mayoría de las mutaciones encontradas en los 30 tipos de cáncer más comunes. Este nuevo conocimiento de los mecanismos moleculares responsables de esta patología podría ayudar a prevenir una amplia gama de cánceres.

Este importante hallazgo es el resultado de la colaboración internacional de equipos de investigadores de 14 países, entre ellos España, y ha estado coordinado por el Michael Stratton del Sanger Institute (Cambridge, Reino Unido).

Todos los cánceres se originan por mutaciones en el ADN de las células del organismo durante la vida de una persona, de tal forma que, dependiendo de los factores causantes, cada proceso mutacional deja un patrón particular, una firma distintiva de mutaciones, en el genoma de cada tumor.

Hasta ahora se conocían las firmas mutacionales producidas por agentes como el tabaco o la luz ultravioleta, responsables del desarrollo de ciertos cánceres, pero se desconocían los mecanismos implicados en la generación de la mayoría de los tumores.

El equipo que trabaja en el proyecto en España está liderado por el Elías Campo, del Hospital Clínic–IDIBAPS y la Universidad de Barcelona y el Carlos López-Otín, del Instituto Universitario de Oncología de la Universidad de Oviedo. Sus aportaciones al estudio han consistido en la identificación de dos mecanismos fundamentales que causan mutaciones en la Leucemia Linfática Crónica: uno de ellos está relacionado con la edad y el segundo con la reparación del daño en el ADN. 

 

Secuenciación masiva
 
"Se han identificado la mayoría de las firmas de mutaciones que explican el desarrollo genético y la historia de los cánceres analizados. Estamos ante uno de los primeros ejemplos de la nueva visión que puede ofrecer la secuenciación masiva y coordinada de genomas de diversos tipos de cáncer a través del Consorcio Internacional del Genoma del Cáncer”, explica Elías Campo.
 
En total, el equipo científico español ha estudiado en detalle las firmas mutacionales de más de 100 genomas de pacientes con este tipo de leucemia, a cuyo análisis también han contribuido los Xose S. Puente y Rafael Valdés.
 
En total se han investigado 7.042 genomas de pacientes con los tipos de cáncer más frecuentes y se han descubierto más de 20 firmas moleculares entre las mutaciones del material genético. Además, se han identificado los procesos biológicos subyacentes al desarrollo de la mayoría de estos procesos mutacionales.
 
"Algunas de estas firmas mutacionales están presentes en muchos tumores de distintos tipos, indicando que en todos ellos actúa un proceso biológico común, pero otras firmas son muy específicas de determinados tipos de cáncer. Curiosamente, algunos tumores sólo presentan dos firmas mutacionales, lo cual sugiere que son causados por un número limitado de mecanismos. Sin embargo, otro tipos de cáncer tienen hasta 6 firmas mutacionales distintas, indicando que los mecanismos que los generan son mas complejos", apunta el estudio.
 
En palabras de Carlos López-Otín, “sin la estrecha colaboración internacional de todos los grupos de trabajo implicados en este proyecto habría sido imposible obtener estos importantes resultados. El análisis detallado de la información ahora generada va a permitir desarrollar nuevas aproximaciones al estudio de los mecanismos moleculares que generan los distintos tumores”.
 
“La definición de este mapa de procesos mutacionales -añaden los responsables del proyecto en España- supone un paso importante para descubrir el cómo y el porqué de la formación del cáncer. Este compendio de firmas de mutaciones y las consiguientes perspectivas en los procesos mutacionales subyacentes, tiene profundas implicaciones para la comprensión del desarrollo del cáncer con aplicaciones potenciales en la prevención y tratamiento de la enfermedad”.
 
El Consorcio Español para el Estudio del Genoma de la Leucemia Linfática Crónica está financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad a través del Instituto de Salud Carlos III, y se enmarca dentro del Consorcio Internacional de los Genomas del Cáncer (ICGC).  

Referencia

Ludmil B. Alexandrov, Serena Nik-Zainal, David C. Wedge,  Samuel A. J. R. Aparicio,  Sam Behjati,  Andrew V. Biankin,  Graham R. Bignell,    Niccolò Bolli, Ake Borg,  Anne-Lise Børresen-Dale,  Sandrine Boyault,  Birgit Burkhardt, Adam P. Butler, Carlos Caldas,  Helen R. Davies, Christine Desmedt, Roland Eils, Jórunn Erla Eyfjörd, John A. Foekens,  Mel Greaves,  Fumie Hosoda,  Barbara Hutter,  Tomislav Ilicic,  Sandrine Imbeaud,  Marcin Imielinsk et al. "Signatures of mutational processes in human cancer " Nature (2013) Doi:10.1038/nature12477.

 

Jueves, 15 de Agosto 2013

Hospital Clinic/SINC/T21

 

Artículo tomado de: htto://www.tendencias21.net

Liga al artículo original: http://www.tendencias21.net/Descubren-los-secretos-de-los-30-tipos-de-cancer-mas-comunes_a22629.html

 

Revelado el secreto de la geometría de las plantas

Científicos descubren una nueva relación entre gravedad y arquitectura vegetal, hasta ahora enmascarada.

