jueves, 17 de diciembre de 2009

Las lunas heladas de Júpiter y Saturno reúnen condiciones para la vida

Las lunas heladas de Júpiter y Saturno reúnen condiciones para la vidaLos científicos han creído tradicionalmente que la vida sólo puede originarse dentro de la denominada «zona habitable» de un sistema, en el que un planeta podría ser ni demasiado caliente ni frío por la distancia de su estrella para que el agua en estado líquido pueda mantenerse sobre su superficie.

Pero de acuerdo con el científico planetario Francis Nimmo, evidencias de las recientes misiones de la NASA sugieren que las condiciones necesarias para la vida pueden existir igualmente en los satélites helados de Saturno y Júpiter.

«Si esas lunas son habitables, cambia todo el concepto de la zona habitable», declaró Nimmo, un profesor de la Universidad de California en Santa Cruz. «Cambia nuestro pensamiento sobre cómo y dónde podemos encontrar vida fuera del Sistema Solar», opina.

Nimmo ha expuesto sus planteamientos sobre el impacto de la dinámica del hielo en la habitabilidad de las lunas de Júpiter y Saturno este martes en la reunión anual de la American Geophyisical Union en San Francisco, informa Science Daily.

La luna de Júpiter Europa y la de Saturno Encelado, en particular, han llamado la atención por las evidencias sobre la existencia de océanos de agua líquida que puede haber bajo sus superficies heladas. Esta evidencia, junto a descubrimientos de vida microbiana en respiradores hidrotermales en las profundidades marinas de la Tierra, sugiere que algunas de esas lunas heladas puedan albergar vida.

«El agua líquida es un requisito para la vida con el que cualquiera puede estar de acuerdo», afirma Nimmo. Las superficies heladas pueden aislar océanos profundos, cambian y se fracturan como placas tectónicas, y median el flujo de material y energía entre las lunas y el espacio.

Varias líneas de evidencia muestran la presencia de océanos subterráneos en Europa y Encelado, declara Nimmo. En 2000, por ejemplo, la sonda Galileo de la NASA midió un campo magnético anómalo en torno a Europa que fue atribuido a la presencia de un océano bajo la superficie. En Encelado, Cassini descubrió geiseres que emanaban cristales de hielo a miles de kilómetros de altura, lo que sugiere que la existencia de, al menos, depósitos de agua en el subsuelo.

El agua líquida no es fácil de encontrar en las vastas extensiones más allá de la órbita terrestre, Pero de acuerdo con Nimmo, las mareas podrían preservar de la congelación océanos bajo la superficie de lunas como Encelado y Europa. Ambas cuentan con órbitas que se alejan o acercan a sus planetas, creando fuerzas gravitacionales que pueden actuar de esa forma sobre las concentraciones de agua bajo la superficie.

Si hay que elegir un candidato para albergar vida, este experto señala que Encelado es tan pequeña y su capa de hielo tan fina que sus posibles océanos de subsuelo pueden helarse periódicamente, haciéndolos inhabitables. Sin embargo, Europa tiene el tamaño perfecto para calentar sus océanos de forma eficiente.

El núcleo y la superficie de estas lunas alberga fuentes potenciales de elementos químicos esenciales para la vida. La radiación solar y los impactos de cometa dejaron un rastro químico en la superficie.

Para sostener organismos vivos, esos elementos químicos deberían llegar al subsuelo de agua líquida y esto puede ocurrir periódicamente a través de fisuras de hielo. Las moléculas orgánicas también pueden provenir de los núcleos de estas lunas, según Nimmo.

Esos nutrientes podrían alimentar comunidades parecidas a las que se desarrollan en las fumarolas termales submarinas en la Tierra.

EUROPA PRESS

martes, 15 de diciembre de 2009

Resuelto el enigma de la supervivencia en entornos muy salinos

El científico Óscar Millet ha descubierto el mecanimo molecular de adaptación de los microorganismos a los entornos salinos. CIC-BIOGUNEExisten unos microorganismos que pueden vivir en un entorno extremo de alta salinidad. Son las arqueas halófilas, y una investigación realizada en el País Vasco explica cómo las proteínas de la única célula de cada microorganismo están adaptadas a estos entornos.

