Poblaciones Escasas de Microbios Capaces de Convertirse en la Especie Dominante

Un estudio ha permitido encontrar la primera prueba de que los microorganismos pueden estar presentes en un lugar en poblaciones bajísimas durante un largo periodo de tiempo, y de pronto volverse la forma de vida predominante cuando cambian los ecosistemas. Parece lógico, pero, hasta hace poco, los científicos no podían detectar microorganismos con una abundancia tan baja.

El campo submarino de fumarolas de La Ciudad Perdida está ubicado en medio del Atlántico y es el único de su tipo encontrado hasta ahora. El singular sitio ofrece a los científicos el acceso a microorganismos que viven en fumarolas que varían en edad desde las formadas recientemente hasta las que tienen decenas de miles de años.

Un microbio con poco protagonismo, y constituyendo poblaciones escasas en fumarolas más jóvenes y activas, se convirtió en el actor principal en una chimenea con más de 1.000 años, en la cual habían disminuido la actividad y la temperatura, cambiando el ecosistema.

Los análisis realizados por William Brazelton (Universidad de Washington) y otros colaboradores revelaron que las secuencias de ADN que eran raras en fumarolas más jóvenes abundaban en cambio en las más viejas. Debido a que es probable que las chimeneas más viejas de La Ciudad Perdida liberaran fluidos con un pH más alto y temperaturas más cálidas cuando eran más jóvenes, a medida que el ecosistema cambiaba, los microorganismos raros prosperaban.

Esta sucesión entre la casi desaparición y luego el predominio puede haber acontecido repetidamente durante los más de 30.000 años de historia del campo de fumarolas de La Ciudad Perdida. Los microorganismos presentes hoy día están "preadaptados" a ciertas condiciones, y tan pronto como cambia el ecosistema y aparecen esas condiciones, se benefician de la situación.

La rara biosfera de la comunidad microbiana de La Ciudad Perdida representa un gran depósito de memoria genética creada durante una larga historia de cambios medioambientales. Los raros organismos pudieron explotar rápidamente los nuevos lugares a medida que se constituían porque ya se adaptaron a las mismas condiciones en el pasado.

En el estudio también ha intervenido Mitchell Sogin del Laboratorio Biológico Marino en Woods Hole, Massachusetts.

Información adicional en: http://www.scitech-news.com/2010/01/microbe-understudies-await-their-turn.html

Terremotos Sufridos Por Asteroides al Pasar Cerca de la Tierra

Durante décadas, los astrónomos han analizado las consecuencias que los asteroides que pasan cerca de la Tierra pueden tener sobre ésta. Una nueva investigación realizada por Richard Binzel, profesor de Ciencias Planetarias del MIT, examina el lado opuesto de la cuestión: la Tierra ejerce una influencia considerable sobre esos asteroides, y lo hace a una distancia mucho más grande de lo que se pensaba anteriormente.
El hallazgo ayuda a contestar una difícil pregunta con décadas de antigüedad, la de cuál es la procedencia de la mayoría de los meteoritos que caen en ella, y también abre las puertas a un nuevo campo de estudio, la sismología asteroidal.

Analizando mediciones telescópicas de asteroides cercanos a la Tierra (NEAs, por sus siglas en inglés), es decir asteroides que pasan a menos de 50 millones de kilómetros de la Tierra, Binzel ha determinado que si un NEA circula a una distancia de la Tierra que sea menor a aproximadamente una cuarta parte de la existente entre la Tierra y la Luna, puede experimentar una "sacudida sísmica" lo bastante fuerte como para provocar que aflore a la superficie un material "fresco" llamado regolito.

Las características espectrales específicas de estos asteroides raramente vistos coinciden con las del 80 por ciento de todos los meteoritos que caen a la Tierra, según los resultados del nuevo estudio. Estas "huellas dactilares" espectrales constituyen el modo en que esos objetos reflejan diferentes longitudes de onda de la luz.