Durante mucho tiempo el hecho de que las plantas puedan mantener el ángulo de sus ramas laterales a pesar de la gravedad ha resultado un misterio para los científicos. Ahora, investigadores de la Universidad de Leeds han desentrañado el mecanismo que subyace a esta capacidad, que aumenta las posibilidades de supervivencia de las plantas. El hallazgo podría impulsar la mejora del rendimiento de los cultivos. Por Marta Lorenzo.

Investigadores de la Universidad de Leeds (Reino Unido) han descubierto cómo las plantas establecen los ángulos de sus ramas.

Mientras que otras características de la arquitectura de las plantas -como el control del número de ramas o la colocación de éstas alrededor del tallo principal- ya se comprendían bien, durante mucho tiempo el hecho de que las plantas puedan mantener el ángulo de sus ramas laterales a pesar de la gravedad ha resultado un misterio para los científicos.

El mecanismo subyacente a esta capacidad resulta fundamental para comprender la forma de las plantas que nos rodean: explicar cómo, por ejemplo, las ramas de un joven chopo se colocan casi verticalmente, mientras que las de un roble se extienden a lo ancho.

Stefan Kepinski, profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas de dicha Universidad y autor principal de un artículo sobre este estudio aparecido en la revista Current Biology explica en un comunicado del Centro: "Comenzamos a trabajar en esto después de un viaje en tren a Leeds. Mirando por la ventana, me llamó la atención el hecho de que la manera de distinguir unas especies de plantas y de árboles de otras desde la distancia se basaba gran medida en el ángulo en que crecen sus ramas”.

"Estos ángulos característicos están a nuestro alrededor y lo mismo ocurre bajo tierra: diferentes variedades de plantas a menudo presentan raíces con arquitecturas muy diferentes, determinadas sobre todo por el ángulo de crecimiento de sus ramificaciones laterales", continúa Kepinski.

Relación entre arquitectura y gravedad

El aparentemente simple rompecabezas de cómo una planta establece y mantiene esos ángulos en su arquitectura global se complica porque el ángulo de las ramas de raíces y tallos no está normalmente relacionado con la raíz o el tallo principal, a partir de los cuales las ramificaciones se desarrollan, sino con la gravedad.

Es lo que se denomina “gravitropismo”, un tipo de tropismo o crecimiento direccional de los organismos propio de los vegetales, marcado por la aceleración de la gravedad. El gravitropismo posibilita el crecimiento basípeto de las raíces, que deben hundirse en el suelo para su correcto funcionamiento, y el crecimiento de los tallos hacia el medio aéreo.

En el caso de las raíces o el del tallo principal de las plantas –que crece en posición vertical- el gravitropismo se comprende bien: la gravedad inclina a la planta y esta inclinación es detectada por unas células sensibles, similares en funcionamiento a los estatocistos de los invertebrados acuáticos.

Tras esta detección, la planta incrementa la producción de una hormona reguladora del crecimiento llamada auxina, que se sitúa en menor cantidad en uno de los lados y en mayor cantidad en otro, para impulsar el crecimiento de las ramificaciones de las raíces hacia abajo y de los brotes hacia arriba.

Cuando el crecimiento vuelve a la verticalidad, los “estatoscistos” dejan de promover la producción de auxina y el proceso de estanca.

Sin embargo, para los especialistas seguía existiendo un misterio en la forma de las plantas: ¿Por qué los ángulos de las ramas y de las estructuras de las raíces de éstas, con respecto a la gravedad, son variados, en lugar de ser completamente verticales siempre?

Ese ángulo característico de cada planta es conocido como “ángulo de consigna gravitrópica”, y determina la arquitectura de los vegetales. 

Un mecanismo compensatorio varía la “consigna”

A este respecto, Kepinski explica: "Hemos descubierto otro componente de este tipo de crecimiento: el contrapeso antigravitrópico, un factor que contrarresta el crecimiento normal gravitrópico de las ramas laterales. Este mecanismo de compensación evita que la rama se mueva más allá de un determinado ángulo ajustado a la vertical. Resulta que este crecimiento compensatorio también está impulsado por la auxina, la misma hormona que causa el crecimiento sensible a la gravedad en la parte inferior de las ramas".

Por otra parte, se ha establecido que las ramas que crecen cerca del eje vertical del tallo tienen un contrapeso antigravitrópico débil, mientras que las ramas que se extienden más a partir de dicho eje presentan un contrapeso antigravitrópico fuerte, lo que les permite desarrollarse en ángulos poco profundos.

