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2011/03/18

Científicos descubren cómo el óvulo atrae al esperma

La progesterona liberada por la cubierta del óvulo actúa como señuelo para el esperma. El hecho es muy conocido, pero su mecanismo era, hasta ahora, un misterio. El problema radica en que el modo de acción de la progesterona y otras hormonas esteroideas es incompatible con un posible efecto en el espermatozoide.
Estas hormonas se cuelan en la célula, se agarran al ADN del núcleo y regulan la expresión génica, es decir, cómo las instrucciones escritas en los cromosomas dirigen el funcionamiento de la célula. Y resulta que en el espermatozoide, un misil celular cuya única misión es clavarse en el óvulo y lanzar su cabeza, ese manual está lacrado; su ADN permanece en silencio porque sólo está ahí para dejarlo como herencia al futuro embrión.
La respuesta a este enigma la dan hoy dos estudios en Nature firmados por investigadores de Alemania y EEUU, respectivamente. Ambos equipos han descubierto que la progesterona opera rompiendo las reglas de conducta de las hormonas esteroideas. En lugar de entrar en el núcleo celular, se queda en la superficie, donde llama a unas puertas de proteína presentes en la cola del espermatozoide. Al abrirse estas puertas, conocidas como CatSper, dejan entrar el calcio que propulsa la cola del esperma en su viaje hacia el óvulo.

Publico

2010/12/06

El primer científico de verdad

Isaac Newton es, para muchos, el físico más importante de todos los tiempos.
Al menos, el padre indiscutible de la óptica moderna, o algo así nos dicen en la escuela.
Los niños estudian libros de texto en los que abundan lentes y prismas de su famoso experimento, sus estudios de la naturaleza de la luz y de reflexión, la refracción y la descomposición de la luz en los colores del arco iris.
No obstante, la verdad es un poco más gris y creo que es importante señalarlo: en el campo de la óptica, Newton descansa sobre los hombros de un gigante que vivió 700 años antes que él.
Se trata de al-Hassan Ibn al-Haytham, sin duda, un gran físico que merece pasar a los anales de la historia junto a Newton por su talla científica.
Ibn al-Haytham nació en el 965 AEC en lo que hoy es Irak. La mayoría del mundo occidental ni siquiera ha oído hablar de él. Como físico que soy, estoy asombrado ante la contribución de este hombre a esta rama científica.

Métodos modernos

El relato popular de la historia de la ciencia típicamente sugiere que ningún avance de relevancia tuvo lugar entre la antigua Grecia y la Europa renacentista.
Pero solo porque los países occidentales creen que se trata de años oscuros, no significa que también hubiera tal estancamiento en otras partes del mundo. De hecho, entre el siglo IX y XIII se dan los años dorados de la ciencia árabe.
Se produjeron grandes avances en matemáticas, astronomía, medicina, física, química y filosofía. Entre los muchos genios de ese periodo, sobresale Ibn al-Haytham.
Ibn al-Haytham es considerado el padre del método científico moderno.
Como está comúnmente establecido, éste consiste en investigar un fenómeno para adquirir nuevo conocimiento o corregir e integrar tesis previas, a partir de la recopilación de datos a través de la observación y la medición, seguida por la formulación y prueba de hipótesis para explicar los datos.
Así es como se hace la ciencia en la actualidad y por eso confío en los avances que se derivan de ella.
Pero todavía se alega a menudo que ese método moderno no fue establecido sino hasta el siglo XVII por Francis Bacon y René Descartes.
No tengo duda, sin embargo, de que Ibn al-Haytham llegó primero.
De hecho, por su énfasis en los datos experimentales y la posibilidad de reproducir los resultados, se le llama a menudo "el primer científico de verdad".