En las conclusiones de la investigación se indica que la atracción gravitacional de la Tierra y las fuerzas de marea pueden crear estos temblores sísmicos.

Al teorizar sobre la causa de las superficies frescas de algunos NEAS, Binzel y sus colegas han tratado de solucionar un rompecabezas con décadas de antigüedad acerca de por qué estos asteroides frescos no son vistos en el cinturón principal de asteroides, que está entre Marte y Júpiter. Ellos consideran que esto se debe a que las superficies frescas son resultado de un encuentro cercano con la Tierra, que obviamente no sería el caso de un objeto en el cinturón principal de asteroides.

Sólo los pocos objetos que se han aventurado recientemente en el vecindario más cercano de la Tierra, hasta una distancia orbital inferior a la de la Luna, y han experimentado una sacudida sísmica que ha hecho aflorar al exterior material "fresco" coinciden en características con los meteoritos caídos recientemente que se han analizado en laboratorio.

Información adicional en: http://www.scitech-news.com/2010/01/mit-new-research-suggests-that-near.html

Un cambio climático desastroso puede llegar sin avisar

Área cubierta por el hielo en septiembre de 2009 comparada con el promedio de septiembre entre 1979 y 2000 (línea magenta). Fuente: U.S. National Snow and Ice Data Center/map.

Según un estudio los cambios climáticos dramáticos pueden aparecer súbitamente sin que medie ninguna señal de alarma previa y habiéndose cruzado el punto de retorno.

Un estudio de la Universidad de California en Davis dice que es más difícil de lo que se creía predecir cuándo se producirá un rápido cambio en los sistemas naturales de la Tierra. Esto representa una preocupación para los científicos que tratan de identificar los momentos claves del cambio que harán que el clima terrestre cambie súbitamente y se produzca un desastre a nivel global.
El ecólogo Alan Hastings dice que muchos científicos están buscando signos de alarma que anuncien cambios súbitos en los ecosistemas naturales en la esperanza de solucionar el problema o prepararse para él. “Nuestro estudio encuentra, desafortunadamente, que el régimen de cambio con potenciales grandes consecuencias puede ocurrir sin aviso ninguno”, dice. “Esto significa que algunos efectos del cambio climático sobre los ecosistemas sólo se pueden ver una vez que los efectos son dramáticos. El retorno del sistema hacia un estado deseable será difícil, si no imposible”.
El estudio de Hastings y Derin B. Wysham se centra en modelos ecológicos, pero sus hallazgos pueden ser aplicables a otros sistemas complejos, especialmente aquellos relacionados con la dinámica humana, como la explotación de recursos pesqueros o la dinámica de los mercados financieros.
Este investigador es uno de los expertos mundiales en el uso de modelos matemáticos para entender los sistemas naturales. Sus actuales estudios van desde la investigación de la dinámica de las poblaciones de salmón y bacalao al modelado de la respuesta de plantas y animales en respuesta al cambio climático global.
La mayoría de los científicos están de acuerdo en que el cambio climático está causando ya efectos medioambientales, tales como cambios en la frecuencia e intensidad en las precipitaciones, sequías, olas de calor, incendios forestales, aumento del nivel del mar, menor suministro de agua en regiones áridas, mayor cantidad de plagas que afectan los cultivos y bosques o expansión de patógenos tropicales que afectan a humanos hacia otras zonas.Temen que lo peor esté por llegar. El asesor presidencial John Holdren (no implicado en este estudio) afirmó recientemente que los científicos temen los momentos clave de cambio, umbrales más allá de los cuales un aumento pequeño adicional de la temperatura media u otra variable climática dé como resultado un cambio dramático que afecte al sistema climático.

Entre estos puntos clave Holdren lista los siguientes:

- La desaparición completa de hielo del Océano Ártico en verano, que pueda dar lugar a un cambio profundo en la circulación oceánica y patrones climáticos a lo largo de todo el hemisferio Norte.
- La aceleración en la pérdida de hielo en Groenlandia y la Antártida que conduzca a un cambio en el ritmo de aumento del nivel del mar por encima de 2 metros por siglo.
- La acidificación de los océanos debida a la absorción de dióxido de carbono, que produciría una perturbación masiva en las redes de tróficas oceánicas.