El trabajo, liderado por Óscar Millet, revela que la peculiar composición en aminoácidos de estas proteínas da como resultado una reducción de su superficie de contacto con el agua salada que constituye su entorno, y que ése es el mecanismo clave de adaptación. La investigación se publica en portada en la revista Plos Biology.

Millet cree que este descubrimiento es el "mayor logro" de su carrera, ya que da respuesta a "una pregunta difícil que llevaba del orden de 20 años sin resolverse". Además, el estudio abre una vía a la comprensión del efecto de la sal sobre la actividad catalítica de algunas enzimas. Su principal aplicación es la ingeniería enzimática porque, explica Millet, en los bio-reactores se dan "unas condiciones de escasez de agua parecidas a las que se pueden dar en entornos salinos". La ingeniería enzimática sustituiría a los catalizadores químicos, lo que se traduciría en una reducción de residuos tóxicos.

En salinas secas y lagos salinos, las arqueas halófilas sobreviven al choque osmótico inducido por la alta concentración de sal en el exterior de sus células acumulando sal en el interior de su citoplasma. Sin embargo, esta alta concentración intracelular puede alterar mucho el funcionamiento normal de la maquinaria celular. Por eso, las proteínas de este organismo han evolucionado hacia una composición en la que predominan algunos aminoácidos mientras que otros apenas están presentes. Esta selección resulta basarse, según la investigación ahora publicada, en que se minimiza la interacción con las moléculas de agua que rodean las proteínas.

Los investigadores han usado técnicas de alta resolución como la resonancia magnética nuclear y el dicroísmo circular. Han estudiado varias proteínas (una halófila, su homóloga mesófila -que prefiere condiciones ambientales moderadas- y otra mesófila no relacionada) para establecer las bases estructurales y termodinámicas del mecanismo de adaptación a ambientes de alta salinidad.

ELPAIS.com

domingo, 13 de diciembre de 2009

Hay vida fuera del sistema solar pero no tal y como la conocemos

Hay vida fuera del sistema solar pero no tal y como la conocemos. FOTO: ESO"Existen cerca de cien mil millones de galaxias en el Universo, puede haber vida, distinta a como la conocemos, en otras estrellas diferentes al Sol", indicó el director del Observatorio Astronómico Nacional, Rafael Bachiller, durante una jornada titulada 'Astronomía y Astrogeología' organizada por el Colegio Oficial de Geólogos (ICOG).

Según este organismo, cada día se descubren cuerpos celestes fuera de este sistema solar, ya que desde 1995, la lista de nuevos planetas catalogados ha aumentado en 405 gracias, "fundamentalmente", a los avances tecnológicos en la precisión de los telescopios y a las mejoras en las técnicas de detección "como las de imagen directa".

Con respecto a encontrar un nuevo planeta tipo Tierra dentro del sistema solar, Bachiller consideró que las probabilidades eran "pequeñas y vagas", aunque admitió que "Marte pudo albergar vida en un pasado ya que hay ciertas evidencias como restos de agua o metano en su atmósfera".

Asimismo, recordó la hipótesis nebular, formulada en el siglo XVIII por el físico Laplace, para explicar cómo se formó este sistema solar hace 4.500 millones de años, una hipótesis aceptada "internacionalmente" por toda la comunidad científica, que dice que el sistema solar se originó a partir de una gran nube de gas interestelar, conocida como nebulosa protosolar, donde todos los planetas giran en órbita alrededor del Sol en el mismo sentido y en el mismo plano.

Por su parte, el doctor del Centro de Astrobiología CSIC-INTA y coordinador en España de la Sociedad Planetaria, Jesús Martínez Frías, reivindicó el papel del geólogo para explicar la formación de la vida, ya que "existe una relación entre vitalidad geológica y la vida en otros planetas". En ese sentido el hombre no es más que "materia evolucionada", según sus propias palabras.

Asimismo, comentó que se han producido "importantes" avances en Astromineralogía y Mineralogía espacial que permiten, por ejemplo, detectar mapas de minerales en la Luna o realizar cartografías desde el espacio. Asimismo los sistemas de detección de asteroides están evolucionando en los últimos años. "Existen varios programas europeos para clasificar meteoritos puesto que sólo un 30 por ciento de los grandes están catalogados", reconoció Martínez Frías.

