Hablando con Científicos - Cienciaes.com

Un rebaño de ovejas pastando mientras se desplaza por el campo es un espectáculo escaso en estos momentos en España, pero sigue siendo habitual en muchos lugares del planeta, de hecho, el pastoreo es una actividad de la que dependen miles de millones de personas. Pero, más allá de la imagen bucólica, la huella del paso del ganado en los ecosistemas depende de multitud de factores, como el clima, las características del terreno, le presión del pastoreo, las especies de ganado y fauna silvestre, la diversidad de especies de plantas, etc. Valorar todas esas variables en las tierras áridas del planeta sometidas a pastoreo es un ejercicio de investigación muy complejo, como lo demuestra la reciente publicación en Science de un trabajo liderado por Fernando T. Maestre, nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos. El artículo, firmado por centenar y medio de investigadores, ha recogido datos de la influencia del pastoreo en más de 300 parcelas de terreno repartidas por regiones áridas de todos los continentes. Los resultados de esa investigación indican que la presión del pastoreo tuvo efectos negativos en la mayoría de las tierras secas cuando las condiciones eran cálidas, en cambio los efectos fueron mayoritariamente positivos cuando las condiciones ambientales eran más frías y con gran diversidad de especies de plantas.

En nuestros estudios de bachillerato aprendimos que en la Naturaleza hay dos formas fundamentales de ganarse la vida. Una consiste en fabricarse la propia comida a partir de compuestos minerales y energía solar, y la otra, en aprovecharse del trabajo de los primeros y robársela, ya sea utilizándolos como alimento o consumiendo de sus desechos. A los primeros pertenecen las plantas o las algas verdes y se conocen como “autótrofos”. En el lado opuesto están los “heterótrofos”, entre ellos estamos nosotros, los demás animales, los hongos y otras criaturas. Pero no acaba ahí la historia, como nos cuenta María del Carmen Muñoz Marín, Investigadora de la Universidad de Córdoba, hay seres que utilizan ambas estrategias, es decir, son capaces de capturar la energía del Sol para fabricarse sus propios alimentos a partir de compuestos inorgánicos y, cuando la ocasión es propicia, pueden alimentarse de la materia orgánica que los rodean. Estos son los “mixótrofos”. Podríamos pensar que los mixótrofos son unos “bichos raros”, una minoría, pero os sorprenderá saber que, no solamente abundan, sino que les debemos la vida porque generan el 50% del oxígeno que respiramos.

Una de las imágenes impactantes conseguidas con el Telescopio Espacial James Webb muestra con extraordinario detalle la Nebulosa del Anillo del Sur (NGC3132). Se trata de una nebulosa planetaria, es decir, una enorme nube de desechos se gas y polvo que expulsan las estrellas semejantes al Sol al final de sus vidas. La nebulosa había sido descubierta en 1835 por John Herschel, pero su forma no dejaba de sorprender los estudiosos de este tipo de objetos astronómicos. Aunque ya se habían obtenido imágenes con el Telescopio Espacial Hubble y con otros instrumentos, cuando los investigadores vieron las obtenidas por el James Webb decidieron estudiarla en profundidad, tanto para buscar respuesta a las cuestiones planteadas, como para dejar bien claro que el novedoso telescopio espacial era una herramienta magnífica para el estudio de las nebulosas planetarias. La investigación ha dado sus frutos porque el grupo internacional de científicos, entre ellos nuestro invitado, Javier Alcolea, ha descubierto que en el nacimiento NGC3132 no participó una única estrella, sino cinco. Un sistema quíntuple cuyo descubrimiento es una historia que en nada envidia a las típicas novelas detectivescas.

El 2 de junio de 2003 partía, desde el cosmódromo de Baikonur, la sonda espacial europea MarsExpress, compuesta inicialmente de un orbitador y un módulo de descenso. El orbitador logró adquirir una órbita elíptica alrededor de Marte y desde entonces está aportando datos muy importantes sobre los minerales de la superficie, la posible existencia de agua en depósitos subterráneos, la atmósfera y otros parámetros del planeta. El éxito de esta parte de la misión ha sido tal que una cantidad notable de científicos abogan por su continuidad, teniendo en cuenta que actualmente solo tiene fondos para operar hasta marzo de 2023 ¿Por qué es tan importante que MarsExpress continue tomando datos de Marte? ¿Cuáles han sido sus logros durante estos casi 20 años que lleva girando alrededor del Planeta Rojo? de eso y mucho más hablamos hoy con Ricardo Amils Pibernat.

