Una nueva especie ilumina la evolución de las culebrillas ciegas en Europa

Un equipo de investigadores catalanes ha descrito el primer cráneo intacto de anfisbena, un grupo de reptiles conocido como culebrillas ciegas, fósil en Europa. A la nueva especie se le ha dado el nombre de Blanus mendezi en honor a Manel Méndez, quien descubrió el ejemplar procedente del yacimiento del vertedero de Can Mata, donde este animal vivió hace 11,6 millones de años.

Las anfisbenas son un grupo de reptiles escamosos adaptados a vivir bajo tierra. A nivel evolutivo es un grupo poco conocido que, gracias al registro fósil y a los datos moleculares, se ha emparentado con los lacértidos (el grupo al que pertenecen los lagartos verdes y las lagartijas), de los que se habrían separado durante el Cretácico Superior, hace entre 100 y 65 millones de años.

El único representante actual de este grupo en Europa es la culebrilla ciega que, a pesar de su nombre y la ausencia de patas, no es una serpiente. Las anfisbenas tienen los ojos atrofiados y un cráneo macizo, adaptados al hábitat subterráneo, y su aspecto externo puede recordar al de una lombriz.

En el artículo publicado en la revista PLOS ONE, Arnau Bolet y otros investigadores del Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP), describen la nueva especie de anfisbena Blanus mendezi a partir de un cráneo excepcionalmente bien conservado encontrado en el vertedero de Can Mata, en Els Hostalets de Pierola (Anoia, Barcelona).

El fósil, de poco más de un centímetro de longitud, fue encontrado por Manel Méndez, técnico del ICP, durante el lavado de unos sedimentos excavados en 2011 en esta zona que históricamente ha proporcionado fósiles excepcionales de distintos grupos de animales. Los investigadores han bautizado la nueva especie en su honor.

Aunque los restos de anfisbenas son habituales en el registro fósil de Europa, hasta el hallazgo de este cráneo sólo se disponía de huesos aislados y a menudo fragmentarios que dificultaban su clasificación y su estudio taxonómico. En este trabajo, los investigadores han integrado datos paleontológicos, moleculares y biogeográficas para asignar este resto al género Blanus, que comprende casi todas las especies de anfisbenas que se encuentran en el continente europeo.

Blanus mendezi, con una antigüedad aproximada de 11,6 millones de años, representa el registro más antiguo de blánidos del Mediterráneo occidental y los científicos sugieren que habría aparecido poco después de la separación que se observa actualmente entre especies de blánidos del Mediterráneo occidental y oriental.

Modelo de alta resolución en tres dimensiones

El estudio de este cráneo, que incluye la mandíbula derecha, se ha llevado a cabo a partir de imágenes obtenidas con un equipo de tomografía computarizada que ha permitido generar un modelo en 3D de la pieza, eliminando virtualmente toda la matriz rocosa que rodea el fósil.

"El uso de estas técnicas sobre un espécimen extremadamente bien conservado como el que hemos encontrado es el que nos ha permitido hacer una descripción tan detallada de este antiguo miembro de la familia de los blánidos", comenta el investigador Arnau Bolet. Estas técnicas permiten obtener imágenes de alta resolución del interior y el exterior de un fósil sin dañarlo.

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Estrella supergigante roja con una estrella de neutrones en su interior

Se ha detectado, por vez primera, un exótico tipo de objeto cósmico que fue propuesto en el campo teórico por el físico Kip Thorne y la astrónoma Anna Zytkow en 1975. Los objetos de Thorne-Zytkow, como se les llama, son "híbridos" de estrellas supergigantes rojas y estrellas de neutrones que superficialmente se parecen a supergigantes rojas normales, como Betelgeuse en la constelación de Orión. Sin embargo, se diferencian en sus firmas químicas, que resultan de la actividad concreta de sus interiores estelares.

El hallazgo lo han hecho Emily Levesque, de la Universidad de Colorado en la ciudad estadounidense de Boulder, Philip Massey, del Observatorio Lowell, en Flagstaff, Arizona, Estados Unidos, Nidia Morrell, de los Observatorios Carnegie en La Serena, Chile, y la propia Anna Zytkow, de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido.