En esa línea reivindicó el uso de indicadores litósfericos, aparte de los ambientales, para determinar la vitalidad geológica que puede observarse en la existencia de vulcanismo, placas tectónicas o la detección de agua. "La Tierra tiene vitalidad geológica y está en constante evolución pero también puede darse en otros planetas", aseguró.

EUROPA PRESS

sábado, 12 de diciembre de 2009

El misterioso metano de Marte puede ser una evidencia de vida

El misterioso metano de Marte puede ser una evidencia de vidaEl metano hallado en Marte no llegó a este planeta sólo por meteoros estrellados tal y como se pensaba hasta ahora, sino que las cantidades de este gas podrían deberse a procesos químicos o incluso a la existencia de vida, según ha asegurado un equipo de científicos en un trabajo que publica Earth and Planetary Science Letters.

Así, señalan que el material meteorítico susceptible de causar las altas temperaturas en Marte no libera el metano suficiente para contabilizar las cantidades que se piensa que son liberadas en el Planeta rojo. Los investigadores argumentan que este metano debe ser creado por procesos geológicos o químicos o bien que son producto de una vida microbial.

El origen del metano marciano ha sido un misterio desde que los científicos detectaron su existencia por primera vez en 2004. Debido a que este hidrocarburo ha limitado la vida en la atmósfera de Marte antes de su degradación, algunos procesos deben bombear cientos de toneladas del gas a la atmósfera cada año hasta llegar a los niveles que han sido detectados.

Los científicos del Colegio Imperial de Londres estudiaron la posibilidad de que el metano esté siendo constantemente depositado por los meteoritos que aterrizan en el planeta. Y después de realizar sus cálculos, basados en estimaciones de cuantos meteoritos impactan contra Marte cada año, valoraron la cantidad de metano podría ser liberado. De este modo, indican que 10 kilogramos de metano son producidos por los meteoritos anualmente, en contraste con la cantidad de entre 100 y 300 toneladas que deben ser producidas para mantener la concentración de este gas en la atmósfera en sus niveles anuales.

Vida bajo la corteza

Este hecho les hace sugerir varias posibilidades, muchas de las cuales se basan en reacciones químicas de las rocas que forman la corteza del planeta. De forma alternativa, este gas sería producido por volcanes o por la vida que sobrevive bajo la corteza. «La lista de posibles fuentes de gas metano se está haciendo menor y más estimulante, por lo que la vida extraterrestre sigue siendo una opción remanente. Ultimamente las pruebas finales podrían encontrarse en Marte», ha señalado uno de los coautores del estudio Mark Sephton.

La Agencia Espacial Estadounidense NASA lanzará en 2011 el Laboratorio Científico Marte, que podrá estudiar el metano de forma más aproximada. El pasado mes de noviembre las agencias espaciales de Estados Unidos y de Europa firmaron un acuerdo de colaboración en las misiones de Marte para regresar a este planeta, a partir de 2016.

domingo, 13 de septiembre de 2009

El altruismo imposible

Camilo José Cela CondeCerrándose ya el año Darwin, la revista Science ha brindado nada menos que cuatro de sus muy solicitadas páginas a una síntesis acerca del problema que plantea la conducta cooperativa a la teoría de la selección natural. Se sabe desde la publicación de El origen de las especies que los mecanismos selectivos favorecen cualquier esfuerzo por mejorar la adaptación de los organismos. Pero de manera individual, maximizando el provecho de los recursos ambientales en el propio interés. Que un ser dedique sus esfuerzos a cuidar de otro beneficiará a éste pero a costa de perjudicar al buen samaritano. La selección natural premia el egoísmo.

Sin embargo, las especies cooperativas, desde los insectos sociales a los seres humanos, no son nada raras en la naturaleza. Elizabeth Pennisi, autora del trabajo publicado en Science, hace un repaso de los intentos que se han realizado para poder explicar esa paradoja. ¿Qué sucede, que la idea de la selección natural es incorrecta, o que los supuestos altruistas no lo son? Ambas respuestas resultan, en alguna medida, correctas. Al decir de los sociobiólogos, el pensamiento original de Darwin no pudo resolver el problema de la existencia de los organismos cooperadores porque en realidad la selección natural no actúa sobre los organismos, sino sobre los genes. Y éstos no son en absoluto solidarios sino competidores feroces. Richard Dawkins divulgó esa manera de explicar la cooperación en un libro, El gen egoista, que hizo fortuna. Pero en realidad hay una respuesta aún más sutil y con toda probabilidad cierta: el concepto de altruismo es polisémico. Hablando de la cooperación, no se trata del mismo fenómeno en el caso de las hormigas, las abejas o los termes que cuando se trata de chimpancés o seres humanos.