Entendiendo la luz

Ibn al-Haytham fue el primer científico en dar cuenta de cómo vemos los objetos.
Probó con experimentos, por ejemplo, la falsedad de la llamada teoría de las emisiones (que defiende que luz procedente de los ojos ilumina los objetos que vemos), -en su momento aceptada por grandes pensadores como Platón o Euclides- y estableció la idea moderna de que vemos porque la luz la que entra por nuestros ojos.
Lo que también hizo, que ningún otro científico había intentado hasta entonces, fue usar matemáticas para describir y probar ese proceso.
Así que puede ser considerado como el primer físico teórico, también.
Pero quizás es más conocido por el invento de la cámara estenopeica o agujero de alfiler, y debería concedérsele el crédito de ser el descubridor de la ley de la refracción.
Además, puso en práctica los primeros experimentos de dispersión de la luz entre los diferentes colores que la componen, y estudió de las sombras, los arco iris y los eclipses.
Y, al observar la manera en que la luz se dispersa en la atmósfera, llegó a calcular que el espesor de la atmósfera era de unos 100 kilómetros, lo cual no está mal.

Estudios forzados

Al igual que muchos otros académicos, Ibn al-Haytham realmente necesitaba tiempo y aislamiento para concentrarse en escribir sus muchos tratados, incluido su brillante trabajo en óptica.
Y tuvo una oportunidad poco oportuna cuando lo encarcelaron en Egipto entre 1011 y 1021, por haber fracasado en la tarea de ayudar a regular los desbordamientos del Nilo que le había encomendado un califa.
Mientras todavía estaba en Basora, Ibn al-Haytham alegaba que las inundaciones de otoño podían ser contenidas por un sistema de diques y canales, que además servirían como reservas para el verano.
Pero al llegar a El Cairo, enseguida se dio cuenta de que era imposible desde la perspectiva de la ingeniería. En lugar de admitir su error al peligroso y asesino califa, decidió fingir locura como forma de escapar al castigo.
Esto inmediatamente lo llevó a ser puesto en arresto domiciliario, lo que sin embargo le garantizó diez años de reclusión en los cuales pudo trabajar.

Movimiento de los planetas

Ibn al-Haytham fue liberado cuando murió el califa. Su regreso a Irak lo aprovechó para publicar unos cien trabajos sobre diferentes asuntos en física y matemáticas.
En un viaje por Medio Oriente, entrevisté a un experto en Alejandría que me mostró el reciente descubrimiento de algunos trabajos de Ibn al-Haytam sobre astronomía.
En ellos parece que llegó a desarrollar lo que se llama mecánica celestial, explicando la órbita de los planetas, con lo que se adelantó a europeos como Copérnico, Galileo, Kepler y Newton.
Es increíble que sólo ahora estemos descubriendo la deuda que los físicos de hoy le deben a un hombre que vivió hace mil años.

BBC Mundo

2010/11/22

Un grupo de científicos fabrica el primer órgano bioartificial en España

Científicos de la Universidad de Granada han creado por primera vez en España un órgano bioartificial, en concreto una córnea de cerdo a la que le han extraído las células para incorporar en su lugar células madre humanas.
Este método, denominado "descelularización y recelularización", ha permitido mantener la estructura básica de la córnea y sustituir a su vez los componentes celulares, según ha informado la Universidad a raíz del artículo científico presentado en la revista internacional especializada en investigación oftalmológica Investigative Ophtalmology and Visual Science.
El trabajo se une al que se desarrollará en el laboratorio de fabricación de órganos bioartificiales ubicado en el hospital Gregorio Marañón de Madrid.
El grupo granadino ha estado compuesto por científicos de distintas disciplinas como los histólogos Antonio Campos y Miguel Alaminos, los ópticos María del Mar Pérez, Ana Ionescu y Juan de la Cruz Cardona y el oftalmólogo Miguel González Andrades del Hospital Universitario San Cecilio.
Estos investigadores pertenecen al mismo grupo que hace dos años creó también una córnea artificial con biomateriales diseñados en el Laboratorio de Ingeniería Tisular de la Universidad de Granada y que actualmente está en fase preparatoria para iniciar un ensayo clínico.
Los científicos de la Universidad de Granada autores de este trabajo están promoviendo la creación de un Instituto de Ingeniería Tisular en esta ciudad andaluza, que se encuentra en fase de estudio y programación.