Una estrella de neutrones es el núcleo muerto de una estrella que previamente estalló como supernova pero, pese a comprimirse mucho, no se ha convertido en un agujero negro. Aunque no esté tan prensada como un agujero negro, su densidad es formidable. Una masa que en promedio es del doble de la del Sol se concentra en una esfera cuyo diámetro se mide en decenas de kilómetros. La materia de una estrella de neutrones alcanza densidades que no existen de forma natural en la Tierra: Una simple cucharada de la materia de la que está hecha una estrella de neutrones pesa más que las montañas del Himalaya. De hecho, la composición química de una estrella de neutrones tiene muy poco que ver con la de la materia de cualquier astro formado por materia menos comprimida. La compresión que reina en una estrella de neutrones es tan brutal que en los átomos fuerza a los electrones a "incrustarse" contra los protones, dando lugar a neutrones. De ahí que a esta clase de objetos se les llame estrellas de neutrones.

Se cree que los objetos de Thorne-Zytkow se forman por la interacción de dos estrellas masivas (una supergigante roja y una estrella de neutrones producida durante una explosión de supernova) en un sistema binario en el que las dos estrellas están una muy cerca de la otra. Si bien el mecanismo exacto no está claro, la teoría más aceptada sugiere que, durante la interacción evolutiva de las dos estrellas, la más masiva, que es la supergigante roja, básicamente se traga a la estrella de neutrones, la cual, en su órbita en torno a la supergigante, ha ido descendiendo cada vez más hacia ella, trazando una espiral. La estrella de neutrones se sumerge en las capas externas de la supergigante roja y continua su inmersión hasta acabar en el mismísimo núcleo de la supergigante.

Aunque las supergigantes rojas obtienen su energía de la fusión nuclear en sus núcleos, los objetos de Thorne-Zytkow están energizados por la actividad inusual de la estrella de neutrones absorbida en su núcleo. El descubrimiento de este objeto de Thorne-Zytkow, concretamente catalogado como “estrella HV 2112” y ubicado en la Pequeña Nube de Magallanes, una galaxia enana muy cercana a la nuestra, inaugura por fin la lista de los objetos de Thorne-Zytkow conocidos en el universo.

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Nuevas pruebas de que la Luna surgió del gran choque entre Theia y la Tierra

La mayoría de los geólogos planetarios creen que la Luna se formó por un gigantesco impacto entre la Tierra y un objeto de tamaño planetario llamado Theia o Tea hace unos 4.500 millones de años. Para confirmarlo, los científicos se han centrado en los últimos años en medir diversos isótopos –átomos de un mismo elemento con distinto número de neutrones–, como los del titanio o el silicio, en muestras lunares y terrestres.

Las proporciones isotópicas varían entre los objetos del sistema solar, pero resulta que en el caso de la Tierra y la Luna son muy similares, lo que entra en conflicto con los modelos teóricos de la gran colisión. Si esta ocurrió de verdad, la Luna se habría formado a partir de fragmentos de Theia, y por tanto, se esperaría que su composición fuera diferente a la de la Tierra.

Ahora un equipo de investigadores alemanes, coordinados por el doctor Daniel Herwartz de la Universidad de Gotinga, ha obtenido mediciones de isótopos de oxígeno que proporcionan las esperadas evidencias de que nuestro satélite se originó por la colisión de Theia contra la Tierra. El trabajo se publica en Science y se presenta la semana que viene en el congreso de geoquímica de Goldschmidt (EE UU).

El equipo ha encontrado que las muestras lunares analizadas presentan valores más altos en la relación isotópica entre el oxígeno-17 y el oxígeno-16 respecto a las rocas terrestres. En concreto, la diferencia es de 12 partes por millón (±3 ppm).

“Las diferencias son pequeñas y difíciles de detectar, pero ahí están”, subraya Herwartz, quien interpreta que esto supone dos avances: “Ahora podemos estar razonablemente seguros de que tuvo lugar la gran colisión, y además, nos da una idea de la geoquímica de Theia, que parece fue similar a la de las condritas tipo E (una clase de meteorito con enstatita)”.

