Increíble; logran que gusanos produzcan como arañas

Estas son fibras de seda producidas por los gusanos modificados. Foto J. Mi

Parece un cuento infantil. Imagínese una vaca produciendo miel y una abeja leche, una oveja con pelo de gato y un gato con lana. Bueno algo así, más o menos parecido, lograron científicos en China: modificaron genéticamente gusanos de la seda para producir seda de araña y el resultado fue una fibra seis veces más fuerte que el Kevlar usado en chalecos antibalas.

Un resultado que puede ser una alternativa sostenible a las fibras sintéticas.

La seda de la araña tiene una fortaleza mayor que el nylon y mayor dureza que el Kevlar, siendo hace tiempo de mucho interés científico. El logro fue publicado en Matter.

Tal como la seda del gusano, la de la araña es una fibra poliamida natural, mientras que el nylon y el Kevlar son poliamidas sintéticas, pero la comercialización no ha sido fácil porque falta entender bien e mecanismo de hilado y tiene complejidades técnicas en el proceso, además de la naturaleza canibalística de las arañas.

"Hoy la seda del gusano es hoy la única fibra animal comercializada a gran escala, con técnicas bien establecidas", dice Junpeng Mi, autor. "En consecuencia empleando gusanos modificados genéticamente para producir la fibra de la araña permite una comercialización de costo bajo y a gran escala".

Mi y su grupo introdujeron genes que producen proteína de la seda de araña en el ADN de gusanos usando una combinación de la tecnología de edición CRISPR-Cas9, mediante cientos de miles de microinyecciones en huevos fertilizados de gusanos.

También realizaron modificaciones en las proteínas de la seda de araña de modo que interactuaran de manera adecuada con las proteínas en las glándulas del gusano de seda, asegurándose de que la fibra sería hilada del modo correcto.

Las fibras producidas tenían un rendimiento mecánico excepcionalmente alto.

Resuelven misterio del ronroneo de los gatos

La baja frecuencia en la que ronronean los gatos domésticos es otra de las maravillas de la anatomía de estos pequeños felinos. Foto RVG

Para quienes tienen gato pocas cosas más agradables que su ronroneo, ese sonido único, música para los oídos. Y se ha dicho mucho sobre por qué se produce, como afirmar que el minino está contento, que anda tranquilo, hasta que está estresado. Lo que no se había respondido hasta ahora era ¿cómo se produce el ronroneo?

Pues bien, una investigación publicada en Current Biology parece tener la respuesta. Los gatos domésticos tienen una especie de almohadilla en sus cuerdas vocales, que agrega una capa extra de tejido graso que les permite vibrar a bajas frecuencias. Es más, se encontró que para ronronear, entonces, la laringe no necesita un impulso u orden continua del cerebro para producir tan característico sonido.

"El ronroneo ha tenido históricamente una explicación compleja, no científica", en palabras de Bonnie Beaver, científica veterinaria en Texas A&M University, citado en un artículo de Science. Él no participó en la investigación. No científica porque aunque los científicos han ideado varias teorías para explicar el misterio del ronroneo, nunca fueron examinadas.

No se crea, pero era un misterio. Los gatos domésticos son pequeños, con un peso de unos 4.5 kilos y los científicos se mantenían intrigados sobre cómo podían generar esas vocalizaciones de tan baja frecuencia, de entre 20 y 30 hertz, frecuencias observadas por lo general en animales mucho más grandes, como los elefantes, que tienen cuerdas vocales mucho más grandes. Y mientras los grandes gatos como los leones y los tigres emiten poderosos rugidos, los gatos domésticos solo logran emitirlos en esas bajas frecuencias.

La mayoría de las vocalizaciones de los mamíferos, incluyendo otros sonidos de los gatos como los maullidos, son producidos en un modo similar, una señal del cerebro que hace que las cuerdas vocales se presionen juntas y el flujo de aire a través de la laringe hace que las cuerdas se golpeen entre ellas cientos de veces por segundo generando sonido. Este es un fenómeno pasivo: una vez las cuerdas comienzan a vibrar, no se requiere un impulso neural adicional para que sigan así.

En los años 70, científicos propusieron que el ronroneo tenía un mecanismo diferente. Hubo explicaciones, que el nuevo estudio invalida. En este, los científicos removieron las laringes de ocho gatos domésticos que habían recibido la eutanasia por enfermedades terminales y las investigaron con el consentimiento de sus dueños.

Pincharon las cuerdas juntas y bombearon aire humedecido y tibio a través, logrando producir el ronroneo y demostrando que no se requiere orden cerebral. Las ocho laringes produjeron oscilaciones autosostenidas a frecuencias entre 25 y 30 Hz, sugiriendo que el ronroneo no requiere necesariamente contracciones de los músculos.