20minutos

2010/10/20

Murió Benoit Mandelbrot, "genio del fractal"

BBC Mundo

Benoit Mandelbrot, el hombre que descubrió las formas matemáticas conocidas como fractales, murió de cáncer a los 85 años de edad.
Mandelbrot, quien tenía nacionalidad francesa y estadounidense, desarrolló los fractales como una forma matemática de entender la infinita complejidad de la naturaleza.
El concepto ha sido utilizado para medir los litorales, nubes y otros fenómenos naturales, y ha tenido un efecto de largo alcance en la física, la biología y la astronomía.
Su familia informó que Mandelbrot falleció en un hospicio en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos.
El visionario matemático nació en Polonia pero se trasladó con su familia judía a París a los once años para escapar de los Nazis.
Benoit pasó la mayor parte de su vida en Estados Unidos, donde trabajó para la empresa de computadoras IBM y eventualmente se convirtió en profesor de ciencia matemática en la Universidad de Yale.
Sus obras capitales: "Fractales: Forma, Oportunidad y Dimensión" y "La Geometría Fractal de la Naturaleza" fueron publicadas en 1977 y 1982.
En ellas argumentaba que las formas aparentemente aleatorias de la naturaleza en realidad siguen un patrón si se les descompone en una forma única y repetida.
El concepto permitió a los científicos medir objetivos previamente inmensurables como los litorales de las islas británicas, la geometría de un pulmón y una coliflor.
"Si usted corta uno de los cogollos de la coliflor, verá toda la coliflor pero en una escala más pequeña" explicaba el científico en la influyente conferencia de Technology Entertainment and Design (TED) (Tecnologia Entretenimiento y Diseño) a principios de este año.
"Y si usted vuelve a cortar una y otra vez, todavía podrá obtener pequeñas coliflores. De manera que existen algunas formas que tienen esta propiedad peculiar, donde cada parte es como el todo, pero más pequeño".

Mente poderosa

La matemática fractal también condujo a desarrollos tecnológicos en los campos de la música digital y la compresión de imágenes.
También ha sido muy influyente en la cultura popular, con los patrones que se utilizan para crear intrincadas obras de arte. Uno de esos diseños incluso fue bautizado en honor del matemático.
Mandelbrot también fue sumamente crítico del sistema mundial de bancos, ya que argumentaba que el modelo económico que utilizaba era incapaz de lidiar con su propia complejidad.
En una declaración, el presidente francés Nicolas Sarkozy elogió a Mandelbrot por "su mente poderosa y original que nunca rehuyó de la innovación".
"Su obra, que fue enteramente desarrollada fuera de los principales canales de investigación, condujo a una teoría moderna de la información" señaló el mandatario.
En una entrevista con BBC Mundo en 2005 el matemático habló de cómo, a sus 80 años, lo seguía sorprendiendo la naturaleza.
"Los investigadores siempre han buscado rincones del universo que son más simples que otros, sobre los cuales se puede elaborar una teoría", declaró el científico.
"Si se recapitula la historia de la ciencia, la búsqueda de las cosas más simples de estudiar (por ejemplo, el desplazamiento de los planetas) no es algo importante para la vida cotidiana, pero ha fascinado a la humanidad durante mucho tiempo, en parte por la religión, en parte por el hecho de que se ve muy sencillo, se trata de ciclos reiterativos".
"Pero a mí siempre me fascinó la idea de buscar la simplicidad en el desorden".
"Con la geometría fractal la naturaleza se volvió más ordenada, organizada... más atractiva".

2010/09/23

Ecuador paga para atraer científicos

BBC Mundo

El gobierno ecuatoriano ha puesto en marcha una iniciativa que busca que científicos extranjeros e investigadores ecuatorianos residentes en el exterior lleguen al país a desarrollar proyectos de investigación.
Se trata del programa Prometeo Viejos Sabios, el cual prevé que científicos con títulos de doctorado efectúen estancias de hasta 12 meses en Ecuador, y de esta manera se promueva la investigación científica en universidades y escuelas politécnicas del país.
Para tal efecto, esta iniciativa, que implica una inversión de US$1,8 millones, incluye como incentivos para los investigadores la cobertura por parte del Estado ecuatoriano de los costos de pasajes aéreos, manutención, honorarios, seguros de vida y de salud, y visitas científicas a zonas como las Islas Galápagos y la región amazónica.
En el caso de los científicos ecuatorianos en el exterior, el programa contempla además facilidades para aquellos que decidan retornar de manera definitiva al país, como la exoneración de impuestos arancelarios en el traslado de sus pertenencias.
Junto con ello, según informó a BBC Mundo el secretario nacional de Ciencia y Tecnología, Manuel Baldeón, los investigadores extranjeros y ecuatorianos recibirán una remuneración mensual de alrededor US$3.000, hasta por un año.

