Aunque estas bestias microscópicas son claramente crustáceos jóvenes, nadie sabía cómo se veían en su forma adulta. Ahora los investigadores pueden haber resuelto este enigma, mediante la aplicación de una hormona a las larvas-y que las obligó a madurar de un tirón.

El resultado, unas masas de células simples, pulsantes, con el aspecto de babosas, que son “increíbles” para los científicos. Estas criaturas sorprendentemente simples, mucho más simples que en su estado larval, podrían ser parásitas de todo el mundo.

Las larvas-y, o facetotecas, fueron descubiertas en 1899. También había larvas-x también, la “x” y la “y” señalaban algo misterioso. Más tarde, fue encontrada la forma adulta de las larvas-x, pero misteriosamente, incluso después de una búsqueda intensa, nadie sabía qué serían las larvas-y una vez crecidas, de modo que mantuvieron el nombre.

Estos bichos tienen apenas unos cientos de micras de largo, o más o menos el tamaño del punto al final de esta frase. Aparecen con vertiginosa diversidad en las áreas de arrecifes de coral, y se encuentran en todos los océanos, desde los polos hasta los trópicos. Su naturaleza común sugiere que los adultos tienen un papel muy importante en los ecosistemas de todo el mundo.

Para averiguar qué podían ser estos adultos-y, un equipo internacional de científicos usó redes para recoger más de 40 especies de larvas-y en una estación marina en la Isla Sesoko cerca de Okinawa, Japón. Cuando estaban recogiendo las criaturas, se avecinaba un ciclón.

“Se pronosticaba que azotaría la estación marina cinco días después de la llegada de nuestro equipo“, dijo Henrik Glenner, investigador y biólogo molecular en la Universidad de Copenhague en Dinamarca. “Esto nos puso bajo una considerable presión de tiempo, porque sabíamos que sería imposible capturar las larvas-y después de que pasara el ciclón. Por lo tanto, tuvimos que trabajar de noche“.

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La capacidad del microorganismo de continuar con vida en este hábitat de baja temperatura, alta presión, oxígeno reducido y pocos nutrientes la hace particularmente útil para estudiar cómo, en general, la vida puede sobrevivir en una variedad de ambientes extremos sobre la Tierra y posiblemente en otro lugar en el Sistema Solar.

El trabajo será presentado por Jennifer Loveland-Curtze, investigadora superior asociada en el laboratorio dirigido por Jean Brenchley, profesor de bioquímica y biología molecular en la Universidad Estatal de Pensilvania, el día 3 de junio a las 10:30 a.m. en la 108ª Reunión General de la Sociedad Estadounidense para la Microbiología en Boston. (Ambientes Extremos-I, poster N-156)

Esta nueva especie está entre las bacterias ubicuas, aunque misteriosas, y ultra pequeñas que son tan diminutas que las células pueden pasar a través de los filtros microbiológicos. A decir verdad, se descubrieron algunas especies que vivían en el agua de ultra purificada que se usa para diálisis. “Las células ultra pequeñas podrían ser contaminantes desconocidos en los medios y las soluciones médicas, que se creen esterilizados mediante filtros“, dijo Loveland-Curtze.

El tamaño ultra pequeño de la nueva especie podía ser una explicación de por qué pudo sobrevivir durante tanto tiempo en el glaciar de Groenlandia. Llamada Chryseobacterium greenlandensis, la especie está relacionada genéticamente con ciertas bacterias encontradas en los peces, el barro marino y en las raíces de algunas plantas. El organismo es una de las sólo 10 nuevas especies científicamente descritas que provienen del hielo polar y de glaciares.

Para estudiar la bacteria en el laboratorio, el equipo de investigación, que también incluye a Vanya Miteva, investigador superior asociado, filtró las células del hielo derretido y las incubó en frío en soluciones de pocos nutrientes y libres de oxígeno. Los científicos entonces caracterizaron los rasgos genéticos, fisiológicas, bioquímicos y estructurales de la especie. El equipo espera que sus estudios de esta especie, así como de otras que viven en el glaciar de Groenlandia, revelen más información sobre cómo sobreviven las células y cómo pueden modificar su bioquímica y su fisiología con el tiempo.

“Los microbios suman un tercio o más de la biomasa de la Tierra, y sin embargo han sido descritos menos de 8.000 de los aproximadamente 3.000.000 que se supone que existen“, dijo Loveland-Curtze. “La descripción de esta especie es un paso significativo en el esfuerzo de conjunto por descubrir, cultivar y usar las características especiales de estos organismos“.