 Al analizar con mayor detenimiento la anatomía, encontraron masas inusuales de tejido entre las cuerdas vocales. Ya se conocían, pero no se sabía para qué y tal parece que esas almohadillas aumentan la densidad de las cuerdas, haciendo que vibren más despacio, permitiendo que los gatos produzcan sonido a tan baja frecuencia para su tamaño. Es un fenómeno pasivo que se mantiene luego del primer impulso recibido del cerebro.

Como en diferentes estudios, varios científicos recibieron con beneplácito el hallazgo, aunque otros creen que hay que seguir investigando, un asunto muy difícil con gatos vivos.

Cuando los humanos se comían a sus muertos

Restos humanos canibalizados. En parte de los cráneos, como a la izquierda, se creaban recipientes de uso común. Foto QSR

Lo común hoy es que a los muertos se les entierre o se les creme, pero hace 15 000 años en un sitio al sudeste de lo que es hoy Inglaterra (y otros de Europa), no era así: mejor se los comían.

Canibalismo, que no era solo por necesidad alimentaria sino que era una parte de la cultura, de acuerdo con una investigación publicada en Quaternary Science Reviews.

El estudio se hizo en caverna Gough, un sitio conocido del Paleolítico, conocida por el descubrimiento de cráneos humanos, pedazos y huesos que fueron roídos por otros humanos.

¿Es un caso aislado? Parece que no. Restos humanos de la misma época en el norte y occidente de Europa, también de la cultura conocida como Magdaleniense, muestran que fueron objeto de canibalismo. Esto sugiere que comerse los muertos era una conducta compartida en distintos lugares durante finales del Paleolítico superior.

Silvia Bello, Ph.D,, del Natural History Museum, explicó que "en vez de enterrar a sus muertos, esta gente se los comía. Interpretamos la evidencia de que el canibalismo era practicado en múltiples ocasiones en Europa del norte y del oeste durante un corto periodo de tiempo, y esta práctica fue parte de un difuso comportamiento funerario entre grupos del Magdaleniense".

"Esto en sí es interesante, porque es la evidencia más antigua de canibalismo como práctica funeraria".

Aunque la práctica fue común en esas regiones no duró mucho, cambió luego hacia el entierro de los muertos, una conducta vista con amplitud en la zona sur central de Europa y atribuida a una cultura distinta, la Epigravettiana.

Esto conduce a una inquietud: las gentes que canibalizaban a sus muertos cambiaron luego a enterrarlos o fue que otros grupos los remplazaron. No se sabe.

En el Paleolítico Superior en Europa, entre hace23 000 y 14 000 años, había dos culturas, distinguidas por las herramientas de piedra y hueso que hacían. La Epigravettiana al sur y este europeo enterraban sus muertos con algunos bienes. En la Magdaleniense procesaban los cuerpos de sus muertos, removiendo la carne del cuerpo, comiéndola y en algunos casos modificando los huesos para crear nuevos objetos.

William Marsh, del mismo Museo, e investigador,  encontró 59 sitios en Europa que contenían restos humanos y en 13había evidencias de canibalismo, una práctica muy localizada en Europa central y occidental y hasta en Inglaterra.

Comienzo de la agricultura tuvo ayuda del cielo: científicos

En el suelo se hallaron incrustaciones de vidrio derretido y otros elementos en huesos (color azul). Allí hubo un gran impacto. Foto U. Californai/Santa Bárbara

 A veces el cielo interviene en la vida en la Tierra y en los humanos, y poco o nada puede hacerse contra eso. Solo aceptar los designios del destino. Pues bien, en un artículo en Science Open: Airbursts y Cratering Impacts, científicos llegaron a la conclusión de que la agricultura en Siria (uno de los lugares donde comenzó primero en el Neolítico) empezó hace 12 800 años más o menos  en el asentamiento de Abu Hureyra, y en eso hubo intervención celeste.

Sí, los científicos argumentan que un cometa fragmentado golpeó la atmósfera terrestre, situación que generó grandes cambios medio ambientales que forzaron a  los cazadores-recolectores de entonces a adoptar prácticas agrícolas para aumentar las posibilidades de supervivencia.

La conclusión se hizo en cuatro papers, que son el último resultado de las investigaciones acerca de la Hipótesis del Impacto del Dryas Reciente, la idea de que un enfriamiento anormal y anómalo de la Tierra hace cerca de 13 milenios fue debido a un impacto cósmico.