Escasa investigación

El secretario de Ciencia y Tecnología reconoció que la innovación científica en Ecuador es limitada y que muchas universidades en el país carecen de la infraestructura necesaria para el desarrollo de proyectos de investigación.
No obstante, Baldeón resaltó que el programa Prometeo Viejos Sabios buscará estimular el trabajo investigativo que se efectúa en el país y generar nuevos proyectos científicos.
Este impulso se producirá alrededor de áreas de interés prioritario para el país, entre las cuales el funcionario citó energía renovable, biotecnología, salud, agricultura, minería, entre otras.
"Ecuador es único en su biodiversidad, y eso ofrece grandes oportunidades para los investigadores", afirma Baldeón.

Oportunidades laborales

Federico Brown Almeida es uno de los científicos ecuatorianos que desarrollan su labor investigativa en el exterior tras no haber encontrado oportunidades laborales en el país.
Brown obtuvo un doctorado en Biología del Desarrollo, en Estados Unidos, luego de lo cual buscó sin éxito empleo como investigador en varias universidades ecuatorianas.
"Tuve alguna oferta de trabajo, pero nada se pudo concretar, pues yo quería encontrar un espacio que sea propicio para hacer investigación. Por otro lado, los salarios no eran competitivos", dijo a BBC Mundo este investigador, quien hoy trabaja en la Universidad de los Andes, en Colombia.
Brown consideró como positiva la iniciativa de atraer a científicos para que trabajen en áreas donde Ecuador podría ser competitivo a nivel mundial, pero sostuvo que para el caso de los investigadores ecuatorianos aún será necesario que se establezcan condiciones que garanticen su desenvolvimiento académico y laboral.
"Regresar de Estados Unidos a Latinoamérica a hacer investigación no es fácil", señala.
"Junto con el programa para atraer a científicos, es necesario llevar adelante una política de financiamiento a largo plazo para el desarrollo de ciencia y tecnología", concluyó.

2010/04/27

Un grupo de científicos fabrica las primeras neuronas artificiales

Fuente: Publico.

Los circuitos de proceso de datos en los ordenadores son estáticos. Como ventaja comparativa, en nuestro cerebro, estos mismos circuitos de procesamiento de información --las neuronas-- evolucionan continuamente para resolver problemas complejos. El trabajo se describe en la publicación Nature Physics.
Ahora, un equipo internacional de investigadores del National Institute of Information and Comunication Technology, de Japón, y la Universidad Tecnológica de Michigan ha creado un proceso similar de evolución en el circuito de una base orgánica molecular que puede resolver problemas complejos. Esta es la primera vez que se produce un circuito evolutivo a semejanza de los que forman el cerebro.
Su procesador puede producir soluciones a problemas cuyos algoritmos resultan desconocidos en los ordenadores, como las predicciones de desastres naturales o brotes de enfermedades. Para probar esta característica única, han imitado dos fenómenos naturales en la base molecular: la difusión del calor y la evolución de las células cancerosas.
Por si fuera poco, este procesador molecular se cura o repara si hay un defecto. Esta notable propiedad de auto-sanación proviene de la capacidad de autoorganización de la molécula. Ningún equipo existente producido por el hombre tiene esta propiedad, pero este particular cerebro de diseño lo hace: si una neurona muere, otra neurona se hace cargo de su función.

2009/06/19

Un grupo de científicos clona al héroe del 11-S

Fuente: Publico.

Un pastor alemán que ayudó en las tareas de búsqueda y rescate de las víctimas de los atentados terroristas del 11 de septiembre de 2001 en la 'Zona Cero' de Nueva York ha sido clonado por un grupo de científicos.

Trakr, que así se llama el perro, es propiedad de un agente de policía canadiense ya retirado que ganó un concurso organizado por la empresa de clonación BioArts International, y acaba de ser presentado con sus cinco cachorros idénticos.

BioArts es una empresa con sede en California que tiene licencia para la clonación de mascotas, principalmente perros y gatos, pero también de otros animales en peligro de extinción, por unos 150.000 dólares (algo más de 100.000 euros al cambio actual).