Las supernovas súper luminosas, que producen más de 100 veces más energía lumínica que las supernovas normales y existen en la proporción de una sobre 1.000 explosiones supernovas, han desconcertado a los astrofísicos durante mucho tiempo. El problema ha sido encontrar un origen para toda esa energía adicional.

Los astrofísicos de la Universidad de Calgary, Denis Leahy y Rachid Ouyed creen que tienen un origen posible: la conversión explosiva de una estrella de neutrones en una estrella de quarks.
[Rayos-X: NASA / CXC/ UC Berkeley / N. Smith y equipo; Infrarrojo: Lick / UC Berkeley / J. Bloom & C.Hansen]
Arriba: El panel izquierdo es una imagen infrarroja del Observatorio
Lick de NGC 1260, la galaxia que contiene a SN 2006gy. El panel
de la derecha muestra la imagen en rayos-X de Chandra del mismo campo.

Una estrella de neutrones es un cuerpo estelar compacto con una masa de aproximadamente 1,5 soles comprimida en un espacio de apenas 26 km de extensión. Aunque todavía es sólo teórico porque aún no existe ninguna prueba directa, se piensa que una estrella de quarks es aun más densa, comprimiendo una masa similar en un objeto de apenas 19 km de extensión.

Los modelos de computadora de Leahy y Ouyed sugieren que la explosión de una nova-quark explicaría la energía adicional observada en las supernovas súper luminosas. Las propiedades que encontraron en sus simulaciones coinciden con las de tres de las supernovas más luminosas hasta la fecha: SN2006gy, SN2005gj y SN2005ap.

“En teoría, cuando una estrella de neutrones se convierte en una estrella de quarks libera mucha energía y produce algo que se parece a una explosión de supernova en términos de energía“, dijo Leahy durante una presentación de los resultados, aquí en una reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS).

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Este fenómeno descubierto en la Universidad de Valencia podría tener aplicaciones consideradas hasta el momento de “ciencia-ficción”, como la teleportación, entre otras, informaron hoy fuentes de la institución académica.

Los autores del artículo son Carlos Navarrete-Benlloch, Eugenio Roldán, y Germán J. de Valcárcel, director del trabajo. Este tipo de luz, denominado “comprimido” —’squeezed’ en inglés—, es imprescindible en ciertas aplicaciones, como los protocolos de información cuántica o la detección de ondas gravitacionales, que se sitúan en la frontera de lo que los físicos pueden hacer hoy en día, manifestaron las mismas fuentes en un comunicado.

Según explican los investigadores, el fenómeno se basa en la ruptura espontánea de simetría espacial —una estructura que es simétrica deviene, espontáneamente, asimétrica— que puede ocurrir en los haces de luz emitidos por algunos dispositivos ópticos. La luz emitida de esta forma posee características mejoradas respecto a la luz “comprimida” que se genera en los laboratorios mediante técnicas usuales. Por ejemplo, la calidad de la compresión cuántica puede ser idealmente perfecta e independiente de las condiciones de funcionamiento del dispositivo, lo cual es importante desde el punto de vista de las aplicaciones.

Los investigadores agregan que “el nuevo fenómeno ha sido predicho para un dispositivo denominado oscilador óptico paramétrico, que se emplea rutinariamente para producir luz comprimida; este dispositivo está constituido por un material no lineal (un cierto tipode cristal transparente) que se sitúa entre dos espejos paralelos entre sí (una cavidad óptica). La cavidad se ilumina desde el exterior con un haz láser llamado de bombeo (digamos de color azul) de sección circular y el cristal no lineal convierte cada fotón de bombeo en una pareja de fotones de mayor longitud de onda (digamos de color rojo) con fuertes correlaciones entre ellos“.

Todo esto es conocido pero la novedad aparece cuando la separación entre espejos se elige de manera que la sección transversal del haz de luz roja contenga dos lóbulos: la simetría, circular en este caso, se ha roto espontáneamente. “Las fluctuaciones cuánticas hacen que la orientación de los lóbulos esté completamente indeterminada y, a cambio de esto, el haz generado queda libre de fluctuaciones“, concluyen los expertos.