Kepinski añade: “Se puede comparar con la forma de manejar un barco con dos hélices. Si quieres virar tienes que dar más velocidad a una que a otra, pero para volver a navegar recto, la hélice acelerada tiene que volver a su velocidad inicial o hay que acelerar la otra para equilibrar el movimiento, en este caso, la ‘velocidad’de crecimiento a cada lado de la rama. En una rama no vertical, el desplazamiento antigravitrópico es constante, mientras que la gravedad aumenta el crecimiento de respuesta en una magnitud proporcional a la distancia de la rama al tallo, generando un sistema de crecimiento que mantiene toda una gama de ángulos de ramificación “.

El equipo de Leeds demostró la presencia de la desviación usando un clinostato, un dispositivo que sirve para estudiar el crecimiento de las plantas, una vez que la influencia de la gravedad es eliminada.

El clinostato funciona haciendo girar lentamente a una planta que está creciendo, para eliminar así cualquier referencia de gravedad estable durante el desarrollo de la planta. Esto permitió a los investigadores conocer si el mecanismo de compensación anti-gravitrópico funcionaba sin la oposición de una respuesta gravitrópico coordinada.

Bajo estas condiciones, observaron que las ramificaciones de brotes y raíces se despliegan con un crecimiento de flexión hacia el exterior, alejándose de la raíz y el tallo principal con un movimiento que normalmente es enmascarado por la interacción con el crecimiento sensible a la gravedad.

Importancia del hallazgo

Kepinski explica: "El ángulo de crecimiento de las ramas es una adaptación de excepcional importancia, ya que determina la capacidad de la planta para captar recursos del aire y del subsuelo. Dependiendo de en qué tipo de suelo se encuentre una planta, el mecanismo le permite desenterrar los nutrientes en la capa superior del suelo o en zonas más profundas. Asimismo, las plantan pueden obtener ventajas del hecho de tener ramas más inclinadas, para evitar la sombra de plantas vecinas. Hasta ahora, nadie sabía cómo se establecían y se mantenían los ángulos de crecimiento no vertical, en relación con cambios constantes en la gravedad”.

El científico añade que estos conocimientos serán importantes “para la reproducción y la biotecnología enfocadas a la mejora de cultivos. Los productores de semillas desean poder alterar la arquitectura de las plantas con el fin de optimizar el rendimiento de los cultivos. Por ejemplo, se ha demostrado que el ángulo de crecimiento de la raíz lateral de las plantas resulta crucial para aumentar la absorción de nutrientes, tanto en especies vegetales de hoja ancha como en especies de cereales. Nuestros resultados proporcionan herramientas y enfoques para ayudar a afrontar estos desafíos".

Kepinski espera comprobar que este mismo mecanismo funciona en plantas más grandes y en tiernas plántulas de árboles. En los árboles más viejos, los mecanismos que impulsan el crecimiento sensible a la gravedad en los tejidos leñosos son diferentes a los de las plantas no leñosas. Sin embargo, afirma que se pueden aplicar los mismos principios generales.

La presente investigación fue realizada con brotes de Arabidopsis thaliana (berro) y plantas de guisantes, frijoles y arroz.  

Referencia bibliográfica:

Suruchi Roychoudhry, Marta Del Bianco, Martin Kieffer, Stefan Kepinski. Auxin Controls Gravitropic Setpoint Angle in Higher Plant Lateral Branches. Current Biology (2013). DOI: 10.1016/j.cub.2013.06.034. 

Lunes, 29 de Julio 2013
Marta Lorenzo 

Artículo tomado de http://www.tendencas21.net

Liga al artículo original: http://www.tendencias21.net/Revelado-el-secreto-de-la-geometria-de-las-plantas_a21923.html

Los delfines "bautizan" con un nombre propio a sus iguales

Usan sus silbidos para dirigirse unos a otros, de manera específica, revela una investigación

Un estudio realizado por investigadores de la Universidad de St. Andrews, en Escocia, ha permitido confirmar que los delfines usan sus silbidos para dirigirse unos a otros y que estos sonidos funcionan como los nombres en las sociedades humanas. Estos resultados se suman a los de otras investigaciones con cetáceos, que revelan la complejidad de la comunicación de estas especies. 

 

Investigadores de la Universidad de St. Andrews‎, en Escocia, han realizado un estudio a lo largo de nueve años con delfines nariz de botella (Tursiops truncatus), que da nuevas pistas sobre el complejo sistema de comunicación de estos mamíferos marinos.

Los científicos han mostrado que estos animales son capaces de aprender sonidos vocales e imitar los silbidos de sus congéneres para llamarse entre sí e intercambiar información.

Los resultados de la investigación, que han sido publicados en la revista PNAS, indican que estos delfines utilizan los pulsos y silbidos para comunicarse.

Sin embargo, “cada uno de ellos desarrolla un silbido que es su seña de identidad, como puede ser el nombre en el caso de las personas”, ha explicado a SINC Stephanie King, autora principal de la investigación.

King señala que desde hace tiempo ha habido gran interés en estudiar los silbidos de los delfines y “saber si tienen alguna equivalencia con el nombre en humanos”.