"Una vez en la vida, resulta que un perro no sólo captura los corazones de todos aquellos a los que toca sino que además tuvo un papel en el curso de la historia", afirmó James Symington, dueño del pastor alemán, desde su residencia en California.

El ex agente asegura que conocer a los cinco cachorros, "idénticos" a Trakr, fue un experiencia "muy emocionante", y aseguró que si llegan a tener las mismas habilidades los empleará para seguir ayudando a rescatar a gente en problemas, según informa el diario Los Angeles Times.

BioArts llevó a cabo el proceso de clonación de Trakr en colaboración con el controvertido científico surcoreano Hwang Woo-Suk, quien hace unos años tuvo que pedir perdón por una investigación fraudulenta con células madre.

2009/04/03

Científicos británicos cran un "robot científico"

Fuente: La Vanguardia.

Científicos británicos han creado un robot que, según consideran, es la primera máquina que de forma independiente puede hacer descubrimientos científicos, revela un informe divulgado hoy por la revista 'Science'.

El robot se llama 'Adán' y es un sistema informático diseñado por científicos del Consejo de Investigación Biotecnológica y Biológica del Reino Unido.

El investigador Ross King, quien dirigió la investigación en la Universidad de Aberystwyth (Gales), auguró que "en última instancia esperamos tener equipos de robots científicos y seres humanos trabajando codo a codo en los laboratorios".

Los científicos de Aberystwyth (Gales) y de la Universidad de Cambridge diseñaron a 'Adán' para que realizara el proceso científico de manera automática sin intervención humana. Y las pruebas finales señalaron que el robot había determinado el proceso genómico de la levadura, un organismo que los científicos utilizan para estudiar sistemas biológicos más complejos.

Los manuales científicos confirmaron que las hipótesis de Adán eran las correctas, según el informe, que añade que la creación de robots de este tipo será de enorme utilidad en el futuro. "Debido a que los organismos biológicos son tan complejos es importante que los detalles de los experimentos sean registrados de manera puntillosa. Eso es difícil y tedioso para los científicos humanos", señaló.

Y la tarea podría quedar a cargo de los robots. Los científicos "humanos" indicaron que con su inteligencia artificial Adán planteó la hipótesis de que la levadura codifica enzimas específicas que catalizan las reacciones bioquímicas en esa sustancia.

Posteriormente, el robot creó experimentos para demostrar sus predicciones, realizó los experimentos, interpretó sus resultados y finalmente repitió el ciclo. Adán es todavía un prototipo, pero el equipo científico cree que el siguiente robot (que por supuesto se llamará 'Eva'), será un gran apoyo para los científicos que buscan nuevas medicinas para toda una serie de enfermedades.

Entre ellas figuran la malaria y la esquistosomiasis, dos enfermedades que atacan las poblaciones en regiones tropicales y semi tropicales. Para Ross, la clave del progreso científico de las próximas décadas está en la automatización que, según dijo, "fue la fuerza motriz del progreso en los siglos XIX y XX y es probable que así sea en el futuro".

Pero Adán, no es el único robot con aptitudes científicas. Investigadores de la Universidad de Cornell, en Nueva York, también han utilizado la inteligencia artificial mediante algoritmos para guiar a un robot que se repara a sí mismo.

En otro estudio también publicado en 'Science', los científicos indican que ese robot usa un programa informático en la búsqueda de nuevas verdades científicas, en particular de sistemas biológicos, hasta ahora no detectados.

Los científicos Hod Lipson y Michael Schmidt afirman en su informe sobre el estudio que ese algoritmo puede determinar leyes físicas básicas mediante la observación de sistemas simples, como el de un doble péndulo.

Sin instrucciones sobre las leyes de la física o la geometría, el algoritmo pudo determinar en el programa informático que las oscilaciones y otros movimientos son resultado de un proceso específico y básico.

"Es fascinante que, así como un robot creó un modelo dinámico de sí mismo con piezas robóticas, ahora podemos crear modelos no de motores y piezas físicas, sino también a partir de componentes de objetivos matemáticos como variables y símbolos", señaló Lipson.

Según Schmidt, si científicos como Charles Newton o Johannes Kepler hubiesen tenido una computadora con ese algoritmo habrían tardado sólo unas horas en explicarse las leyes físicas que determinan la caída de una manzana o el movimiento de los planetas.