“Si esto es verdad –añade–, ahora podemos predecir la composición geoquímica e isotópica de la Luna, porque en la actualidad nuestro satélite es una mezcla de Theia y la Tierra primitiva. El próximo objetivo es averiguar cuánto material del desaparecido planeta se encuentra en la Luna".

La mayoría de los modelos estiman que nuestro satélite contiene entre un 70% y un 90% de material de Theia, y el resto procedente de la antigua Tierra. Sin embargo, algunos científicos consideran que solo queda alrededor de un 8% de Theia en la Luna. Por su parte, los resultados del nuevo estudio sugieren algo intermedio: “Una mezcla al 50% parece posible, pero hay que confirmarlo”, indica Herwartz.

Para realizar el estudio, al principio su equipo utilizó muestras lunares que habían llegado a la Tierra a través de meteoritos, pero como estaban ‘contaminadas’ por el intercambio de sus isótopos con el agua terrestre, decidieron buscar otras más puras.

Estas las proporcionó la NASA a partir de rocas recogidas durante las misiones Apolo 11, 12 y 16, y después fueron analizadas mediante una técnica de espectrometría de masas. Con este mismo material se han estudiado otros isótopos, como los de titanio, pero no se han detectado las diferencias observadas con el oxígeno. (Fuente: SINC)

Nuevo pez robótico que se mueve casi tan rápido como uno real

Se ha presentado públicamente un robot blando subacuático capaz de movimientos corporales rápidos. Este robot, con forma de pez, puede ejecutar una maniobra de huida, sacudiendo su cuerpo para cambiar la dirección en apenas una fracción de segundo, o casi tan rápido como podría hacerlo un pez de verdad.

Robots blandos como éste —que no sólo tienen exteriores blandos sino que también están impulsados por un flujo de fluidos a través de canales flexibles— se han convertido en un tema de investigación lo bastante popular como para que tengan ya su propia revista académica, Soft Robotics. En el primer número de esa revista es donde se ha presentado a la comunidad científica el robot descrito, una creación del equipo de la robotista Daniela Rus, directora del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) en Cambridge, Estados Unidos.

Con robots blandos, las colisiones suponen un peligro menor tanto para ellos como para el entorno. En algunos casos, puede ser en realidad ventajoso golpear contra el entorno, porque así pueden utilizar estos puntos de contacto como un medio para alcanzar el destino más rápidamente.

Pero el nuevo pez robótico fue diseñado para explorar una ventaja adicional de los robots blandos: El hecho de que el cuerpo se deforme continuamente proporciona a estas máquinas un abanico infinito de configuraciones, lo cual no se puede conseguir con robots cuyas estructuras móviles son en esencia piezas rígidas que giran gracias a bisagras. La curvatura continua del cuerpo del pez cuando se flexiona es lo que le permite cambiar de dirección tan rápido. Un robot de cuerpo rígido sería incapaz de hacerlo.

En la construcción del robot también han trabajado Andrew Marchese y Cagdas D. Onal.

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El agua no es una característica única de la Tierra

Un estudio sobre el agua en el Sistema Solar, llevado a cabo por la Universidad de Puerto Rico en Arecibo, ha señalado que el agua no es una característica única de la Tierra y que lunas como Europa o Titán —satélites de Júpiter y Saturno, respectivamente— tienen mayores cantidades de agua líquida que el planeta azul.

Concretamente, los expertos han destacado que Europa tiene el doble y Titán hasta 11 veces la cantidad de agua que poseen los océanos subsuperficiales de la Tierra.

El trabajo destaca que el agua es el compuesto más abundante en el Universo, ya que se compone del primer y el tercer elemento más abundantes, como son el hidrógeno y oxígeno, respectivamente. Lo que sí es una característica especial de la Tierra es el agua en estado líquido. En el Sistema Solar es más común verla en forma de vapor o hielo. Así, los científicos han explicado que tras la formación del Sistema Solar la mayor parte del agua terminó en los cuerpos planetarios más lejanos encerrada en forma de hielo, tanto en la superficie de los mundos como en su interior.