El resultado es alarmante e invita a la reflexión, sobre todo si nos fijamos en la aplicación de este tipo de modelos a los mercados. La explosión en cadena de las burbujas inmobiliarias a lo largo del mundo y el efecto dominó económico que ha hecho caer una economía tras otra sin previo aviso, nos recuerda a aquellos que con modelos similares predecían que en algún momento eso iba a pasar, aunque no pudieran decir exactamente cuándo. A esos físicos y economistas se les hizo el mismo caso que el que se hace a los actuales climatólogos y ecólogos: casi ninguno.
Al igual que la actual crisis a sorprendido a muchos, el punto de retorno en el clima mundial también pillará por sorpresa a más de uno, que dirá: “¿ahora?, ¿no iba a ser dentro de un siglo?”

http://www3.interscience.wiley.com/journal/123276879/abstract

El Campo Magnético del Centro de la Vía Láctea es Inesperadamente Fuerte

Un proyecto de investigación internacional en el que ha participado la Universidad de Adelaida ha revelado que el campo magnético en el centro de la Vía Láctea es al menos 10 veces más fuerte que en el resto de la galaxia.

El hallazgo es importante porque proporciona a los astrónomos un límite inferior en el valor del campo magnético, un factor importante para calcular una gran variedad de datos astronómicos.

La investigación ha sido efectuada por expertos del Instituto Max Planck para la Física Nuclear, la Universidad de Adelaida, la Universidad de Monash y otras.

Roland Crocker, el autor principal, y David Jones trabajaron en el proyecto mientras estaban en la Universidad de Monash y la Universidad de Adelaida.

Esta investigación desafía ideas hasta ahora bien aceptadas entre los astrónomos. Durante los últimos treinta años ha habido una incertidumbre considerable sobre el valor exacto de la fuerza del campo magnético en el centro de la Vía Láctea. Esta fuerza forma parte de muchos cálculos en la astronomía, debido a que casi todo en el espacio está magnetizado.

Los resultados de este estudio van a tener repercusiones en diversos campos, desde la física teórica sobre la formación de estrellas hasta la cosmología.

Si el campo magnético de nuestro centro galáctico es más fuerte de lo creído, eso plantea nuevos interrogantes sobre cómo se volvió tan poderoso, teniendo en cuenta que los campos del universo temprano eran bastante débiles.

Además, lo descubierto implica que más del 10 por ciento de la energía magnética de la galaxia está concentrada en menos del 0,1 por ciento de su volumen, justo en su centro.

Información adicional en: http://www.scitech-news.com/2010/01/scientists-reveal-milky-ways-magnetic.htm

El Motivo del Vulcanismo de las Islas Hawaianas

Las islas Hawaianas son uno de los ejemplos de vulcanismo más notables de la Tierra, pero sus orígenes están envueltos en el misterio.Todavía se discute una teoría propuesta hace 40 años, que establece que los puntos calientes de las placas tectónicas medias como la de Hawái son generados por corrientes de lava que ascienden desde la base del manto inferior de la Tierra.

Cecily Wolfe, geóloga de la Universidad de Hawái en la Escuela de Ciencia y Tecnología de la Tierra y el Océano en Manoa, y un equipo de científicos de diversas instituciones, pusieron a prueba la teoría.

El despliegue en Hawái de una gran red de sismómetros de fondo marino llamada "PLUME", llevado a cabo mediante una expedición financiada por la Fundación Nacional estadounidense de Ciencia (NSF), ha abierto una fascinante ventana hacia el interior de la Tierra.

La red PLUME ha permitido a los científicos obtener la mejor observación hasta la fecha de una corriente del manto originándose en el manto inferior, y ha revelado las profundas raíces de Hawái.