O de microbios. La ameba Dictyostelium es mencionada por Pennisi como uno de los mejores y más estudiados ejemplos del altruismo en la naturaleza. Y del problema que supone para los cooperadores el tener que enfrentarse con algún que otro egoísta esporádico. La genética cuenta con modelos muy precisos que explican la estrategia de Dictyostelium. Pero por mucho que proliferen y triunfen los libros que proyectan esos modelos hacia los seres humanos, es harto improbable que los mecanismos selectivos mediante los que las amebas fijaron sus genes –altruistas o no– sean los mismos que actúan en los primates, en unos primates como nosotros.

La cooperación y el engaño son dos de las fuerzas más fundamentales en la organización social humana. Comenzamos a saber en qué mecanismos cerebrales se fundamentan pero lo ignoramos todo acerca del control genético que pueda existir, si es que existe, sobre nuestras conductas altruistas. Cuando se conozcan habremos avanzado un paso, pero uno muy pequeño. En gran medida, lo que son nuestras emociones lo explican mucho mejor los libros de Shakespeare que los de Darwin.

CAMILO JOSÉ CELA CONDE / diariodemallorca.es

miércoles, 27 de mayo de 2009

Un ingrediente clave para la vida en un meteorito

Un fragmento del meteorito que cayó en el lago Tagish de Canadá. NASAEl ácido fórmico, uno de los ingredientes que se consideran fundamentales en el 'caldo primordial' del que surgió la vida, se ha detectado en un meteorito que cayó en el lago Tagish de Canadá, en el año 2000.

Según ha anunciado un equipo de investigadores en la conferencia de la Unión Geofísica Americana, los análisis realizados en esta roca han desvelado niveles de esta molécula cuatro veces más altos que la mayor cantidad detectada hasta ahora en otros meteoritos. Además, los científicos están convencidos de que el ácido fórmico tiene un origen extraterrestre.

"Hemos tenido suerte de que el meteorito no fuera manipulado por personas, ya que si esto hubiera ocurrido se hubiera contaminado con compuestos orgánicos que todos tenemos en los dedos", ha explicado a la BBC Christopher Herd, de la Universidad de Alberta, uno de los autores principales de la investigación.

Las muestras del meteorito, que en total pesan 850 gramos, se encontraron en las aguas del lago Tagish, cuyas bajas temperaturas evitaron que el ácido fórmico se disipara. Los investigadores han sometido estos fragmentos de roca a una exhaustiva serie de análisis, y han descubierto cantidades de este compuesto orgánico que baten todos los récords en este campo de estudio.

Hasta ahora, los científicos habían centrado sus esfuerzos en la exploración del llamado meteorito de Murchison, que cayó en 1969 en la ciudad australiana del mismo nombre, y en el que se encontraron varios tipos de aminoácidos.

"Lo interesante es que estamos descubriendo mucha variedad en los tipos de compuestos que contienen los meteoritos. No nos habíamos dado cuenta de esto al centrarnos en el metorito de Murchison, pero ahora este nuevo hallazgo nos ofrece una nueva perspectiva", asegura Mark Sephton, del Imperial College de Londres.

La composición química del ácido fórmico detectado en el meteorito del lago Tagish demuestra que probablemente se formó en las regiones más frías del espacio, antes de que existiera el Sistema Solar.

En la Tierra, el ácido fórmico se encuentra en los aguijones de algunos insectos, como las hormigas, pero los expertos creen que fue un ingrediente importante en las reacciones bioquímicas que desencadenaron el surgimiento de la vida en la Tierra.