A comienzos de este año, King y su equipo publicaron un trabajo que mostraba que los delfines son capaces de copiar los silbidos de sus parientes cercanos y amigos.

Un extenso repertorio vocal

En el nuevo estudio se ha analizado “si los animales respondían al escuchar las copias de sus propios silbidos con el objetivo de demostrar que los delfines tienen capacidad de dirigirse unos a otros”, destaca la investigadora.

El equipo de King llevó a cabo un seguimiento de delfines salvajes en la costa este de Escocia y grabó los silbidos de cada ejemplar utilizando un novedoso sistema de identificación.

“Cuando reprodujimos los sonidos, cada delfín solo reaccionó al oír la versión grabada en ordenador de su propio silbido”, dice esta bióloga.

“El estudio nos ha permitido confirmar que los delfines usan sus silbidos para dirigirse unos a otros y que estos sonidos funcionan como los nombres en las sociedades humanas”, subraya King.

Stephanie King señala también que los delfines tienen un extenso repertorio vocal que permanece todavía inexplorado.

“Ahora entendemos cómo utilizan su silbido de identidad, el siguiente paso será estudiar la función que tienen otros silbidos para avanzar aún más en su sistema de comunicación”, concluye.

 

Otros ejemplos de comunicación entre cetáceos

Las capacidades de comunicación entre los cetáceos no dejan de asombrar a los expertos y al público en general. Esta no es la primera revelación sorprendente sobre el “lenguaje” de estas especies. En 2006, por ejemplo, una investigación en la que se usó un programa informático para cuantificar y calificar las estructuras que conforman el lenguaje de las ballenas jorobadas, reveló que estos animales son capaces de comunicarse con un lenguaje complejo, que se parece al de los humanos en que sigue cierta jerarquía.

Por otra parte, en 2012, científicos de la Fundación Nacional de Mamíferos Marinos (EE UU) registraron por vez primera el sonido de una ballena imitando la voz humana. Los investigadores grabaron los sonidos del cetáceo, y comprobaron que tenían un ritmo similar al discurso humano y que tenían frecuencias situadas varias octavas por debajo de los típicos sonidos de las ballenas, es decir, más cercanas a la frecuencia de nuestra voz.  

Referencias bibliográficas:

Stephanie L. King, Vincent M. Janik. Bottlenose dolphins can use lernaed vocal labels to address each other. PNAS (2013). DOI: 10.1073/pnas.1304459110/-/DCSupplemental. 

 

Artículo tomado de http://www.tndencias21.net

Liga al adtículo: http://www.tendencias21.net/Los-delfines-bautizan-con-un-nombre-propio-a-sus-iguales_a21640.html

David Attenborough: pionero en documentales sobre naturaleza

Sir David Frederick Attenborough es uno de los naturalistas con vida más importantes del mundo. Muchos le consideran el fundador de los documentales sobre naturaleza, brindando fascinantes detalles de muchas de las especies que habitan nuestro planeta. En 1952 ingreso a la BBC de Londres para dirigir una serie de documentales y el año pasado Sir David (ferviente admirador de Darwin)  cumplió 60 años en televisión. A continuación les brindamos una breve reseña de su trabajo junto con sus fotografías más representativas.

Attenborough nació en Londres el 8 de mayo de 1926. Paso buena parte de su niñez atraído por la naturaleza recogiendo fósiles, piedras y otros elementos que le parecían interesantes para formar parte de su "museo personal". Luego estudio en el colegio Clare de Cambridge y se recibió de Licenciado en Ciencias Naturales.

Su primer programa de televisión, que duraba cerca de 3 horas y se llamaba "Tendencias en el mundo animal", lo produjo en el zoo de Londres junto al famoso naturalista Julian Huxley.  

Tres de sus expediciones más famosas por el mundo fueron las realizadas entre 1954 y 1956, en las cuales filmó material para una conocida serie de televisión (al menos en Inglaterra) llamada “Aventuras con animales salvajes” (1954 en Sierra Leona, 1955 en América del Sur y 1956 en la isla de Komodo – en donde habitan los famosos dragones de Komodo-).

Sus últimas series televisivas emitidas todas por la BBC fueron:

•     Life on Earth (1979)
•     The Living Planet (1984)
•     Lost Worlds, Vanished Lives (1989)
•     Trials of Life (1990)
•     Life in the Freezer (1993)
•     The Private Life of Plants (1995)
•     Survival Island (1996)
•     The Life of Birds (1998)
•     State of the Planet (2000)
•     The Blue Planet (2001)
•     The Life of Mammals (2002)
•     Life in the Undergrowth (2005)
•     Life in Cold Blood (2008)
•     Great Wildlife Moments with David Attenborough
•     Great Natural Wonders and Greatest Wildlife Show on Earth (2005)
•     Planet Earth (2006)
•     First Life (2010)
•     Frozen Planet (2011)

En todos sus trabajos Attenborough mostró su preocupación sobre el impacto del hombre sobre el medio ambiente. Muchas de sus series de televisión nos mostraban la sistemática destrucción del hombre de nuestro frágil planeta (y sus especies) y también muchas emisiones nos propusieron opciones para revertir esta situación. 