Son de triste recuerdo, por su terribles consecuencias para la población, los terremotos de Haití (2021), Guatemala (1976), Nicaragua (1972), México(2017) o El Salvador y muchos otros. La región tiene un entramado tan complejo de encuentros entre placas tectónicas y fallas activas que, si se tuvieran en cuenta los movimientos sísmicos de menor magnitud, podemos asegurar que los temblores son un hecho cotidiano para los habitantes de la región. Para los estudiosos de estos fenómenos naturales, le tectónica activa de la región centroamericana constituye un laboratorio natural único para la sismología y los cálculos de la peligrosidad asociada a ella. Nuestra invitada en Hablando con Científicos, María Belén Benito, Catedrática e investigadora de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) tiene una larga experiencia en el estudio de la sismología, peligrosidad y riesgo sísmicos en España, Latinoamérica y Caribe. En la actualidad participa en el proyecto KUK AHPÁN que estudia la estructura y evolución en 4D de la litosfera en América Central y sus implicaciones en el cálculo de la amenaza y riesgo sísmico.

Bajo nuestros pies, agazapados en la roca dura que nos sustenta, existe una enorme variedad de vida capaz de sobrevivir sin oxígeno, sin agua líquida y sin luz. Esas criaturas, explica Ricardo Amils, investigador senior del Centro de Astrobiología, constituyen, según ciertos autores, el 80 % de la biodiversidad microbiana de la Tierra. Investigar su existencia no solamente ayuda a conocer los habitantes pequeñísimos de nuestro planeta, sino que abre una ventana a la posibilidad de la existencia de vida semejante en otros lugares, como, por ejemplo, en Marte. En la superficie del Planeta Rojo, llamado así por el color que reflejan sus óxidos de hierro, la radiación cósmica no permite la existencia de seres vivos en superficie, pero en las profundidades bien podría haberlos. En la Tierra sí los hay, como han demostrado Ricardo Amils y un nutrido grupo de investigadores gracias a la investigación de la Faja Pirítica Ibérica.

En un lugar de la Tierra, puede ser un observatorio astronómico, por ejemplo, surge un haz láser que surca el cielo abriéndose camino hacia el espacio exterior. Más allá de la atmósfera, un satélite recibe el impulso de luz y la refleja de tal manera que el eco vuelve a ser captado por la estación en tierra. En el caso más extremo conocido, el trayecto es muchomás largo aún, el rayo láser surca el espacio que nos separa de nuestro satélite natural e ilumina ciertos reflectores que los astronautas de las misiones Apolo dejaron sobre la superficie lunar allá por los años 70. Ese ir y venir de la luz recorriendo miles de kilómetros en el trayecto y el tiempo que emplea en realizarlo permite a ingenieros y científicos calcular la distancia entre el observatorio y el satélite con un error pequeñísimo. Estamos hablando de “Telemetría láser a satélites” o Satellite Laser Ranging (SLR). Para explicarnos cómo es esta técnica, las dificultades que entrañan esas medidas y sus aplicaciones, está con nosotros José Carlos Rodríguez Pérez, geodesta del Observatorio de Yebes.

Hoy publicamos el programa número 400 del podcast Hablando con Científicos y lo celebraremos como hacemos siempre, invitándoos a un viaje por un campo del conocimiento. En esta ocasión será un viaje de dimensiones cósmicas que nos llevará hasta una lejana galaxia, situada en las profundidades del Universo, cuyo agujero negro supermasivo central engulló una estrella. En el proceso se desprendió tal cantidad de energía que ha llegado hasta nosotros a pesar de estar viajado durante más de 8.500 millones de años. Por supuesto no vamos a viajar solos, nos acompaña una persona experta en el estudio de esos fenómenos, Miguel Pérez Torres, investigador científico en el Departamento de Radioastronomía y Astronomía galáctica del del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

En este segundo capítulo dedicado a las inmunodeficiencias genéticas, Jorge Laborda habla de aquellas que afectan a las células que atacan directamente a los microorganismos invasores. Estas células fagocíticas, llamadas así porque fagocitan, es decir, engullen a las bacterias y otros microorganismos, deben desplazarse hasta el lugar de la infección, navegando por el torrente sanguíneo, tienen que atravesar los capilares en el lugar adecuado, cercano a la invasión y buscar al enemigo. Ese comportamiento depende de un enorme número de moléculas que informan, atraen, permiten la adhesión a los capilares, facilitan su paso a través de sus paredes, orientan y dirigen las células cual soldados de infantería al lugar de la infección para entablar batalla. Cualquier fallo en la producción de esos soldados o en la generación de esas moléculas puede debilitar la defensa y crear una inmunodeficiencia.