Algunos científicos consideran posible que los ingredientes fundamentales de la vida pudieron llegar a nuestro planeta desde el espacio, traídas por meteoritos o cometas. Esta hipótesis, conocida como la teoría de la panspermia, es muy controvertida, aunque ha tenido algunos defensores ilustres, como el codescubridor del ADN, Francis Crick.

elmundo.es

jueves, 12 de febrero de 2009

Diversidad genetica oculta: las especies desconocidas

Un equipo de científicos de la Universidad de California en Berkeley ha descubierto que conocer los antecedentes climáticos de una región ayuda a los especialistas en conservación a encontrar nuevas especies.

El estudio, publicado en 'Science' y basado en la historia climática de la selva Atlántica de Brasil para detectar posibles núcleos de diversidad genética, de momento sólo ha dado resultados con ranas al identificar regiones con especies de larga descendencia biológica.

En este sentido, este teoría podría servir para establecer "nuevas prioridades" para la conservación en regiones que contienen especies interesantes de plantas y animales. "Con este método podemos identificar regiones que han servido como refugios para la biodiversidad", explicó la jefe de la investigación, Ana Carolina Carnaval, al tiempo que precisó que se trata de espacios que han mantenido una estabilidad climática a través del tiempo, y donde las comunidades regionales han logrado persistir.

"A pesar de que aún no hemos logrado hacer un muestreo exhaustivo, pensamos que hay una gran cantidad de diversidad oculta, no documentada, y el potencial de encontrar muchas especies desconocidas para la ciencia", dijo Carnaval.

En la actualidad tan sólo persiste el 10% de la selva Atlántica, que hace años se extendía a lo largo de la costa brasileña y llegaba hasta Paraguay y el norte de Argentina, y lo que queda está fragmentado en pequeños bosques sobre colinas.

No obstante, está considerada como una 'Reserva de la Biosfera Mundial' por las riquezas ecológicas que alberga. En este sentido, el equipo de Carnaval empleó modelos climáticos para demostrar que la zona central de la selva había sufrido menos variación de clima en los últimos 20.000 años que la más explorada región del sur.

Así, puntualiza que su hipótesis consiste en que las especies pueden haber sobrevivido libres de fluctuaciones climáticas, mientras que en otras partes de la selva su existencia hubiera sido más transitoria. Para comprobarlo, tomó el ADN de tres especies de ranas que se encuentran a lo largo y ancho de la región y encontraron que aquellas que ocupan la parte central de la selva tenían mayor diversidad genética, indicando que esas poblaciones habían permanecido más estables durante los milenios.

Si la hipótesis se pudiera aplicar de manera general afirman que sería útil para señalar zonas que podrían ser objeto de investigación. "Creemos que esta técnica puede ser aplicada a otros países y otros núcleos para identificar regiones de las que no se tienen muestras todavía y que podrían contener diversidades aún desconocidas", concluyó la experta.

domingo, 18 de enero de 2009

El proceso de formacion de minerales que imitan las formas de la vida

La investigación, que aparece en el último número de la revista Science, permitirá avanzar en la comprensión de cómo se forman las estructuras biominerales (como huesos, conchas o espinas) de los seres vivos.

Una investigación en la que han participado científicos del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (centro mixto del CSIC y la Universidad de Granada) ha explicado por primera vez el proceso de formación de unos materiales cristalinos llamados biomorfos de sílice que, a pesar de estar fabricados con minerales inorgánicos, imitan las formas redondas y suaves de la vida: espirales, cardioides, glóbulos, filamentos septados… El estudio, publicado en el último número de la revista Science, tiene importantes implicaciones, ya que demuestra que las formas curvadas y complejas no son exclusivas de la biología, por lo que la morfología no puede usarse como criterio concluyente para la búsqueda de vida primitiva.

“Hasta hace poco superficies suaves y curvas eran sinónimos de actividad biológica”, explica Juan Manuel García Ruiz, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra. “En este trabajo insistimos en la idea, ya presente en nuestros anteriores artículos, de que no existe una diferencia entre la simetría del mundo inorgánico y la simetría del mundo de la vida, una noción que nos han inculcado desde los clásicos griegos”, continúa. “Las morfologías que presentamos en este artículo emulan tan bien las formas de la vida que son obviamente un ejemplo de la falsedad de este concepto”, concluye el investigador, uno de los dos firmantes españoles del artículo junto con Emilio Melero García, también del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra.