La hipótesis de que los puntos calientes como Hawái se originan a partir de corrientes ascendentes del manto es uno de los temas más controvertidos y que más tiempo lleva siendo debatido en la geología.

Este experimento pionero, que combina grandes cantidades de sismómetros de banda ancha en el fondo marino con instrumentos en tierra, ha proporcionado la evidencia más convincente hasta ahora de la existencia de una corriente ascendente en el manto que se extiende por el manto inferior bajo Hawái.

En el proyecto se desplegaron y recuperaron sismómetros para fondo marino en 73 ubicaciones. La operación fue dirigida por Gabi Laske, del Instituto Scripps de Oceanografía y John Collins del Instituto Oceanográfico de Woods Hole.

Sean Solomon, del Instituto Carnegie para la Ciencia, se ocupó de un despliegue paralelo de sismómetros sobre tierra en las principales islas hawaianas.

Los resultados del proyecto apoyan fuertemente la existencia de una corriente profunda del manto, lo que tiene implicaciones para la geología de Hawái, y que también abre nuevas vías para conocer mejor cómo actúa la convección en el subsuelo, y cuál ha sido la evolución interna de la Tierra.

http://www.scitech-news.com/2009/12/scientists-locate-deep-origins-of.html

Confirman Que Algunas Supernovas Surgen de la Fusión Entre Dos Enanas Blancas

Las supernovas son eventos espectaculares. De repente, en algún sitio del cielo, se enciende una "nueva estrella" y brilla con la intensidad de toda una galaxia compuesta por miles de millones de estrellas. Los mecanismos subyacentes en estas catástrofes cósmicas son variados. Un grupo de investigadores del Instituto Max Planck para la Astrofísica en Garching ha usado ahora simulaciones mediante ordenador para confirmar que algunas supernovas son originadas por la fusión de dos enanas blancas, estrellas masivas y compactas que están al final de su vida.
Como las supernovas son utilizadas por los astrónomos para medir distancias cósmicas y estudiar la historia de la expansión de nuestro universo, entender los mecanismos de estas bengalas cósmicas es uno de los retos clave en la astrofísica.

Las estrellas de masa intermedia como nuestro Sol terminan sus vidas como enanas blancas, compuestas fundamentalmente por carbono y oxígeno. El reactor estelar de fusión nuclear en su centro ya no está activo debido a la carencia de combustible en las condiciones adecuadas. Esas estrellas tienen sólo el tamaño de la Tierra, pero poseen una enorme densidad. Una cucharadita de materia de una enana blanca pesaría sobre nuestro planeta tanto como un automóvil.En un sistema estelar binario se pueden formar dos enanas blancas. Conforme una orbita a la otra, emiten ondas gravitacionales. La pérdida de energía resultante reduce la órbita, las estrellas se acercan la una a la otra y finalmente se fusionan. Durante mucho tiempo se ha especulado sobre que estos eventos puedan producir explosiones en forma de supernova de tipo Ia.

El grupo de investigación de supernovas en el Instituto Max Planck para la Astrofísica ha realizado ahora simulaciones informáticas con detalles sin precedentes de dos enanas blancas que se fusionan. Los científicos han constatado la viabilidad del fenómeno y algunas de sus características principales. En el caso de que las dos enanas blancas tengan igual masa, la fusión es particularmente violenta. Parte del material de una enana blanca cae sobre la otra y calienta el material de carbono y oxígeno de modo que provoca una explosión termonuclear. Esto conduce a una supernova.

En la investigación han intervenido Friedrich Ropke y Wolfgang Hillebrandt.

Información adicional en: http://www.scitech-news.com/2010/01/violent-explosions-in-space.html

What dreams may come

Disco de Formación Planetaria en Torno a una Estrella Azul de Clase B

Utilizando el Observatorio W.M. Keck, unos astrónomos han escudriñado en detalle un joven sistema solar, obteniendo un nivel de detalle sin precedentes del polvo y el gas que podrían acabar por formar mundos similares a Júpiter, Venus o incluso la Tierra.