Al mismo tiempo que la población mundial alcanzaba los 8.000 millones de habitantes, representantes de todo el planeta, reunidos en Egipto en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, intentaban ponerse de acuerdo para limitar el exceso de emisiones de gases de efecto invernadero que están produciendo un cambio climático de consecuencias desastrosas para el futuro de la humanidad. Un concepto básico para luchar contra el cambio climático es “la Huella de Carbono”, una medida del conjunto de gases de efecto invernadero que se emiten y absorben como consecuencia de una actividad. Sergio Álvarez explica cómo se calcula la huella de carbono generada por personas, empresas o países, y comenta algunas medidas que permiten reducirla a nivel individual, una reducción que puede ser vital para nuestros hijos, nietos y generaciones futuras.

El complejo y sofisticado sistema que forma nuestro cuerpo está permanentemente amenazado por enemigos externos, como virus, bacterias u hongos, dispuestos a aprovechar cualquier debilidad en nuestro sistema de defensa para invadirnos. Tampoco faltan amenazas internas en forma de células que desobedecen las reglas que posibilitan nuestro equilibrio corporal y ponen en riesgo a toda la sociedad celular que nos compone. Por esa razón, nuestro sistema inmunitario está continuamente en pie de guerra. No obstante, como suele suceder en cualquier sistema complejo en el que intervienen multitud de piezas, pueden existir fallos que impidan el correcto funcionamiento y provoquen desequilibrios que entorpecen el control y erradicación de las infecciones. Hablamos entonces de “inmunodeficiencias”, es decir, unos fallos del sistema inmunitario que pueden tener consecuencias peligrosas o, incluso, fatales para la existencia del organismo. Hoy Jorge Laborda habla de imunodeficiencias genéticas.

Pocas imágenes de desastres naturales son tan impactantes como las que se observaron en las orillas del Mar Menor en el otoño de 2019 y verano de 2021. Donde en otros tiempos había aguas cristalinas y llenas de vida, en aquellos momentos se acumularon toneladas de peces muertos o agonizantes inmersos en aguas turbias de color verdoso y maloliente. La catástrofe fue producto de varios factores que se habían ido acumulando durante el último siglo: vertidos agrícolas cargados de nutrientes, un desarrollo turístico desmedido y condiciones climáticas adversas. No existen remedios mágicos que resuelvan el problema de la noche a la mañana, pero científicos como nuestra invitada, Marina Albentosa Verdú, piensan que la situación es reversible y el Mar Menor puede recuperar la salud perdida. Además de imprescindibles actuaciones en el entorno, Marina y un equipo de investigadores de muy diversa procedencia proponen utilizar ostras como agentes naturales que filtren el agua, se alimenten del exceso de microalgas, estabilicen los sedimentos y ayuden a eliminar las aportaciones de nitratos que contaminan el entorno.

¿Qué relación existe entre un tsunami, la ionosfera y los sistemas de navegación por satélite? En 1964, tuvo lugar en Alaska un terremoto de gran magnitud. Además de la destrucción provocada por el movimiento sísmico, el terremoto generó un tsunami devastador que llegó a producir una ola de 67 metros de altura en la ensenada de Valdez. Aquella fue la primera ocasión en la que se pudo comprobar la existencia de una conexión entre el tsunami y la ionosfera, la capa ionizada que existe en la alta atmósfera. Ahora, gracias a la perturbación que la ionosfera introduce en las señales de los sistemas de navegación por satélite, GNSS, los científicos han descubierto que un tsunami puede ser detectado minutos antes de sembrar la destrucción en la costa. Así pues, la monitorización de la ionosfera podría activar sistemas de alerta temprana para las poblaciones costeras . Pero hay más, existen aplicaciones de los sistemas de navegación por satélite en el campo de la geodinámica, la sismología, el cálculo de los parámetros de orientación de la tierra y, por supuesto, para determinar la hora de referencia. Hoy comenta estas aplicaciones Víctor Puente, investigador del Instituto Geográfico Nacional.

¿Qué tienen en común, para la ciencia, el estudio de Ötzi, el llamado hombre de los hielos, las pinturas prehistóricas de las cuevas de Altamira, las delicadas y detalladas miniaturas existentes en los manuscritos miniados de la Edad Media, las esculturas de la Catedral de Burgos, los cristales enormes de la Geoda de Pulpí, o los meteoritos de origen marciano? La respuesta es una técnica no invasiva conocida como espectroscopía Raman. Hace unos meses, el Catedrático de Cristalografía y Mineralogía de la Universidad de Valladolid, Fernando Rull explicó como esta tecnología ayuda a identificar los minerales que existen en Marte, pero, antes de desarrollar instrumentos que ayuden a la investigación espacial, fue desarrollada para otros cometidos. Fernando Rull y su equipo llevan años utilizando la espectroscopía Raman para estudiar los componentes minerales y los procesos químicos que tienen lugar en el patrimonio geológico y cultural.