Esto implica que las formas suaves y redondas no son necesariamente sinónimo de vida, por lo que “la morfología no puede ser aducida como un criterio inequívoco para identificar vida primitiva cuando se buscan fósiles en las rocas más antiguas de la tierra o en las de otros planetas”. El investigador va incluso más allá al afirmar que “dada la similitud entre estas estructuras y los organismos más primitivos, ni la morfología ni la composición química pueden ser usados como criterio fiable para el estudio de la vida primitiva en la Tierra”.

Esta conclusión ya se derivaba de un artículo anterior de los investigadores - también publicado en Science- sobre la plausibilidad geoquímica de los biomorfos de sílice y carbonato y su posible formación en las aguas de la Tierra primitiva. Este artículo ya abrió un profundo debate entre la comunidad científica sobre la fiabilidad de los datos sobre la aparición de la vida en la Tierra, qué tipo de vida fue la primera y sobre los criterios corrientemente aceptados para detectar vida en otros planetas.

Formación de biominerales

El trabajo aporta también importantes claves para entender los procesos de biomineralización, que permiten a los seres vivos crear un enorme número de estructuras y tejidos funcionales a partir de minerales cristalinos, como los huesos, los dientes, las conchas de los moluscos, las espinas de los erizos de mar, las paredes de los corales o los exoesqueletos de los insectos.

A pesar de que los seres vivos llevan 600 millones de años usando minerales cristalinos para crear estas estructuras, cómo lo hacen es aún un misterio. En la naturaleza, estos minerales –principalmente carbonatos, fosfatos y sulfatos de calcio, estroncio y bario- adoptan formas totalmente diferentes, generalmente cristales sólidos y planos con aristas y caras muy bien definidas, nunca formas curvas o complejas.

¿Cómo consiguen entonces los organismos vivos modificar esta simetría para crear la forma de, pongamos por ejemplo, la cocha de un caracol? Por eso los biomorfos de sílice constituyen “valiosísimos” modelos de laboratorio para avanzar en la comprensión de los procesos de mineralización. “Puesto que, a día de hoy, no sabemos cómo un caracol es capaz de crear su concha o cómo nosotros creamos nuestros huesos, es importante comprender cómo estos materiales de laboratorio son capaces de generar formas complejas y bellas con curvatura continua”, concluye García Ruiz.

Una teoría del crecimiento

Los biomorfos de sílice y carbonato son materiales de laboratorio, compuestos nanocristalinos obtenidos sintéticamente y limitados por superficies suavemente curvadas. Aunque ya conocidos, su mecanismo de formación era hasta ahora un misterio.

Gracias a vídeos de microscopía, los investigadores han podido observar detalladamente el crecimiento de estas estructuras. En los vídeos se observa que el compuesto crece en forma de lámina cuyos bordes se van rizando al mismo tiempo que crece longitudinalmente. Cuando dos rizos que se propagan en direcciones opuestas se aproximan el uno al otro (mientras la parte plana de la lámina sigue creciendo hacia fuera), la lámina se curva en el mismo sentido de giro de los rizos y, según la velocidad de crecimiento, da lugar a distintas formas. Una de las estructuras más llamativas que han observado son las helicoides o caracolas de distintos tipos que crecen a unas 30 micras por hora y están formadas por millones de cristalitos de carbonato de bario del tamaño de unas pocas decenas de nanómetros.

A partir de esta labor de observación, los investigadores proponen una teoría sobre la formación de estas estructuras. En esencia se basa en la presencia, durante todo el proceso de crecimiento, de una alta concentración de impurezas, en este caso de sílice, en el mineral de carbonato. Al cristalizar, se producen oscilaciones del pH en el frente de crecimiento del cristal, provocando la precipitación alterna de cristales de sílice amorfa y nanocristales de carbonato. El mismo crecimiento retroalimenta el sistema, ya que aporta “impurezas” de forma constante, y da lugar a un material compuesto nanocristalino libre de las restricciones de simetría.

“Está por demostrar, pero surge evidentemente de nuestra teoría, que este mismo mecanismo pueda explicar (sustituyendo la sílice por polímeros biológicos como las proteínas) cómo la vida es capaz de fabricar esos complejos materiales con fabulosas propiedades mecánicas que son los huesos y las conchas, los esqueletos de los organismos”, concluye García Ruiz.