"En esta región en general, hubo un cambio de condiciones más húmedas con diferentes fuentes de alimento para los cazadores-recolectores, condiciones más secas y frías en las que no podían subsistir solo como cazadores-recolectores", dijo James Kennett, científico de la Tierra, profesor emérito de la Universidad de California en Santa Bárbara. El asentamiento de Abu Hureyra es famoso entre los arqueólogos por su evidencia de una temprana transición de recolección a agricultura. "Los del villorio comenzaron a cultivar cebada, trigo y legumbres", dijo. "Es lo que la evidencia muestra".

En estos días, Abu Hureyra y su rico registro arqueológico yacen bajo el lago Assad, un embalse creado por la represa Taqba en el río Éufrates en los años 70. Pero antes de esta inundación, los arqueólogos extrajeron mucho material para estudiar. "Los habitantes de la villa", escribieron los autores en el artículo, "dejaron un abundante y constante registro de semillas, legumbres y otros alimentos".

Al estudiar los restos, los científicos lograron discernir los tipos de plantas que estaban siendo recolectadas en el ambiente húmedo y caliente y en los días secos y fríos luego de la aparición de lo que conocemos ahora como el período frío del Dryas Reciente o Dryas Joven.

Antes del impacto, encontraron, la dieta de esas personas prehistóricas incluía legumbres y granos silvestres, y "pequeñas pero significantes cantidades de frutas silvestres y bayas. En las capas correspondientes al periodo frío, las frutas y bayas desaparecieron de su dieta, que cambió hacia granos más domésticos y lentejas, al comenzar la gente a experimentar con métodos temprano de cultivo.

En los estratos de hace 12 800 años, correspondientes al cambio entre la caza y la recolección y la agricultura, se encontraron evidencias de una quema masiva, capaz ricas en carbono con altas concentraciones de platino, nanodiamantes y pequeñas esférulas metálicas que solo se pudieron formaren temperaturas demasiado elevadas, mayores a las que podían producir las tecnologías existentes en esa época.

El pedazo de cometa llegado del cielo acabó árboles y pastos, cereales y granos, así como las primitivas edificaciones, herramientas y animales y seguramente humanos.

    

Científicos buscan hablarles a las plantas y... ¡que respondan!

Hablarles a las plantas ha sido un sueño desde tiempos remotos. Hay científicos que trabajan en eso, pero la conversación no se generará por métodos convencionales. Foto Wallpaperflare

¿Se imagina hablándole a una planta? ¿O advirtiéndole que ojo que la atacan insectos? Sí, hay muchas personas amantes de la naturaleza y las plantas que les hablan no solo en el medio silvestre sino en casa mientras las riegan o limpian. Pero ahora la conversación puede ser a otro nivel.

Un grupo de científicos de plantas en el Sainsbury Laboratory Cambridge University trabaja en hacer realidad lo que tanto se ha mencionado en ciencia ficción: cómo hablarles a las plantas. Y para ello han encontrado un sistema: la luz.

Experimentos iniciales en laboratorio con el tabaco (Nicotiana benthmiana) ha demostrado que pueden activar el mecanismo de defensa natural de la planta utilizando luz como estímulo (mensajero).

El grupo de Alexander Jones utiliza la luz como mensajera en el desarrollo de herramientas que les permitan a las plantas comunicarse con los humanos y a los humanos con ellas.

Ese grupo ya había diseñado una serie de biosensores usando luz fluorescente para comunicar visualmente en tiempo real lo que está sucediendo en el nivel celular en las plantas, revelando la dinámica de hormonas críticas para estas. Esos biosensores les pueden decir cómo están reaccionando frente a distintos estrés medioambientales, es decir las plantas 'hablando' con los humanos.

La última investigación, publicada en Plos Biology, describe una nueva herramienta, la Highlighter, que emplea condiciones específicas de luz para activar la expresión de un gen objetivo en las plantas, por ejemplo para provocar sus mecanismos de defensa, los humanos 'hablándoles' a las plantas.

"Si pudiéramos alertar a las plantas de un brote de enfermedad o un ataque de una peste, podrían activar sus mecanismos naturales de defensa para prevenir un daño mayor", dijo Jones. "Incluso podríamos informarles sobre la cercanía de eventos climáticos extremos, como olas de calor o sequía, permitiéndoles ajustar su patrón de crecimiento para ahorrar agua. Esto podría derivar en prácticas agrícolas más eficientes y reducir la necesidad de químicos".

Uno de los científicos, Bob Larsen, ha dado un gran paso en ese sentido diseñando un sistema de expresión genética controlado con luz (sistema optogenético) hecho para plantas, que ayuda a controlar con precisión un gen y podría ser útil para trabajar en un amplio rango de preguntas sobre la biología de las plantas.