Didymos es el nombre con el que se bautizó a un asteroide de 780 metros de diámetro que emplea dos años en dar una vuelta completa alrededor del Sol. En sus idas y venidas se acerca a una decena de millones de kilómetros de la Tierra, suficientemente lejos como para no suponer una amenaza. Didymos tiene una pequeña luna, Dimorphos, que se ha convertido en protagonista de una de las historias más impactantes de la actualidad. El pasado 26 de septiembre, la nave DART (Double Asteroid Redirection Test) chocó violentamente contra Dimorphos, un choque planificado por NASA para probar la capacidad de la tecnología actual para provocar un cambio en la trayectoria de un cuerpo, algo que un día, tal vez, pueda salvarnos de una catástrofe como la que, a finales del Cretácico, acabó con la mayor parte de las criaturas vivas del a Tierra, entre ellas, los dinosaurios. La investigadoras del IAC, Julia de León, explica lo sucedido y las consecuencias de la misión.

Cuando hablamos del nivel de mares y océanos estamos utilizando un concepto que, en la realidad, resulta muy difícil de medir. La superficie de las masas oceánicas cambia de nivel continuamente forzada por la influencia gravitatoria de la Luna y el Sol, por la fuerza de los vientos y otros fenómenos meteorológicos, por los cambios de temperatura y salinidad de las aguas o, incluso, por las variaciones que experimenta el terreno cuando éste se hunde o se eleva obedeciendo a las tensiones a las que está sometido. Con todos estos factores, como comenta hoy Víctor Martín Guijarro, ingeniero geógrafo del Instituto Geográfico Nacional, las masas líquidas del planeta necesitan ser sometidas a una monitorización continua que detecte los cambios y permita calcular los valores apropiados en cada momento y lugar. Esos datos son posteriormente utilizados en el control de los procesos costeros, el cambio climático, la navegación marítima, el control de tsunamis, etc. El instituto Geográfico Nacional participa en esa tarea con una Red de mareógrafos.

Una brújula es un artilugio casi mágico. Estemos donde estemos, la aguja imantada que contiene apunta permanentemente al Polo Norte magnético, una propiedad que durante siglos ha sido esencial para orientarse, tanto en tierra como en el mar. La causa, según nos la han explicado a todos en el colegio, es que la Tierra se comporta como un inmenso imán, pero la realidad es bastante más compleja, como hoy nos explica Saioa Arquero Campuzano, nuestra invitada en Hablando con Científicos. Una prueba de ello es que los polos magnéticos se mueven, tan sólo desde mediados del siglo XIX hasta ahora, el polo Norte magnético ha recorrido 2.250 km. En un artículo publicado en Earth and Planetary Science Letters, Saioa y sus colegas van mucho más atrás en el tiempo, reconstruyen la trayectoria del Polo Norte Magnético durante los últimos 22.000 años. Y no solo hablaremos de ello, en otro trabajo Saioa Arquero aborda la relación entre el campo magnético terrestre y el clima.

Somos un enorme y complejo aglomerado de células y envejecemos porque, con la edad, las células que nos forman pierden su lozanía y sufren un deterioro que se transmite a todo el organismo. Cada célula de nuestro cuerpo contiene el ADN empaquetado en 23 pares de cromosomas, cada uno de los cuales lleva, al principio y final, una serie repetitiva de letras genéticas que se denominan “telómeros”. Se ha comprobado que la longitud media de los telómeros disminuye con la edad y por esa razón se los considera un marcador del proceso de envejecimiento. Sergio Andreu Sánchez ha publicado en la revista Communications Biology los resultados de un estudio de la longitud media los telómeros en 1046 personas voluntarias. El trabajo aporta información sobre cómo se correlacionan factores como el ambiente, el sexo, la edad de los padres o costumbres poco saludables, como el tabaquismo, con la longitud de los telómeros y el envejecimiento.

Cuando yo era un niño, las noches sin Luna proporcionaban un espectáculo impresionante a cualquiera que elevara su vista al firmamento. Era tal la cantidad de estrellas que las constelaciones resultaban difíciles de identificar y la alargada mancha blanquecina de la Vía Láctea surcaba el cielo mostrándose con todo su esplendor. Nada de eso puede observarse ahora, a no ser que nos traslademos a lugares recónditos, muy alejados de la luz que desprenden los pueblos y ciudades. Los aficionados a observar el firmamento no son los únicos damnificados por el exceso de luz que ilumina las noches. Muchas personas sufren problemas para conciliar el sueño y un gran número de especies animales de hábitos nocturnos han visto disminuir de forma alarmante sus poblaciones, porque, al ser más visibles, son más fáciles de localizar por sus depredadores. Un equipo de investigadores, liderado por Alejandro Sánchez de Miguel, nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos, ha dado a conocer un estudio que, utilizando las imágenes captadas por satélites y astronautas de la Estación Espacial Internacional, demuestra que el problema de la contaminación lumínica, lejos de mejorar, ha aumentado en amplias regiones de Europa durante los últimos años, un deterioro provocado por la utilización masiva de fuentes de iluminación LED.