Como la mayoría de los científicos tiene una creencia rotunda (y que compartimos) acerca de las religiones:

“Cuando los creacionistas me hablan de un Dios creador de cada especie individual como un acto separado, siempre citan como ejemplo colibríes, orquídeas, o girasoles y cosas bonitas. Sin embargo, en lugar de eso, tiendo a pensar en otras especies como  un gusano parásito que está horadando el ojo de un niño sentado a la orilla de un río en África occidental, un gusano que le va a dejar ciego. Y les pregunto, ¿me estás diciendo que el Dios en el que crees, al que llamas misericordioso, que cuida de cada uno de nosotros individualmente, estás diciendo que Dios creó este gusano que no puede vivir en ningún otro sitio que en el ojo de un niño inocente? Porque esto no me parece que coincida con un Dios lleno de misericordia”.

 

En referencia a Charles Darwin en su famoso programa “El árbol de la vida” David opinó: 

“La gente me escribe diciendo que la evolución es sólo una teoría. Bueno, no es una teoría. La evolución es un hecho histórico tan sólido como puedas concebir. Hay evidencias por todas partes. Lo que es una teoría es si la selección natural es el mecanismo y si es el único mecanismo. Eso sí es una teoría. Pero la realidad histórica de que los dinosaurios dieron lugar a las aves y los mamíferos produjeron ballenas, eso no es teoría”.

También David incurrió en saludo con el objetivo de promover la vida sana (es miembro honorario de la Asociación de la Presión Arterial del Reino Unido). Es miembro honorario de BSES Expeditions (una organización sin ánimo de lucro que realiza exploraciones en entornos remotos) y en 2009 es galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Ciencias Sociales en Oviedo.

Boris V. Castañeda para LaReserva.com

Fuentes:

• Sir David Attenborough Enciclopedia Británica
• Sir David Attenborough: 'Man was given permission to exploit the natural world by the Bible'
• Life on Earth
• La vida a prueba
• Concedidos los ocho galardones internacionales que convoca anualmente la Fundación Príncipe de Asturias, y que este año alcanzan su XXIX edición

Artículo tomado de http://www.lareserva.com

Liga al artículo original: www.lareserva.com/home/david_attenborough

La vida se organiza acumulando información

Un estudio relaciona la complejidad y la diversidad biológicas con procesos y leyes puramente físicos. 

Investigadores del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) han realizado un estudio que compara la complejidad de la vida con procesos y leyes puramente físicos. Señalan que la vida se organiza en "gradientes de energía", acumulando información de forma gradual y destruyéndose de vez en cuando de forma repentina.

La vida se organiza como la energía, acumulando informacióny perdiéndola de vez en cuando. Imagen: Drosera Stenopetala. Fuente: Wikipedia.

Los científicos Josep Peñuelas, profesor de investigación del Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y Jaume Terradas, fundador del CREAF, han llevado a cabo un estudio que explica cómo la complejidad y diversidad de la vida se relacionan con procesos y leyes físicas.

Según el artículo, que ha sido publicado en la revista Open Ecology Journal, la vida se organiza a caballo de gradientes de energía, acumulando información por combinación e innovación de forma gradual y destruyéndose de vez en cuando de forma repentina.

Los investigadores indican que cuanto más complejo y diverso es un sistema, más información contiene. De hecho, señalan, entender cómo la información se acumula en los organismos y los ecosistemas es el objetivo principal de la biología y la ecología.

El proceso de combinación construye átomos de las partículas y moléculas de los átomos. "Por lo tanto, las piezas preexistentes se juntan en estructuras más grandes. Los organismos vivos, acumulan y copian fácilmente información. Estas piezas copiadas se modifican a través de mutaciones y otros mecanismos genéticos en un proceso de innovación y también por combinaciones entre organismos para transferencia de genes, simbiosis, etc", señalan en la nota de prensa de CREAF, recogida por SINC.

"Ambos procesos, la combinación y la innovación, también suceden en la cultura y crean diversidad y complejidad: unas 25 letras de un abecedario o un centenar de elementos químicos pueden crear un número inimaginable de combinaciones", dicen los autores.

En el trabajo también se destaca que "la vida depende del flujo de energía que mantiene nuestro metabolismo: las plantas utilizan la energía solar, nosotros la materia orgánica y las bacterias pueden utilizar una gran variedad de fuentes de energía. Además de esta energía interna que asegura el metabolismo, los ecosistemas también necesitan grandes cantidades de energía externa para evolucionar y seguir funcionando: el agua y el viento ayudan a muchas especies a dispersar sus semillas y de la misma manera la humanidad utiliza la energía para desarrollarse culturalmente y tecnológicamente".