2008/08/11

Científicos estadounidenses consiguen hacer invisibles los objetos

Fuente: La Voz de Galicia.

Científicos estadounidenses que trabajan con financiación del Pentágono han conseguido un material que hace que la luz esquive objetos tridimensionales haciéndolos de hecho invisibles, informa la revista «Nature».

El material creado por científicos de la Universidad de Berkeley y del Lawrence Berkeley Laboratory (California) no se obtiene de forma natural sino que se ha creado gracias a la nanoingeniería, que trabaja a una escala medida en milmillonésimas de metro.

Los metamateriales son estructuras desarrolladas artificialmente y que tienen propiedades como un índice de refracción de la luz negativo de las que carecen los materiales naturales.

Jason Valentine, Xian Zahan y otros colegas de la citada universidad han creado una estructura de múltiples capas en forma de red que tiene claramente esa propiedad.

Dado que la luz no la absorbe ni la refleja el objeto, éste se vuelve de hecho invisible.

La investigación ha sido financiada por la Secretaría de Defensa de EEUU, que podría hacer un uso militar de ese material.

Con él podrían llegar a camuflarse perfectamente un día los aviones o carros de combate.

Según los científicos, «estamos más cerca de hacer posible un manto de invisibilidad al haber demostrado que con ese nuevo material se puede doblegar la luz a nuestra voluntad»·

John Pendry, profesor de física teórica del Imperial College londinense, habló ya hace algún tiempo de la posibilidad de desarrollar metamateriales capaces de desviar y controlar la luz para ocultar a la vista un objeto.

2008/01/03

Científicos alteran la orientación sexual de las moscas 'enganchándolas' al alcohol

Fuente: El Mundo.

¿Qué efecto puede tener tomarse unas copitas en el comportamiento sexual masculino? Ésta es la pregunta que han tratado de responder científicos de la Universidad de Penn Sate utilizando como modelo a las moscas. Los biólogos las emborracharon hasta el punto de que los machos elegían como compañeros sexuales a especímenes de su mismo género.

Los investigadores eligieron a la conocida 'Drosophila melanogaster', también llamada mosca de la fruta, para comprobar los efectos que tiene una exposición crónica al alcohol. Si en otros experimentos se les había sumistrado dosis de etanol (el componente intoxicante del alcohol) en poco tiempo, en esta ocasión se optó por administrarles dosis diarias durante un largo periodo, situación más similar a los hábitos de los alcohólicos.

Una de las sorpresas con las que se encontraron fue que los machos, que normalmente cortejan a las hembras, también lo hacían con los varones después de su 'traguito'.

Los científicos lograron identificar tres moléculas que son cruciales para provocar ese comportamiento desinhibido. En una de las pruebas, Han y sus alumnos crearon moscas transgénicas en las que la actividad de la dopamina del cerebro (un neurotransmisor relacionado con el placer) era anulada a 32º C de temperatura ambiente.


«Si no cambiaban los grados, los machos con etanol tenían relaciones entre sí, pero al subirlos se bloqueaba la dopamina de sus cerebros y volvían a tener un comportamiento sexual normal, lo que sugiere que este neurotransmisor favorece las relaciones entre varones alcoholizados», señala Han en la revista científica 'PLoS ONE'.

Placer en aumento

También descubrieron que cuanto más enganchados estaban al alcohol, más aumentaban sus relaciones homosexuales. «Si un comportamiento como beber es más placentero cuanto más se hace, se tiende a conservarlo», explica Han.

Como se sospecha que esta sensibilización del comportamiento resulta de cambios en las neuronas inducidos por la bebida, ahora planean utilizar este modelo para otros estudios. «Este trabajo demuestra que la sexualidad no está sólo determinada por el desarrollo de un organismo, sino que puede ser influida por un factor ambiental, como el alcohol», asegura Han.

También han demostrado que el alcohol cambia la forma de actuar de la mosca y que si lo toma diariamente, al final sufre tolerancia crónica. Incluso, observaron que las moscas más viejas tienen más afectado su comportamiento sexual.

La investigación abre la puerta a futuros trabajos sobre los efectos sexuales de la bebida en los seres humanos.