Cuando pensamos en exoplanetas solemos tomar como referencia al Sistema Solar y los imaginamos como enormes bolas de roca o gas que giran alrededor de alguna estrella. Los métodos de detección habituales parecen corroborar esa idea, porque la inmensa mayoría de los planetas extrasolares descubiertos no son visibles y tan sólo pueden ser detectados de forma indirecta, bien porque pasan por delante de la estrella, provocando una disminución de su luz, o porque generan en ella un movimiento de vaivén al girar alrededor del centro de masas que los une. Núria Miret, nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos, nos ofrece una imagen distinta. Ella habla del descubrimiento de planetas errantes, unos vagabundos cósmicos que se mueven por nuestra galaxia libres, sin ataduras que los obliguen a girar alrededor de alguna estrella. Y no son pocos, las investigaciones de Núria y sus colegas han revelado la existencia de un centenar de planetas errantes en una pequeña región del cielo situada en la constelación de Escorpio.

Una imagen tomada en 2009 por la sonda japonesa Kaguya reveló la existencia de un agujero oscuro y profundo en la región Marius Hills de la superficie lunar. Desde entonces se han descubierto ya casi trescientas de estas formaciones, denominados cráteres de subsidencia, cráteres de pozo o, como se dice en habla inglesa, “pit crater”. Un pit crater es, en realidad, una abertura en el suelo que conecta la superficie lunar con cavidades subterráneas o túneles excavados en tiempos remotos por flujos de lava. Gabriel López y Laura Parro, nuestros invitados en Hablando con Científicos, estudian estos pozos lunares con el objetivo de utilizarlos como puertas de entrada hacia espacios subterráneos donde instalar bases lunares. Allí, las paredes y techos de roca protegerán a los astronautas contra la radiación y los micrometeoritos, además de proporcionarles un ambiente más benigno, libre de las variaciones de temperatura extremas que existen en la superficie. Este estudio ha sido presentado en la XV Reunión de la Sociedad Española de Astronomía.

Al ojo desnudo, la mayoría de las estrellas que podemos ver se encuentran en una esfera que tienen de radio 1.500 años luz, con un telescopio podemos ver estrellas más alejadas, pero si queremos verlas mucho más allá necesitamos lentes tan extraordinariamente grandes y potentes que resulta imposible fabricarlas. No obstante, gracias a una propiedad del espacio-tiempo revelada por Einstein en su Teoría General de la Relatividad, sabemos que los objetos masivos curvan la trayectoria de los rayos de luz y permite que se comporten como enormes lentes gravitatorias capaces de proporcionar imágenes de objetos muy lejanos, que de otra manera serían inobservables. José María Palencia Sainz, estudiante de doctorado en el Instituto de Física de Cantabria, investiga las ecuaciones que permiten el estudio de los fenómenos que proporcionan una amplificación extrema en algunas estrellas y presenta los resultados de sus investigaciones en la XV Reunión Científica de la Sociedad Española de Astronomía.

Cuando hablamos de nanopartículas nos referimos a entes tan pequeños que al menos una de sus dimensiones es inferior a 100 nanómetros. Los virus son agentes biológicos que entran dentro de esta definición, aunque, para ser útiles en nanotecnología, deben ser privados de su carácter infeccioso. Una nanopartícula viral es la carcasa exterior o cápside de un virus al que se le ha privado de su material genético. Fernando Ponz, Investigador del INIA-CSIC habla de partículas virales y sus aplicaciones en la generación de vacunas, como sensores químicos, en la fabricación de fármacos y como agentes de acción antitumoral.