El uso de esta energía ha conllevado una evolución cultural y un crecimiento de la población al tiempo que ha llevado a una mayor perturbación del clima, pérdida de biodiversidad y agotamiento de recursos, subraya Jaume Terradas. 

Ecología y socioeconomía 

Terradas también señala que es preciso incluir a la humanidad y a la cultura dentro de una nueva teoría ecológica y evolutiva más general.

Esto "nos permitiría integrar la ecología y la socioeconomía y cambiar la visión ahora dominante de la tierra y la biosfera como una fuente de recursos que podemos utilizar para nuestro beneficio, que no tiene en cuenta la desestabilización del sistema que ello supondría".

"Una nueva biología o ecología 'física' nos ayudaría a comprender de forma global nuestra dependencia del sistema y nos aportaría las herramientas para cambiar el comportamiento de la humanidad y ser más adaptativos que explotadores", dice el científico.

En su opinión, el proceso de adquisición de información es histórico y no puede ir hacia atrás. "Sin embargo, los sistemas no acumulan complejidad e información de forma infinita".

De vez en cuando se produce la destrucción de los sistemas, que se pueden observar en diferentes escalas, desde la muerte individual en catástrofes parciales (incendios forestales) o globales (grandes extinciones). "Los sistemas más complejos pueden aparecer cuando fluye el tiempo y la historia se acumula. Así es como la vida en la Tierra genera su enorme complejidad, una complejidad y heterogeneidad que puede ser vista como un ruido en la física, pero que nosotros, los ecólogos, vemos como la magia de la vida", dice Josep Peñuelas, coautor del estudio. 

Referencia bibliográfica: 

Josep Peñuelas y Jaume Terradas. Physical Ecology: the Search for Life Law. The Open Ecology Journal (2013). 

Martes, 9 de Julio 2013

CREAF/SINC/T21 

 

Artículo tomado de http://www.tendencias21.net

Liga al artículo original: http://www.tendencias21.net/La-vida-se-organiza-acumulando-informacion_a20974.html

Crean una batería de madera eficiente y de larga duración

Puede resistir 400 ciclos de carga y descarga y es respetuosa con el medio ambiente

Científicos de la Universidad de Maryland, en EEUU, han demostrado que un trozo de madera recubierto con estaño puede convertirse en una pequeña batería de larga duración, eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Lo han hecho con materiales mil veces más finos que una hoja de papel. Otros investigadores, del Wyss Institute de Estados Unidos, han conseguido por su parte crear microbaterías del tamaño de un grano de arena, usando para ello una impresora 3D y unas tintas muy especiales. Por Yaiza Martínez.

 

Un trozo de madera recubierto con estaño puede convertirse en una pequeña batería de larga duración, eficiente y respetuosa con el medio ambiente, han demostrado científicos de la Universidad de Maryland (EEUU).

Los materiales utilizados para desarrollar esta batería fueron mil veces más finos que una hoja de papel.

Además, en su fabricación, se empleó el sodio en lugar del litio, como se hace en muchas baterías recargables, para que el dispositivo no resultase nocivo para el medioambiente. Dado que el sodio no almacena energía de manera tan eficiente como el litio, la batería creada no podrá usarse en teléfonos móviles, por ejemplo.

Sin embargo, su bajo coste y el hecho de estar fabricada con materiales comunes la harían adecuada para el almacenamiento continuo de grandes cantidades de energía, como en las plantas de energía solar.  

 

¿Por qué la madera?

Actualmente, las baterías a menudo se fabrican con bases rígidas, que son demasiado frágiles para soportar la expansión y la contracción que se producen cuando se almacenan en ellas los electrones o durante el uso.

Liangbing Hu, Teng Li y sus colaboradores descubrieron que las fibras de madera son lo suficientemente flexibles como para permitir que la batería resista más de 400 ciclos de carga. Esto situaría estos dispositivos al mismo nivel de resistencia que las nanobaterías más duraderas existentes.

"La inspiración para esta idea proviene de los árboles", afirma Hu en un comunicado de la Universidad de Maryland, en la que trabaja como profesor de ciencias de los materiales.

"Las fibras de la madera que forman un árbol han albergado agua rica en minerales, por lo que son ideales para el almacenamiento de electrolitos líquidos y para funcionar no sólo como base, sino también como parte activa de la batería”, añade Hu.

Hay que tener en cuenta que los electrolitos son soluciones de sales en agua que dan lugar a la formación de iones, y que permiten que la energía eléctrica pase a través de ellos. 

 

 

La madera como amortiguador mecánico
 

 La autora principal de la batería, Hongli Zhu, y otros miembros del equipo de investigación constataron que, después de cargar y descargar las baterías cientos de veces, la madera empleada terminó arrugada pero intacta.
Modelos computacionales demostraron, además, que estas arrugas relajaban eficazmente la tensión de la batería durante la carga y la recarga, de modo que ésta podía sobrevivir a muchos ciclos. 