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Por ejemplo, ¿puede una lámina de oro ser del negro más oscuro imaginable? La respuesta es sí, como ha descubierto un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Su trabajo, publicado en la portada de la revista Nature Photonics, va mucho más allá de la mera curiosidad: es la primera vez que se consigue un material que absorbe totalmente luz visible que incide desde cualquier dirección -para los fans de Harry Potter, el equivalente a un desluminador-. Las aplicaciones son múltiples.

Hace tiempo que se busca un dispositivo que funcione a escalas microscópicas para eliminar la luz cuando no se necesita, o cuando causa interferencias. Algo así es importante para la tecnología de componentes microscópicos que usan luz, como los interruptores ópticos. Pero hasta ahora sólo se habían conseguido estructuras capaces de absorber luz que incide con una dirección específica.

El truco para hacer que un material absorba luz procedente de todas direcciones está en estructurar su superficie a escala nanométrica de forma adecuada. De esa estructura dependerá la manera en que el material interaccione con la luz. Así se puede construir, por ejemplo, una trampa de luz, como explica Javier García de Abajo, del Instituto de Óptica del CSIC y director del trabajo: “Consideremos una cavidad con un pequeño agujero en la entrada. Cualquier rayo de luz que penetre en la cavidad a través del agujero será reflejado en su interior sucesivas veces hasta que sea absorbido, pues la probabilidad de que vuelva a salir por el mismo agujero por el que entró es muy pequeña. El agujero en esta cavidad se conoce como cuerpo negro“.

Lo que han logrado se parece mucho a eso, aunque lo han hecho con una lámina y no con una cavidad. En una lámina de oro de menos de una milésima de milímetro de grosor, los científicos hicieron agujeros de unos 500 nanómetros (el tamaño de la longitud de onda de la luz visible) de modo que la luz entra en ellos y es totalmente absorbida por el material: “Nuestras superficies de oro poroso atrapan la luz de manera que el brillo metálico característico de este metal se convierte en el negro más profundo, cualquiera que sea la dirección desde la que lo observemos“, dice García de Abajo.

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No es fácil saber, cuando se está dentro de él, si un universo tiene la forma de un toro o es simplemente plano. De hecho, desde el punto de vista geométrico, aunque no topológico, localmente serían la misma cosa. Supongamos que en un principio, y para poder visualizar mejor estos conceptos, las tres dimensiones espaciales de las que disfrutamos se reducen a dos. Sería como ese videojuego antiguo de los asteroides en el que una nave triangular se podía mover por la pantalla plana 2D, y que al desaparecer por un lado o borde aparecía por el otro. Para el hipotético tripulante de esa nave su universo sería plano, bidimensional, finito e ilimitado (carente de bordes o límites reales). La nave puede terminar en el mismo lugar incluso si viaja durante mucho tiempo. Topológicamente su mundo se puede visualizar “desde fuera” como la superficie de un toro-2D o, definiéndolo más vulgarmente, como la superficie de una rosquilla (ver dibujo superior).

Podemos pensar sobre un universo un poco más complicado si añadimos una dimensión espacial extra. Tendremos entonces un toro-3D, un análogo a un espacio cúbico de tal modo que, a la manera de la pantalla del videojuego de antes, si desapareces por uno de los “lados” apareces por el otro al instante al ser esas dos “caras” la misma cosa (ver dibujo inferior izquierdo). De hecho, no tendría bordes reales al ser ilimitado, y solo ponemos éstos para así poder pensar más fácilmente sobre ello. Este universo sería finito debido a su especial topología y, para simplificar y poder entenderlo mejor, asumiremos además que este universo sencillo, a diferencia del nuestro, no está en expansión ni es tan grande.

Un observador en ese universo empezaría a darse cuenta de la peculiaridad topológica de la realidad en donde vive cuando viera imágenes sucesivas de sí mismo en diferentes momentos de su pasado (dibujo inferior derecho). La luz, al igual que la nave del videojuego, recorrería sin fin el espacio toroidal finito e ilimitado. Sería como vivir en una habitación con sus paredes, techo y suelo cubiertos de “espejos” especiales que uno al mirar viera su propia espalda en lugar de su cara. El número de veces que un sujeto se podría ver a sí mismo dependería del tiempo transcurrido desde la formación de este universo.

Las caras opuestas son la misma cara en una topología toro-3D (izquierda).
Un observador interior puede ver imágenes múltiples de objetos (derecha),
debido a que la luz se mueve una y otra vez por el mismo espacio finito ilimitado.