Por su parte, la Tierra al estar más cerca del Sol tiene poca agua, en términos relativos, y la mayoría en su superficie. "Si la Tierra es una roca húmeda, los satélites de Júpiter y Saturno son bolas de barro congelado", determinan los autores del estudio. El hielo de agua en estos satélites se distribuye de manera más uniforme a través de su interior que en cuerpos rocosos. Por el contrario, la cantidad de agua líquida en Encelado, un satélite de Saturno, y Marte son, según los científicos, demasiado grandes.
 
EUROPA PRESS

Aplicación de telemedicina para las gafas de Google

Una nueva aplicación y complementos desarrollados para las gafas de realidad aumentada de Google permiten a sus usuarios realizar pruebas de diagnóstico instantáneas e inalámbricas para diversas enfermedades y problemas de salud.

Las gafas de Google constan de una montura pero en vez de llevar lentes llevan una cámara y una pantallita para un ojo, además de otro hardware.

Con la nueva tecnología, desarrollada por el equipo de Aydogan Ozcan, de la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, dependiente de la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Los Ángeles (UCLA), los usuarios de las gafas de Google pueden usar la cámara de manos libres del dispositivo para capturar imágenes de pruebas de diagnóstico rápido (RTD, por sus siglas en inglés), las cuales usualmente se hacen impregnando una tira especial con muestras de sangre o fluidos a analizar, que alteran el color de la tira de un modo que permite saber, por el nuevo color adquirido, la presencia de HIV, malaria, cáncer de próstata y otras enfermedades. Los usuarios pueden enviar esas imágenes a una plataforma servidor diseñada por la UCLA, sin tener que usar otros dispositivos adicionales, y recibir en tan poco tiempo como 8 segundos análisis mucho más precisos que los realizables mediante el ojo humano.

La nueva tecnología podría mejorar el seguimiento de enfermedades peligrosas, las labores de vigilancia preventiva de rutina en el campo de la salud pública, y la asistencia rápida en áreas en las que han ocurrido desastres o en zonas de cuarentena donde las herramientas médicas convencionales no estén disponibles.
 

Para enviar las imágenes de las que se quiera hacer un análisis y recibir los resultados, los usuarios de las gafas de Google sólo necesitan tomar fotos de las tiras RTD o de los componentes análogos de otros tests del tipo de los que pueden realizarse en casa por los propios pacientes, y enviar después dichas fotos inalámbricamente a través del dispositivo hacia el portal web diseñado por la UCLA. La tecnología permite una lectura cuantificada de los resultados con un nivel de sensibilidad de unas pocas partes por cada mil millones, un grado de resolución mucho mayor que la del ojo desnudo, eliminando así el posible error humano en la interpretación de los resultados, una preocupación muy justificada si el usuario es un trabajador del sistema de salud que trata de forma rutinaria con muchos tipos diferentes de pruebas analíticas.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Steve Feng, Romain Caire, Bingen Cortazar, Mehmet Turan y Andrew Wong, todos de la UCLA.

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Los parques eólicos marítimos podrían refrenar huracanes antes de su llegada a tierra firme

Una investigación indica que parques eólicos marítimos con miles de aerogeneradores situados en costas damnificadas por huracanes podrían haber refrenado la fuerza de tres huracanes que causaron graves daños. Esa acción protectora habría reducido de forma significativa los vientos y la marejada ciclónica que acompañaron a dichos huracanes, lo que habría implicado probablemente salvar vidas humanas e impedir daños materiales por valor de miles de millones de dólares.

Durante los últimos 24 años, Mark Z. Jacobson, profesor de ingeniería civil y medioambiental en la Universidad de Stanford en California, Estados Unidos, ha estado desarrollando un complejo modelo informático para estudiar la polución del aire, la energía, el tiempo y el clima. Una aplicación reciente de su modelo ha sido la simulación del desarrollo de huracanes. Otra ha sido determinar cuánta energía pueden extraer los aerogeneradores de las corrientes de viento globales.