El astrónomo Sam Ragland del Observatorio Keck y sus colaboradores examinaron a MWC 419, una estrella azul, de tipo B, que tiene varias veces la masa del Sol y se encuentra a unos 2.100 años-luz de distancia, en la constelación de Casiopea. MWC 419 tiene menos de diez millones de años de edad.

El equipo midió las temperaturas en el disco de formación planetaria a aproximadamente 80 millones de kilómetros de la estrella. Eso es algo más de la mitad de la distancia de la Tierra al Sol y menos que la que separa a éste de Venus.

Debido a que el gas, el polvo y los "escombros" que orbitan a las estrellas jóvenes proporcionan las materias primas para la formación de los planetas, explorar esas regiones en torno a las estrellas permite a los astrónomos conocer mejor cómo se forman los planetas como la Tierra.

Ragland y sus colaboradores midieron la temperatura del polvo en varias regiones a lo largo del disco interno de MWC 419.

Las diferencias de temperatura a lo largo del disco pueden indicar que el polvo tiene diferentes composiciones químicas y propiedades físicas que pueden tener efectos sobre cómo se forman los planetas. Por ejemplo, en nuestro sistema solar, las condiciones fueron justo las necesarias para permitir a los mundos rocosos formarse más cerca del Sol, mientras que los gigantes de gas y las lunas ricas en hielo se formaban en zonas más alejadas de él.

Información adicional en: http://www.scitech-news.com/2010/01/keck-telescopes-take-deeper-look-at.html

Importante paso para el desarrollo de biocombustibles

Descifran el genoma de la hierba Brachypodium, con amplias ventajas para su uso energético

Un grupo internacional de ingenieros e investigadores ha logrado obtener la secuencia completa del genoma de la hierba Brachypodium Distachyon, que contendría importantes ventajas para su uso en la producción de biocombustibles. Entre los principales beneficios de esta hierba con relación a otras vale destacar su pequeño tamaño, un ciclo de vida corto, su fácil adaptabilidad y crecimiento y la posibilidad de obtener rápidas transformaciones o modificaciones genéticas.
Brachypodium Internacional, un consorcio dirigido por investigadores del DOE Joint Genome Institute (DOE JGI) de los Estados Unidos y en el que participan especialistas de todo el mundo, ha anunciado la obtención de la secuencia genética completa de la hierba Brachypodium Distachyon, que sería una herramienta ideal para el desarrollo de gramíneas especialmente dedicadas a la producción de biomasa y biocombustibles.

Este avance en el terreno de los cultivos con aplicación energética se enmarca en los objetivos del Departamento de Energía de los Estados Unidos, que trabaja actualmente en el desarrollo de fuentes energéticas renovables. En ese sentido, algunas hierbas se han posicionado como principales candidatas para el incremento de la producción comercial de biocombustibles, al analizarse su potencialidad como nuevas materias primas.

Sin embargo, hasta el momento poco se sabía acerca de las características biológicas específicas de gran parte de las hierbas, un dato imprescindible para avanzar en su utilidad para la producción de energía. En algunos casos, el proceso se complica porque las hierbas suelen tener largos ciclos de vida y poseen genomas extensos y complejos, muy difíciles de estudiar.

Con el propósito de dar un paso adelante en este punto, Brachypodium Internacional completó recientemente la secuencia genética completa de la hierba Brachypodium Distachyon, que de acuerdo a la investigación tendría importantes potencialidades energéticas. Así lo informó el DOE Joint Genome Institute (DOE JGI) en una nota de prensa, y posteriormente la revista Nature también difundió el hallazgo.

Un nuevo campo de posibilidades

Con la secuencia de Brachypodium Distachyon, los especialistas completan una tríada estratégica de genomas de hierbas grandes, de las tres subfamilias de mayor importancia económica en este momento. Esto permitirá a los investigadores comparar los genomas completos de estas tres subfamilias de hierbas por primera vez, avanzando en la optimización de sus potencialidades energéticas.