Pudiera ser entonces que el Universo real, nuestro universo, tuviera una topología toroidal. Esta idea empezó a tenerse en consideración cuando se estudió en detalle el fondo cósmico de microondas y se observaron patrones inesperados. El Universo está en expansión, es muy grande y no muy antiguo. De tener una topología toroidal nos sería difícil reconocer la imagen de nuestra propia galaxia en una estadio primitivo al otro lado del Universo, si es que a luz le ha dado tiempo recorrer esa distancia. Pero justo después de la gran explosión el Universo sufría oscilaciones al igual que la membrana de un tambor, o como las ondas sobre la superficie del agua. En esa época el Universo visible (todo lo que vemos del Universo) era pequeño y cada parte de él se veía influenciado por las demás partes, por tanto esas oscilaciones deberían también verse afectadas por la topología.

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¿De dónde le vienen sus genes? Si usted es un animal, probablemente los haya heredado de sus padres en el momento de la concepción. No hay incorporaciones de ADN ambiental en usted después de ese evento a no ser que sea el anfitrión de un parásito endosimbiótico que de algún modo pueda transferirle parte de su genoma (evento raramente documentado).

Pero si usted es un rotífero de la clase Bdelloidea la cosa puede ser interesante. Al parecer este animal microscópico pluricelular de agua dulce puede incorporar fragmentos de ADN en su genoma durante su vida. Se ha podido documentar una masiva transferencia horizontal de genes procedentes de bacterias, hongos e incluso plantas al genoma de rotíferos de la clase Bdelloidea. El estudio muestra que se pueden incorporar genes nuevos en un genoma de una manera fundamental diferente a la de la mayoría de los demás animales y que habitualmente consiste en el cruce sexual de machos y hembras. Este nuevo sistema sería como eliminar el sexo de la reproducción sexual. El trabajo es publicado en Science por Irina Arkhipova, Matthew Meselson y Eugene Gladyshev.

Aunque la transferencia horizontal de genes es común entre las bacterias no se había documentado hasta el momento un caso de esta magnitud en el mundo animal hasta la publicación de este estudio. Es sorprendente que estos animales sean capaces de recolectar genes foráneos, que además son adquiridos de una gran variedad de fuentes, para que desempeñen funciones en el nuevo anfitrión. Según Arkhipova estos fascinantes animales no solo relajan las barreras en la incorporación de material genético foráneo, sino que además, sorprendentemente, se las han ingeniado para mantener estos genes foráneos funcionales.

Esta capacidad de recolección de genes del ambiente puede tener gran importancia en el proceso evolutivo de este ser, en su expansión a diversos nichos ecológicos y quizás en su especiación. Este resultado puede que ayude a entender por qué estos animales, que no tienen reproducción sexual, han conseguido diversificarse en cientos de especies en solamente 40 millones de años de evolución.

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Este planeta donde vivimos ha pasado por muchas vicisitudes y por algunos cambios que han sido catastróficos. Algunos de ellos estuvieron a punto de barrer la vida sobre la Tierra. Ahora proponen que hace 635 millones de años una masiva emisión de gas metano, que es un potente gas de efecto invernadero, procedente de la capa de hielo que se extendía hasta bajas latitudes en aquella época causó un cambio dramático en el clima terrestre. Esta emisión desencadenó una serie de eventos que desembocaron en un calentamiento global que terminó con la edad de la bola de nieve. Los investigadores de UC Riverside que proponen esta teoría sostienen que la emisión de gas fue gradual al principio para después ser abundante. Este metano procedería de la descomposición de claratos. Los claratos son hidratos de gas natural, rocas de aspecto helado compuestas principalmente por metano y agua que son estables bajo ciertas condiciones de presión y temperatura.

En este caso habría grandes cantidades de claratos bajo la capa de hielo de la época que cubría casi todo el planeta. Cuando la capa de hielo se hizo inestable se vino abajo liberando de la presión a los claratos, que empezaron a liberar el gas.

Según estos investigadores sus hallazgos documentan un calentamiento global catastrófico que dio paso, a partir de un clima muy frío, a un estado climatológico estable y cálido que no ha cesado desde entonces.