Ningún planeta ajeno a la Tierra ha sido más visitado que Marte. Más de medio centenar de misiones lo han alcanzado con éxito desigual. En la actualidad, ocho naves orbitan el planeta y en la superficie, tres pequeños vehículos autónomos operan con normalidad: los rovers Curiosity y Perseverance, de la NASA, y el rover Zhurong, enviado por la CNSA, China. Existe, además, un pequeño helicóptero que realiza vuelos sobre la superficie marciana y la estación fija InSight que investiga el interior profundo de Marte. Un gran número de misiones que intentan recopilar datos esenciales para el conocimiento de un planeta que antaño disfrutó de un ambiente con agua líquida abundante y, quizás, alguna forma de vida. Todas esas misiones han sido posibles gracias al esfuerzo común de miles de científicos, ingenieros, técnicos y especialistas en las más diversas ramas del conocimiento. Hoy contamos con una de esas personas, Fernando Rull, Catedrático de Cristalografía y Mineralogía de la Universidad de Valladolid, investigador principal del instrumento Raman de Exomars, responsable del sistema de calibración de SuperCam en el rover Perseverance y director del grupo ERICA.

El Sol, la Tierra y el resto de los cuerpos que componen el Sistema Solar forman un equipo unido por la gravedad y expuesto, como es natural, a los designios de la estrella. Desde el Sol no solamente parte la energía que nos ilumina y nos calienta, además, de él surge un flujo de partículas cargadas que invaden el espacio como una brisa continua que se dispersa e interactúa con el resto de los cuerpos del sistema. De vez en cuando, junto al viento solar, emergen del Sol grandes llamaradas de energía y potentes expulsiones de masa que recorren el espacio e interaccionan con la Tierra y el resto de los planetas. Este flujo discontinuo de masa y energía provoca cambios en el espacio interplanetario y, si la dirección es apropiada, interaccionan con nuestro planeta. El estudio de las condiciones cambiantes en el espacio que rodea a la Tierra se conoce como “meteorología espacial”. De estas cosas hablamos hoy con Carlos Larrodera Baca, miembro del Grupo de Meteorología Espacial de la Universidad de Alcalá.

El sueño de un mundo basado en una energía abundante y barata, tal y como lo conocemos, toca a su fin. Algunas realidades, como las tensiones internacionales que amenazan el suministro de gas natural a grandes regiones, el agotamiento de reservas petrolíferas o el cambio climático provocado por la utilización desmedida de combustibles fósiles así parecen demostrarlo. Con esas premisas, investigaciones que hace apenas unas décadas no parecían tan perentorias, ahora son imprescindibles. Uno de los lugares donde se investigan nuevas alternativas a la conversión, el almacenamiento y la recolección de la energía es el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Allí investiga nuestro invitado en Hablando con Científicos, José Antonio Alonso, profesor de investigación del CSIC, especialista en química del estado sólido y responsable del Grupo de Conversión y Almacenamiento de Energía.

Las impactantes imágenes del Universo que nos ofrecen los medios de comunicación pueden hacernos pensar que, al mirar por un telescopio por primera vez, vamos a tener esa visión impresionante del firmamento. No es así. Tanto si miramos por un pequeño telescopio como si lo hacemos con los instrumentos astronómicos más potentes y modernos, lo cierto es que la realidad de la observación astronómica es muy distinta de lo que imaginamos. En el blog de ESO (Observatorio Europeo Austral), el astrofísico Juan Carlos Muñoz Mateos, oficial de medios de ESO y editor del blog, describe esa realidad en un artículo que lleva por título: El complejo viaje desde una idea hasta una imagen astronómica final. Un trabajo de divulgación tan interesante que le hemos invitado a participar en Hablando con Científicos.

El momento ha llegado y marca, como estaba previsto, el comienzo de una nueva era de investigación astronómica. El Telescopio Espacial James Webb (JWST), que describía para nosotros en el programa anterior el investigador Santiago Arribas, ha demostrado su razón de ser con unas imágenes espectaculares del Universo en el infrarrojo. Hace unos días, uno de vosotros nos preguntaba si íbamos a hacer un programa dedicado a las primeras imágenes del telescopio y eso hacemos hoy. Santiago Arribas se mostró encantado de participar de nuevo en Hablando con Científicos para comentar la primera imagen del telescopio espacial. Es una imagen espectacular que muestra miles de galaxias de diferentes formas, tamaños, colores y brillo existentes en un reducidísimo espacio de cielo observado.

Más allá de la Tierra y la Luna, a millón y medio de kilómetros de nosotros, se encuentra una de las obras más complejas y maravillosas jamás construidas por el ser humano: El telescopio espacial James Webb (JWST). Su espejo segmentado, de seis metros y medio de diámetro, protegido de los rayos del Sol por un enorme escudo, está permanentemente mirando las profundidades del Cosmos, recogiendo la radiación que llega desde estrellas y galaxias. El Telescopio ha sido diseñado para captar la luz infrarroja, una radiación permitirá a los científicos obtener información sobre el Universo en sus primeros momentos, los grandes cúmulos de galaxias, las enormes nubes de gas y polvo que sirven de cuna a las estrellas y los planetas que orbitan soles lejanos. Cuatro instrumentos altamente sofisticados recogen y analizan esa radiación, a uno de ellos, un espectrógrafo de nombre de NIRSpec, dedica su quehacer científico nuestro invitado, el investigador del CSIC en el Centro de Astrobiología, Santiago Arribas Mocoroa