A la luz de estos estudios recientes y ante las consecuencias dramáticas de los huracanes Sandy y Katrina, fue obvio para Jacobson preguntarse: ¿qué pasaría si un huracán se encontrara con un gran conjunto de aerogeneradores marítimos? ¿Se ralentizarían los vientos y menguaría el huracán por la extracción de energía debida al giro de las palas de las turbinas por parte de la tormenta, o las destruiría el huracán?

La pregunta no era fácil de responder. La fuerza de un huracán puede derribar construcciones muy robustas, sobre todo si están muy expuestas al viento, pero por otra parte la resistencia de las turbinas eólicas a fuertes vientos ha aumentado de manera notable en los últimos veinte años, gracias a desarrollos clave en su diseño impulsados por instituciones como por ejemplo el Departamento de Tecnología de Energía Eólica en los Laboratorios Nacionales estadounidenses de Sandía (SNL), o el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) en el mismo país, y a expertos como Paul Veers, que fue director del citado departamento y que ahora es ingeniero jefe del Centro Nacional de Tecnología Eólica del NREL.

No es fácil robustecer las turbinas eólicas marítimas, pero se vienen registrando mejoras en este campo desde hace años. Fabricar palas de turbina más fuertes, recurriendo a avances en ciencia de los materiales, es una vía muy interesante, sobre la cual los redactores de NCYT de Amazings ya escribimos un artículo (http://www.amazings.com/ciencia/noticias/300903a.html) publicado el 30 de septiembre de 2003 y en el que también hablamos sobre Paul Veers y su ya entonces destacada labor al frente del citado Departamento de Tecnología de Energía Eólica de los Laboratorios Nacionales de Sandía.

En el nuevo estudio, Jacobson, a fin de poder responder a esa pregunta crucial de si una cantidad lo bastante grande de turbinas eólicas marinas podría refrenar un huracán sin que éste las arrollase, amplió su modelo digital y ejecutó simulaciones sobre lo podría pasar si un huracán se encontrase con un enorme parque eólico abarcando muchos kilómetros frente a la costa y dispuesto a lo largo del perímetro de ésta. Sorprendentemente, descubrió que los aerogeneradores podrían alterar lo bastante al huracán como para reducir las velocidades máximas del viento tanto como 148 kilómetros por hora (92 mph) y reducir la marejada ciclónica en hasta un 79 por ciento.

En la investigación, para la cual Jacobson contó con la ayuda de Cristina Archer y Willett Kempton de la Universidad de Delaware en Estados Unidos, se simularon tres huracanes: el Sandy y el Isaac, que golpearon Nueva York y Nueva Orleans, respectivamente, en 2012; y el Katrina, que devastó Nueva Orleans en 2005.

En el caso del Katrina, el modelo de Jacobson reveló que un parque eólico de 78.000 aerogeneradores frente a la costa de Nueva Orleans habría debilitado de forma significativa el huracán mucho antes de que tocara tierra.

En el modelo por ordenador, para cuando el huracán Katrina alcanzase tierra, las velocidades del viento simuladas habrían perdido entre 129 y 158 kilómetros por hora (80-98 millas por hora) y la marejada ciclónica se habría reducido hasta en un 79 por ciento.

Para el huracán Sandy, el modelo proyectó una reducción de la velocidad del viento de entre 35 y 39 metros por segundo (entre 78 y 87 mph) y tanto como un 34 por ciento de reducción de la marejada ciclónica.

Aunque la instalación de tantas turbinas eólicas marítimas sería muy cara, también lo es el costo de los daños materiales que provoca un huracán, por no hablar del alto riesgo de víctimas mortales si no se evacua a tiempo la zona amenazada. Por otro lado, estos inmensos parques eólicos también suministrarían una cantidad ingente de electricidad, que permitiría rentabilizar las inversiones, y además reducir las emisiones de dióxido de carbono y sustancias contaminantes de las centrales eléctricas alimentadas por energías sucias.

Una opción alternativa de protección, la de construir grandes rompeolas, podría detener una marejada ciclónica, pero según el análisis del equipo de Jacobson, no reducirían la velocidad del viento de forma sustancial. Además, fortificar de este modo el litoral tendría unos costos de construcción también caros.

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