 

"Las fibras de madera son lo suficientemente suaves como para servir de amortiguador mecánico, por lo que pueden adaptarse a los cambios en el estaño.
Esta es la clave para las baterías de iones de sodio de larga duración", explica Li. Los resultados de este estudio han sido publicados por Nano Letters. 

 

Baterías del tamaño de un grano de arena  

Esta misma semana, hemos sabido además de otro avance sorprendente en baterías: científicos del Wyss Institute de la Universidad de Harvard (EEUU) han demostrado que se pueden fabricar baterías tan pequeñas como un grano de arena, usando una impresora 3D. 

Los baterías miniaturizadas resultantes podrían suministrar electricidad a microdispositivos para campos tan diversos como la medicina o las comunicaciones: implantes médicos, robots voladores similares a insectos o cámaras y micrófonos diminutos, que hasta ahora no contaban con una fuente de alimentación lo suficientemente pequeña. 

En su investigación, los científicos imprimieron de manera precisa una serie de finísimos electrodos de batería, cada uno de ellos más finos que un cabello humano. Esto lo hicieron tras darse cuenta de que podían acumular más y más energía con series de electrodos ultradelgados fuertemente entrelazados. 

En general, las impresoras 3D siguen las instrucciones de diseños computacionales: van depositando capas sucesivas de material hasta generar dichos diseños en tres dimensiones. 

El equipo del Wyss Institute había desarrollado previamente una amplia gama de tintas con propiedades químicas y eléctricas, que ya habían usado para crear estructuras precisas con las propiedades electrónicas, ópticas, mecánicas o biológicamente relevantes que deseasen. 

Para imprimir los electrodos en 3D en concreto, crearon con nanopartículas varias tintas especializadas y luego las fueron probando. Las seleccionadas funcionan como materiales electroquímicamente activos y, por tanto, son aptas para la creación de baterías, publica el Wyss Institute en un comunicado. Los resultados de esta otra investigación han aparecido detallados asimismo en la revista Advanced Materials. 

 

Referencias bibliográficas:

Hongli Zhu, Zheng Jia, Yuchen Chen, Nicholas Weadock, Jiayu Wan, Oeyvind Vaaland, Xiaogang Han, Teng Li, Liangbing Hu. Tin Anode for Sodium-Ion Batteries Using Natural Wood Fiber as a Mechanical Buffer and Electrolyte Reservoir. Nano Letters (2013). DOI: 10.1021/nl400998t.

Ke Sun, Teng-Sing Wei, Bok Yeop Ahn, Jung Yoon Seo, Shen J. Dillon, Jennifer A. Lewis. 3D Printing of Interdigitated Li-Ion Microbattery Architectures. Advanced Materials (2013). DOI: 10.1002/adma.201301036.  

Artículo publicado orgimalmente por http://www.tendencias21.net
Liga al artículo original: http://www.tendencias21.net/Crean-una-bateria-de-madera-eficiente-y-de-larga-duracion_a20030.html

 

Una mirada inusual a Toronto

Toronto es una de las ciudades más diversas del mundo. Y como el fotógrafo Tom Ryaboi señala en esta serie de fantásticas fotografías, la diversidad es un rasgo que puede ser atribuido a su composición arquitectónica. A continuacion te presentamos diez  fascinantes fotografías de la ciudad de Toronto como nunca antes la habías visto.

  

Artículo publicado originalmente en http://www.larerserva.com

Liga al artículo original: http://www.lareserva.com/home/toronto

Nuevos datos sobre el origen de la cultura maya

Podría haberse desarrollado gracias al contacto entre varios grupos culturales, sugiere un estudio.

La civilización maya es bien conocida por sus templos o por sus avances astronómicos y matemáticos; pero su origen sigue siendo un misterio. Un estudio reciente realizado en un yacimiento arqueológico maya de Guatemala ha revelado que dicho origen podría estar en la interacción entre grupos culturales diferentes, y no solo en la cultura olmeca, como hasta ahora se pensaba. 

Templo en Ceibal. Imagen: Sébastian Homberger. Fuente: Wikimedia Commons.

La antigua civilización maya podría haberse desarrollado gracias al contacto entre varios grupos culturales, y no de forma independiente ni con inspiración exclusiva en la cultura olmeca, como se creía hasta ahora.

Estas son las conclusiones reveladas en un estudio que publicado por Science tras siete años de excavaciones financiadas por la sociedad National Geographic en Ceibal, un yacimiento arqueológico maya de Guatemala. 

“Los resultados sugieren que no deberíamos ver ‘la civilización maya’ como una entidad sólida – ha explicado a SINC Takeshi Inomata, arqueólogo de la Universidad de Arizona (EE UU) y autor principal del estudio–. La interacción entre grupos diferentes fue intensa, y gracias a ella surgieron nuevas ideas y formas de sociedad que pondrían los pilares para las civilizaciones más tardías.”

