La extraordinaria abundancia de los virus marinos.

Aunque pueda resultar doloroso para nuestro ego como especie, la Tierra es patrimonio de entidades mucho más diminutas y abundantes: las células y los virus. Es en los Océanos, que cubren el 70% de la superficie terrestre, donde estos microscópicos protagonistas se reparten por el planeta en número difícil de imaginar. Los datos hablan por sí solos: Un litro de agua del océano contiene más de 10.000 millones de microrganismos, entre virus, bacterias, algas, hongos, protistas o metazoos. Son tan abundantes que, durante miles de millones de años han ayudado a regular la química del mar y de la atmósfera terrestres.
Ahora, un artículo publicado en Nature amplía nuestro conocimiento sobre los pobladores más pequeños: los virus. Su abundancia no es menos importante, cada vez que nadamos en el mar y, por accidente, tragamos un poco de agua, con ese buche estamos introduciendo en nuestro cuerpo alrededor de 50 millones de virus. No hay por qué preocuparse, estos virus están adaptados al agua salada y no son dañinos para nosotros. Ahora bien, sí son importantes para el medio ambiente y la regulación del entorno planetario.

El artículo, firmado, entre otros, por Simon Roux, de The Ohio State University; Elena Lara del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona y Carlos Duarte del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, en las Islas Baleares, aumenta considerablemente nuestro conocimiento sobre los virus marinos. Los investigadores han analizado las muestras recogidas durante las expediciones científicas que han tenido lugar durante los últimos 15 años, como las llevadas a cabo por Tara Oceans y Malaspina. Los resultados han permitido aumentar notablemente el conocimiento actual de los virus marinos, de los que tan solo se conocían alrededor del 1 %, y han permitido dibujar una especie de “viroma global del océano” que contiene desde secuenciación de virus de ADN completos junto contextos genómicos y ambientales.
Se han identificado 15.222 poblaciones de virus, agrupadas en 867 grupos. Esto triplica el número de virus conocidos hasta ahora. De todos ellos, hay 38 grupos que son muy abundantes, algunos están presentes en todos los océanos, constituyen alrededor de la mitad del conjunto total de virus de los océanos. También se ha identificado 243 genes conectados con la actividad metabólica de los virus, de los cuales solo 95 eran conocidos. Un análisis más en profundidad de algunos de los genes de los virus (drcC, soxYZ, P-II) revelan que manipulan directamente el ciclo del azufre y del nitrógeno en el océano epipelágico.

Muchos de estos virus infectan a huéspedes microscópicos que juegan un papel importante en las relaciones océano atmósfera. Entre ellos están las cianobacterias, o algas verdeazuladas, capaces de realizar la fotosíntesis para fijar el dióxido de carbono y liberar el oxígeno; los dinoflagelados, que abundan en las aguas tropicales y que, cuando proliferan de forma excesiva son los causantes de las mareas rojas cargadas de toxinas; los fitoplancton, que son bacterias con clorofila; cilióforos, tardígrados, etc. Estos microorganismos inciden en el comportamiento de la atmósfera del planeta porque son responsables de la mitad del oxígeno que respiramos y secuestran el dióxido de carbono que amenaza nuestro futuro por aumento del efecto invernadero.

Los investigadores comprueban que una de cada tres células en el mar es infectada por un virus en algún momento de sus vidas, afectando de una forma u otra al desarrollo de sus funciones. Conocerlos, pues, es importante para la conservación del planeta en condiciones habitables para nosotros.

Referencia:

Ecogenomics and potential biogeochemical impacts of globally abundant ocean viruses. Simon Roux et al. Nature (2016) doi:10.1038/nature19366 http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature19366.html#affil-auth

La injusticia importa menos de lo que crees.

Desde la antigua Atenas griega, la justicia social ha sido una de las principales preocupaciones de todas las culturas. Los atenienses llegaron a inventar la primera máquina dispensadora de justicia: el Kletoterión, que no era otra cosa que un mecanismo tallado en piedra para elegir por sorteo entre los ciudadanos varones quienes serían miembros de las asambleas demócratas atenienses encargadas de elaborar leyes y decretos.

Hoy, 2.500 años más tarde, seguimos muy preocupados con la justicia a la hora de distribuir recursos o privilegios. De hecho, en este último medio siglo, el kletoterión tiene descendientes más modernos: los matemáticos han inventado ingeniosos procedimientos de distribución de recursos a los que han bautizado con los interesantes nombres de “algoritmo de reparto del pastel”, “algoritmo de las tajadas”, o “algoritmo del sándwich de jamón”. Estos procedimientos son complejos y variados, pero persiguen dos objetivos: justicia y eficiencia. Estos dos objetivos están encontrados y es frecuente oír hablar por ello del “precio de la justicia”, es decir, de la disminución de la eficiencia que causa un largo, aunque justo, procedimiento de adjudicación.

Un problema con estos ingeniosos procedimientos inventados por los matemáticos, y ciertamente con los generalmente mucho menos ingeniosos procedimientos inventados por los políticos, es que los gestores creen estimar correctamente la importancia que la justicia de la adjudicación tiene para los gestionados, pero esto puede no ser cierto, ya que nadie hasta ahora lo ha estudiado de manera científica, que es la única que puede proporcionar una respuesta fiable a esta pregunta.

Investigadores de las Universidades de Harvard y de la Universidad de Virginia, entre los que se encuentran los prestigiosos y conocidos psicólogos sociales Timothy D. Wilson y Daniel Gilbert, realizan una serie de siete estudios en los que demuestran que el sentimiento de justicia depende de si esta se evalúa antes o después de haber realizado el procedimiento de distribución. Puesto que los gestores siempre evalúan lo justo de un procedimiento de distribución o asignación antes de haberlo llevado a cabo, estos sistemáticamente caen en un error que los investigadores llaman la “ilusión del distribuidor”. Se lo contamos en el audio.