Asimismo, al haber descifrado el genoma de la hierba Brachypodium, se abre ahora una gran cantidad de posibilidades para avanzar en un análisis genético más profundo de cultivos con gran interés económico y productivo, como por ejemplo el trigo y la cebada, que concentran complejos genomas con 16 mil millones y 5 mil millones de nucleótidos, respectivamente.

Según los especialistas del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, que también participaron de la investigación, la secuenciación y el análisis del genoma de Brachypodium es un avance importante hacia el abastecimiento sostenible de hierbas para su uso en biocombustibles, pensando en las próximas generaciones.

De acuerdo a estos especialistas, Brachypodium tiene todos los rasgos necesarios para servir como un sistema modelo funcional para el desarrollo de biocombustibles en base a hierbas, considerando su pequeño tamaño, su ciclo de vida corto y un rápido crecimiento sin demasiados requerimientos o necesidades.



Un modelo a aplicar en otras hierbas

Además, este tipo de hierbas permite su transformación eficiente o la posibilidad de realizar modificaciones genéticas para optimizar su uso productivo. Al mismo tiempo, el conocimiento sobre la biología de estas hierbas básicas es imprescindible para desarrollar los cultivos de hierba superior, que poseen una genética más compleja que dificulta su estudio.

La investigación ha revelado la estructura y la función de casi 2.800 de los más de 25.500 genes detectados en la hierba Brachypodium. En el trabajo participaron especialistas del DOE Joint Genome Institute, del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, de la Universidad de Minnesota, de la Universidad Estatal de Oregon, del John Innes Centre (Reino Unido), del Helmholtz-Zentrum en Munich (Alemania), del INRA en Clermont Ferrand (Francia), de la Universidad de Zurich (Suiza) y de la Universidad de Helsinki (Finlandia).

La hierba Brachypodium también se ha comparado con el sorgo y el arroz para determinar sus relaciones evolutivas. El análisis arrojó una similitud general en el contenido de los genes y su estructura entre las tres variedades, lo que apoya la tesis de emplear al Brachypodium como un modelo genético funcional para el análisis de todas las hierbas.

En consecuencia, el código genético de la hierba Brachypodium promete una amplia aplicabilidad, ya que la subfamilia Pooideae a la que pertenece incluye distintos cereales, forrajes y céspedes. Con más de 3.000 especies, es la subfamilia de hierbas más grande, muchas de las cuales podrían ser empleadas para el desarrollo de biocombustibles.

http://www.scivee.tv/user/7476

Diseñan una batería solar flexible con sólo el 1% del material que utilizan las actuales

Investigadores del Instituto de Tecnología de California en Pasadena (Estados Unidos) han diseñado una batería solar flexible que utiliza sólo un 1 por ciento del material utilizado en los dispositivos convencionales. Las características del invento se describen esta semana en la edición digital de la revista 'Nature Materials'.
EUROPA PRESS
A diferencia de muchos otros diseños de este tipo, el nuevo consigue una alta eficiencia en la conversión de la luz. Las posibles aplicaciones para tales baterías tan ligeras y eficientes podrían ir desde techos solares para coches a dispositivos colocados en la ropa.

Los investigadores, dirigidos por Harry Atwater, consiguieron estos altos niveles de absorción de la luz empleando mucha menos cantidad de material semiconductor utilizando en su dispositivo pequeños bastoncillos de silicio del tamaño de micrometros. La luz entrante rebota en múltiples ocasiones entre los bastoncillos en el dispositivo hasta que se absorbe.
Para conseguir que la luz se dirija de forma más eficiente, los científicos utilizaron pequeños reflectores de nanopartículas de aluminio situados entre los bastoncillos. El resultado global es que hasta el 85 por ciento de luz solar utilizable que alcanza el dispositivo es absorbida por éste.