Uno de los principales centros de culto de la sociedad olmeca fue La Venta, que creció en importancia alrededor del año 800 a. C. en la costa del golfo de México.

Por sus construcciones y arquitectura, se había sugerido como fuente de inspiración para los mayas en sus construcciones al sur de México, Belice y Guatemala, donde se encuentra Ceibal.

Sin embargo, las 54 dataciones por radiocarbono del equipo de arqueólogos estiman que Ceibal es 200 años anterior a La Venta, lo cual desmonta esta teoría.

“La datación es la clave. Ahora sabemos que el comienzo de Ceibal fue anterior al crecimiento de La Venta como gran centro de influencia”, asegura Inomata. 

 

Una época para la innovación

Tanto el centro olmeca de La Venta como el maya de Ceibal surgieron en un periodo de transición entre el 1150 a. C y el 800 a. C. y participaron, junto a otros grupos sociales, en un importante cambio cultural que estaba teniendo lugar en toda la región. Este cambio, según Takeshi Inomata, fue realmente importante para asentar las bases de las civilizaciones siguientes.

Una de las novedades más significativas que surgieron en este periodo fueron los característicos complejos ceremoniales de la cultura maya formados por una plaza, una plataforma o pirámide y un montículo.

San Lorenzo, el principal templo anterior a esta época transicional, no tenía esta estructura. Sin embargo, tanto Ceibal como La Venta cuentan ella, lo que sugiere que sus ritos y costumbres eran similares.

En ambos, el complejo empezó siendo pequeño y creció con sucesivas remodelaciones hasta convertirse en pirámides. El complejo de Ceibal es el más antiguo datado hasta ahora.

Según los autores, el desarrollo arquitectónico de Ceibal implica que este centro no fue un recipiente pasivo de una nueva idea establecida en otro lugar, sino que probablemente participó de forma activa en el proceso de innovación. Y concluyen que “este desarrollo parece que tuvo lugar mediante interacciones entre varias regiones”.  

Referencia bibliográfica:

T. Inomata; D. Triadan; V. Castillo; K. Aoyama; H. Yonenobu. Early Ceremonial Constructions at Ceibal, Guatemala, and the Origins of Lowland Maya Civilization. Science (2013). DOI: 10.1126/science.1234493. 

 

Artículo publicado originalmente en:  http://www.tendencias21.net

Liga al artículo original:  http://www.tendencias21.net/Nuevos-datos-sobre-el-origen-de-la-cultura-maya_a17509.html

La Mixteca, el lugar con mayor erosión en el mundo

La gran cantidad de ganado, que criaron las comunidades indígenas a fines del siglo XVI,  sumado a la posterior deforestación, causó la paulatina y profunda erosión de los suelos de la Mixteca, erosión que subsiste hasta hoy. Sus habitantes viven un reto maximo de subsistencia. Algunos la consideran como la ciudad con más erosión del planeta.

La mixteca se encuentra en el sur de México y está habitada principalmente por  pueblo mixteco, que ha ocupado la región históricamente.

En el pasado las comunidades indígenas intentaron dar otros usos a sus tierras y pensaron  que la cría de chivos y ovejas era una solución a sus problemas de subsistencia. A pesar que esta actividad se había convertido en una solución rentable, fue sin duda una solución a corto plazo y no sustentable.

En la actualidad algunos pueblos de esta región (como el de Santiago Mitlatongo) se deslizan poco a poco, los hogares se llenan de inmensas grietas y el sustento y tierras de cultivo se desvanecen. Al parecer todo se esta hundiendo en el valle .

Este proyecto fotográfico pertenece a Matt Black y las maravillosas fotografías que a continuación se muestran son en blanco y negro.

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Artículo publicado originalmente en http://www.lareserva.com

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El ascensor mas alto del mundo al aire libre

Si tienes miedo a las alturas este ascensor no será de tu agrado. El conocido como ascensor de los Cien Dragones, transporta a sus visitantes a 330 metros de altura por la ladera de un macizo montañoso en la provincia de Hunan, en China. El ascensor obtuvo tres menciones en el Libro Guinness.

 

El ascensor con su cabina de cristal tiene la capacidad de transportar hasta 50 personas al mismo tiempo. Se puso en funcionamiento en el año 2002 y fue cerrado temporalmente por “razones de seguridad”. Después de algunas mejoras se reabrió en el 2003 y hoy es un destino top entre los visitantes de la región.

Este singular ascensor atrae a 5 millones de turistas por año, por consiguiente el impacto ambiental sobre su entorno es indudable, y por ende su construcción y uso es y fue repudiado por grupos ecologistas.

El ascensor obtuvo tres menciones en el Libro Guinness de los Récords: es el ascensor más alto construido al aire libre; es el ascensor mas alto del mundo dedicado al turismo y es el que más rápido recorre el trayecto completo.

Paco Casal para LaReserva.com
Fotografias: Bigpicture.ru

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