Hallan extraños objetos en la nebulosa de Orión

Aparecen señalados los nuevos objetos detectados por el telescopio Webb. Son cuerpos del tamaño de Júpiter y andan en parejas. Foto Nasa/ESA/Webb

Es una locura lo que ha encontrado el telescopio espacial James Webb. Desafía teorías conocidas. Sugiere que a pesar de todo lo que se conoce del universo, falta mucho por descubrir... y por entender.

En la famosa nebulosa de Orión, el Webb encontró cerca de 150 objetos que vagan libres, en parejas, y no son estrellas. Tienen una masa como la del planeta Júpiter. Ahora se les denomina Jumbos (Jupiter Mass Binary Objects).

"Hay algo errado bien en nuestro entendimiento de la formación de planetas, de la formación de estrellas, o de ambos", dijo Samuel Pearson, científico de la Agencia Espacial Europea (ESA). Porque esos Jumbos "no deberían existir".

Estos cuerpos solo han existido durante un millón de años, en contraste con los 4500 millones aproximados de la Tierra. Son de tipo gaseoso, con rastros de metano y vapor en su atmósfera y su temperatura superficial es de mucho más de 1000° C, aunque como no están vinculados con ninguna estrella deberán enfriarse durante los próximos millones de años.

Los Jumbos andan en pareja, separados por unas 200 veces la distancia Tierra-Sol (que es de 150 millones de kilómetros), orbitando en caminos que les toman más de 20 000 años para completar una vuelta

Estos objetos fueron detectados en una fotografía del Webb, una combinación de 700 imágenes tomadas durante una semana.

Para los astrónomos hay dos posibilidades: que se formaron solos a partir de la acumulación de materia sin la necesidad de un disco de acreción o que fueron expulsados de sus estrellas por diversas fuerzas.

La nebulosa de Orión se halla a solo 1344 años luz de la Tierra y es una de las regiones más estudiadas del espacio cercano. Es una inmensa nube de gas y de polvo en la cual nacen estrellas. Es una fábrica de soles y por eso recibe tanta atención.

Identifican 12 genes asociados con el suicidio

La depresión es uno de los factores asociados al suicidio. Ahora se conocen variantes genéticas que pueden incidir en ese acto. Foto Pixnio

Es un tema complejo, pero inevitable hablar de él hoy que aumentan los casos de manera dramática en todo el mundo. En el suicidio influye una cantidad de factores, desde el trauma al estrés y la depresión, mas también hay una carga genética a la que comienza a prestársele mayor atención.

Un nuevo estudio identificó 12 variantes genéticas asociadas con el riesgo de intentar suicidio. La investigación resalta los fuertes vínculos genéticos entre los intentos de suicidio y factores que influyen en la salud física y comportamental, incluyendo la impulsividad, el cigarrillo, el dolor crónico, el déficit de atención, condiciones pulmonares y enfermedad del corazón.

Los hallazgos sugieren que parte de la influencia genética en el suicidio es compartida con aquellas condiciones de la persona.

"Muchas personas que mueren por suicidio tienen situaciones significativas de salud asociadas con ese riesgo", dijo Anna Docherty, autora correspondiente y profesora de Psiquiatría en la University of Utah. podemos usar la información genética para caracterizarlos riesgos de salud de aquellos que intentan suicidio, podríamos identificar mejor a esos pacientes que necesitan contacto con el sistema de cuidado de la salud mental".

La investigación se publicó en el American Journal of Psychiatry y en ella se analizaron datos de 22 poblaciones de muchos países, incluyendo gente de diversa ancestría y origen étnico.

No hay una sola causa para el suicidio, sino que el efecto acumulativo de diferentes genes influyen en el riesgo de la persona. "En psiquiatría tenemos muchos pequeños efectos genéticos, pero cuando los consideramos todos juntos, comenzamos a ver el riesgo genético real", dijo Docherty.

Los investigadores aplicaron métodos estadísticos para los datos recogidos de la amplia variedad de personas e identificaron variaciones genéticas que son más comunes entre individuos que han intentado suicidarse.

Los datos incluyeron 43871intentos de suicidio y 915025 controles de ancestría, haciendo de este el más grande estudio genético sobre el suicidio hasta hoy.

Estos resultados no significan que personas con alguna de esas variantes genéticas estén en mayor riesgo de cometer suicidio, sino que la predisposición genética con otros estresores, que podrían incluir otros factores genéticos, condiciones de salud, circunstancias de la vida o eventos traumáticos podrían aumentar el riesgo, dijo Hillary Coon, profesora de psiquiatría en aquella universidad y coautora.