Según Martin Kennedy, líder de la investigación, el resultado actual nos habla de la existencia de un mecanismo, que hoy en día estaría dormido, así como de la tasa de cambio. Lo que se necesitaría conocer es la sensibilidad del mecanismo de disparo o, en otras palabras, cuánta “fuerza” se necesitaría para pasar de un estado estable a otro. La clave importante sería saber cuanto hemos apretado hoy en día, por culpa de las emisiones de dióxido de carbono de origen humano, ese “gatillo”.

Según el estudio la desestabilización de los claratos funcionó como un desbocado ciclo de retroalimentación que aumento la temperatura global tanto como para derretir la capa de hielo que cubría de polo a polo la Tierra de aquella época.

Una vez que el metano fue liberado a bajas latitudes, por la desestabilización de la capa de hielo, el calentamiento producido por el metano liberado desestabilizó más capa de hielo, que libero más claratos, que liberó más metano, y así sucesivamente.

Gráfico que ilustra el proceso de retroalimentación en la liberación de metano

Sin embargo, no todo el metano en forma de claratos de la Tierra fue liberado en aquel entonces. Hoy en día hay claratos de metano en el permafrost del ártico, así como por debajo del nivel del mar en los márgenes continentales de los océanos. Este metano permanece dormido hasta que sea liberado por otro calentamiento global.

La mayor preocupación es que un leve calentamiento pueda disparar el proceso de liberación del metano, proceso que no se podría detener. La liberación de esa reserva de metano podría potencialmente calentar el planeta en diez grados centígrados. El proceso sería, bajo el punto de vista geológico, muy rápido.

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Cerca de un pueblo, justo al sur de Rumania central, existen varias formaciones rocosas con extrañas características, latentes testigos del paso del tiempo; así es… hasta que llueve. No mucho después de que caen las últimas gotas de agua, empiezan un proceso de multiplicación.

Unas pequeñas formas ovaladas o redondas, como inflamaciones, aparecen en la parte superior. Mucha gente se asombra e incluso los vecinos se impresionan cuando después de una densa precipitación estas formaciones rocosas empiezan a “vivir”. Los vecinos las han apodado “piedras que crecen”.

Los trovants tienen un núcleo de piedra dura pero la cáscara está compuesta de arena, como la mayoría de los ejemplos que han sido encontrados en regiones arenosas. Los geólogos argumentan que las rocas son el resultado de un proceso de cimentación que ocurrió en esta región hace millones de años, y de algún modo se acepta que su existencia tiene raíces en las primigenias diagénesis.

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El equipo de imagen de Saturno está publicando la tercera serie del atlas de estos helados satélites, y éste pertenece a la fracturada luna Dione de 1.125 kilómetros de diámetro. El equipo había publicado previamente los atlas de la geológicamente activa Encelado y de la oscura luna exterior Febe. Los atlas de otras lunas serán publicados conforme continúe la misión de Cassini. Japeto y Tetis serán los próximos en la serie. Todos los atlas serán simultáneamente publicados a la comunidad científica y al público por medio del NASA Planetary Data System (PDS). En este enlace puedes ver y descargar el mapa de Dione.

“Hemos usado las 449 fotografías de alta resolución existentes de Cassini para producir un único mapa global cuidadosamente controlado de Dione“, explica el Dr. Thomas Roatsch, científico planetario del Institute of Planetary Research del German Aerospace Center (DLR) de Berlín, y el Dr. Gerhard Neukum de la Freie Universität también de Berlín, miembro asociado del equipo de imagen. “Después cortamos el mapa en 15 piezas, cada pieza forma una sección del atlas“, añade. Cada una de las 15 piezas está producida a una escala de 1:1.000.000, lo que indica que 1 centímetro en el mapa es 1.000.000 en la realidad (10 kilómetros en la superficie de Dione).

Junto a los quince mapas menores, el único mapa global creado por Roatsch y los cartógrafos del DLR también se publica hoy. Este mapa se añade a la creciente colección de Cassini de las otras lunas de Saturno.

Es importante para los científicos planetarios tener mapas precisos de los mundos que estudian y los mapas de la Cassini son un gran paso hacia la caracterización de los grandes satélites helados de Saturno. Servirán como base para las interpretaciones geológicas, la estimación de las edades de las superficies y para descifrar los procesos que formaron los terrenos en las lunas. Pero lo más importante, por su precisión en la longitud y la latitud, estos mapas ayudarán a los científicos a encontrar más fácilmente y a referir las estructuras de interés en la superficie de la luna.

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