Desde tiempo inmemorial, las enfermedades infecciosas han sido un gran azote para la humanidad. La tuberculosis, la lepra, la viruela, la peste y otras muchas se han llevado a su paso millones de vidas y fueron muchos más los seres humanos que sufrieron largo tiempo las secuelas de las infecciones. Esa terrible historia de sufrimiento comenzó a cambiar a partir de 1796 cuando el médico inglés Edward Jenner descubrió que las pústulas de la viruela de las vacas podían proteger contra la viruela humana. La consecuencia principal de aquel descubrimiento se mide en los millones de vidas salvadas de la viruela y de otras muchas enfermedades cuyas vacunas se han ido desarrollando desde entonces. La historia de las vacunas, su constante evolución, los tipos que existen y los retos que aún quedan por superar son temas tratados en el libro “Las Vacunas”, escrito por las investigadoras del CSIC Mercedes Jiménez, Nuria E. Campillo y nuestra invitada en Hablando con Científicos, Matilde Cañelles.

La epigenética es la disciplina que estudia los mecanismos que señalizan y marcan qué genes tienen que estar encendidos y cuáles deben permanecer silenciados en las células. “En un texto, por ejemplo, pensamos que el contenido está en las palabras. Sin embargo, no es menos importante cómo esas palabras se separan, se puntúan y se les añade una serie de marcas que son claves para que el mensaje se entienda” -dice Esteban Ballestar, científico del Instituto de investigación Josep Carreras, en el podcast Hablando con Científicos. Algo semejante sucede en las células. Durante el proceso de desarrollo se van estableciendo marcas que van diferenciado progresivamente las células que componen los distintos tejidos. La epigenética viene a ser el interruptor que permite la activación o inactivación de un gen. Comprender los mecanismos que gobiernan las marcas epigenéticas, las enfermedades asociadas a ellas y el impacto del ambiente son campos de investigación de Esteban Ballestar.

El 8 de agosto de 2021, mientras el astrónomo aficionado brasileño Alexandre Amorim observaba con su telescopio una región de la constelación Ofiuco, una estrella, conocida como RS Ophiuchi, comenzó a aumentar de brillo rápidamente. En poco tiempo se convirtió en un astro brillante, visible a ojo desnudo, cuando momentos antes sólo era visible con un buen telescopio. Aquella detección sirvió para dar voz de alarma a la comunidad científica, acababa de estallar una nova. Investigadores de todo el mundo apuntaron rápidamente hacia RS Ophouchi sus instrumentos para captar las radiaciones procedentes de la estrella. Un día después, los telescopios MAGIC situados en la Isla de la Palma, detectaban la radiación gamma procedente de RS Ophiuchi. Ahora, tras dar a conocer las conclusiones de su estudio en un artículo publicado en Nature Astronomy, los investigadores Rubén López-Coto y Alicia López Oramas explican el contenido de su estudio en Hablando con Científicos.

El 12 de mayo de 2022 se produjo un gran revuelo mediático provocado por el comunicado científico que ponía ante nuestros ojos la imagen del agujero negro supermasivo que habita en el centro de la Vía Láctea. Científicos del Telescopio Horizonte de Sucesos, una red mundial de ocho radiotelescopios que funciona como un único radiotelescopio virtual que tiene el tamaño de toda la Tierra, mostraban con orgullo la imagen de un anillo anaranjado en cuyo centro se encuentra Sagitario A*, el agujero negro con una masa de más de 4 millones de soles que se encuentra a 27.000 años luz de nosotros. Cuenta los detalles de la investigación José Luis Gómez, miembro del Consejo Científico del Telescopio Horizonte de Sucesos e Investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).

Ahora que la población del planeta se acerca a los 8.000 millones de personas, resulta difícil echar la vista atrás hasta momentos en los que la Tierra estaba habitada por unos pocos miles de humanos, que ni siquiera pertenecían a nuestra especie. Un trabajo publicado en Scientific Reports, liderado por Jesús Rodríguez, nuestro invitado en Hablando con Científicos e investigador del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), nos invita a un viaje en el tiempo que comienza hace 560.000 años y termina hace 360.000 para estimar cuántos humanos vivían por entonces en Europa. Fueron tiempos muy difíciles para aquellos primitivos pobladores, las glaciaciones se sucedían separadas por periodos interglaciares templados y las poblaciones humanas tenían que adaptarse y sobrevivir. A pesar de las dificultades que entraña el cálculo, los investigadores del CENIEH en colaboración con científicos alemanes han estimado que la población humana máxima sostenible en Europa durante aquel periodo pudo oscilar entre los 13.000 y 25.000 individuos.