Referencia:

Cooney, G. Gilbert, D and Wilson, T.D. (2016). When fairness matters less tan we expect. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1606574113

Nuevas alas en la Nebulosa de la Mariposa.

Un equipo de investigadores liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), dirigido por Miguel Santander, investigador en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, ha descubierto un segundo anillo en la Nebulosa de la mariposa (NGC 6302)

Hay que alejarse a 3.400 años-luz en dirección a la constelación de Escorpio para descubrir uno de los objetos astronómicos más bellos que existen. Se trata de una nebulosa planetaria creada alrededor de una estrella que actualmente tiene alrededor de 5 veces la masa del Sol. Se piensa que su nacimiento comenzó hace unos 5.000 años, cuando una estrella moribunda comenzó su inevitable declive aumentando su tamaño visible en forma de gigante roja. Cientos de años después, de sus polos emergieron dos chorros de materia que comenzaron a extenderse por el espacio a velocidades que alcanzan los 600 kilómetros por segundo.

Estos dos chorros fueron extendiéndose por el espacio hasta cubrir una enorme región del cielo mostrando ahora lo que a nuestros ojos parecen las alas de una mariposa. A medida que las eyecciones de gas encontraban en su camino otras nubes de materia más lentas, se producía en el lugar de encuentro un aumento de luminosidad que proporciona unos cambios de luminosidad que aumentan su belleza.

La semejanza con el insecto es casi perfecta. En el centro, donde se situaría el cuerpo de la mariposa, se ve una franja más oscura que oculta a la estrella que dio origen la nebulosa. Una estrella que, aunque no es visible en el óptico, sí lo es en el ultravioleta y ello ha permitido determinar su masa y su temperatura, unos datos que la sitúan entre los objetos más calientes del Universo porque se calcula que alcanza los 250.000 ºC, una barbaridad si se compara con los 5.000 ºC que tiene el Sol en la superficie.
Ahora, el equipo de Miguel Santander ha permitido descubrir un segundo anillo de materia gracias a los datos observacionales facilitados por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), compuesto por 66 antenas de alta precisión ubicadas en el llano de Chajnantor, a 5000 metros de altitud en el norte de Chile.

Según el análisis, hace unos 2.200 años, la estrella volvió a experimentar una nueva perturbación y expulsó otro chorro de materia con una simetría distinta. Paralelamente, en una época similar, se formó otra estructura cuya existencia se desconocía hasta ahora: un segundo anillo”. Este anillo de gas es más joven que los anteriores, surgió hace 1.900, tiene una masa equivalente a 2,8 veces la de Júpiter y plantea nuevas incógnitas sobre su origen.

No faltan hipótesis que intentan explicar el fenómeno. Una de ellas sostiene que en realidad se trata de un sistema triple. Al pasar una de las estrellas por la etapa de gigante roja, pudo haber desestabilizado el conjunto provocando la reacción de una estrella compañera que sería la que habría originado el anillo. Otra hipótesis propone que el segundo anillo pudo ser creado por la existencia de un planeta gigante que orbitara demasiado cerca de la estrella. En un momento dado, el planeta habría sido engullido provocando un enorme cataclismo que podría dar origen a la eyección de la materia que forma el segundo anillo. Sea, cual sea el origen, es un bonito problema que habrá que continuar estudiando.

Referencia:

M. Santander-García, V. Bujarrabal, J. Alcolea, A. Castro-Carrizo, C. Sánchez Contreras, G. Quintana-Lacaci, R. L. M. Corradi, and R. Neri. ALMA high spatial resolution observations of the dense molecular region of NGC 6302. Astronomy & Astrophysics. DOI: 10.1051/0004-6361/201629288

La ortografía de las palomas

Los estudios realizados sobre la actividad cerebral humana al leer indican que independientemente del lenguaje y del tipo de escritura, se activa en todas las personas la misma área cerebral localizada en la zona occitotemporal izquierda, que se conoce como área de la forma visual de las palabras. Esta zona está dedicada a la identificación de las formas de las letras y de sus combinaciones y, al parecer, el aprendizaje de la lectura la entrena para codificar los significados de las palabras.

La activación de esta zona cerebral sucede incluso en personas que no saben leer, aunque en menor medida que la activación que sucede en quienes sí saben leer. Esto sugiere que el cerebro humano está dotado de manera innata de regiones dedicadas a la lectura.

Este hecho es difícil de cuadrar con el también hecho de que la escritura se inventó hace solo unos 5.400 años, un tiempo demasiado corto como para que esta zona haya podido surgir por mutaciones génicas y selección natural. Por consiguiente, la existencia de esta área cerebral resulta difícil de explicar. Sin embargo, una posibilidad es que dicha área surja de un reciclado de otras ya presentes dedicadas a otras funciones cognitivas necesarias para la supervivencia, como el reconocimiento de objetos y formas, de predadores o de presas, de alimentos, o de objetos incomestibles.

Para comprobar esta posibilidad, investigadores de la Universidad de Otago, en Dunedin, Nueva Zelanda, entrenan a palomas, una especie cuyo ancestro común con la nuestra vivió hace unos 300 millones de años, a discriminar entre hileras de letras que constituyen palabras o no. Este aprendizaje permitió a las palomas identificar más tarde palabras que nunca habían visto. En el audio les damos todos los detalles.

Referencias:

Damian Scarf et al (2016). Orthographic processing in pigeons (Columba livia). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1607870113
http://jorlab.blogspot.com.es/2012/04/monos-silabos.html
http://cienciaes.com/quilociencia/2012/06/04/monos-silabos/