Habitamos en un planeta que gira alrededor de una estrella corriente, una estrella que junto a otros cientos de miles de millones forma parte de una enorme galaxia, a la que denominamos Vía Láctea. Más allá existen otras galaxias que la acompañan y, cuando, gracias a sofisticados instrumentos astronómicos, nuestra mirada se extiende mucho más lejos, hacia las profundidades del Universo, descubrimos enormes enjambres que aglutinan a centenares o miles de galaxias formando lo que se denomina cúmulos galácticos. Esas observaciones del espacio profundo revelan que el espacio que separa a las galaxias de esos cúmulos no está vacío, de él nos llega una luz tenue apenas perceptible que se conoce como luz intracumular procedente de estrellas que vagan errantes entre las galaxias. Nuestra invitada, Mireia Montes, investigadora en el Space Telescope Science Institute de Baltimore (USA) estudia esa luz y nos explica en qué consiste y qué nos enseña sobre las estructuras más grandes del Universo.

Un tumor nace cuando una de nuestras células sufre un cambio y comienza a dividirse sin control. A medida que crece un tumor, los tejidos que lo rodean y las propias células tumorales evolucionan. Durante el proceso, diversas moléculas y desechos del tumor, junto a los desechos del resto de las células del organismo, son vertidos a los fluidos del cuerpo. La biopsia líquida permite analizar esos restos tumorales en una muestra de sangre y obtener información fundamental sobre el tipo y momento de evolución del tumor. Eloisa Jantus Lewintre, jefa del laboratorio de Oncología Molecular de la Fundación para la Investigación del Hospital General Universitario de Valencia explica qué es la biopsia líquida y su uso presente y futuro en la oncología de precisión.

Desde las profundidades del Cosmos llegan a la Tierra continuamente ondas de radio cuyo estudio puede aportar información sobre cómo era el universo cuando se formaron las primeras galaxias, el ambiente en los cúmulos galácticos, cómo se forman los planetas o, incluso, si existen otros seres capaces de generarlas, como nosotros. Para el estudio de esas emisiones radioeléctricas se está construyendo el que será el instrumento astronómico más grande jamás creado por el ser humano. Se conoce como SKA (Square Kilometer Array) y estará distribuido en dos conjuntos enormes de antenas situadas en África y Australia. El proyecto es producto de la cooperación de miles de científicos e ingenieros de 20 países. Explica en qué consiste Lourdes Verdes Montenegro, investigadora del IAA-CSIC y coordinadora del proyecto SKA en España.

Parece mentira que los granos de polen, esas diminutas fortalezas microscópicas que engloban y protegen los gametos masculinos de las plantas en sus largo camino para conseguir la fecundación, sean capaces de resistir durante cientos, incluso miles de años sin ser destruidos. Existe toda una rama de la ciencia, la paleopalinología, que se dedica a rescatar los granos de polen atrapados en los sedimentos de lagos o turberas, para identificar las familias de plantas que las generaron y conocer cómo era el ambiente en el lugar en tiempos pasados. Pero los logros de la paleopalinología van más allá aún, como nos cuenta hoy el palinólogo José Antonio López Sáez, investigador del Instituto de Historia del CSIC, quien ha participado en un estudio que revela, gracias al polen recogido en 261 lugares repartidos por toda Europa, datos desconocidos sobre la gran pandemia de la Peste Negra que acabó con la mitad de la población europea entre 1347 y 1352.

Hoy volvemos a hablar de alergias en este nuevo capítulo dedicado al Sistema Inmunitario. En el capítulo anterior, Jorge Laborda explicó las alergias de tipo I, que son las que muchas personas experimentan cuando su cuerpo piensa que se está defendiendo de un parásito, aunque en realidad se trata de sustancias inocuas existentes en los granos de polen, en ciertos alimentos, como los cacahuetes, o en el veneno inoculado por algunos insectos, por poner unos ejemplos. Hoy completamos el ciclo hablando de las alergias de tipo 2, 3 y 4, causantes, entre otros problemas, de la eliminación de células propias marcadas, erróneamente, como infectadas o peligrosas; de las alergias contra fármacos como la penicilina o de las reacciones que ciertas personas sufren al entrar en contacto con sustancias como, por ejemplo, el níquel, presente en joyas y bisutería.

Son muchas las personas afectadas por alergias y cada vez son más, especialmente en los países desarrollados, donde alrededor de un 25% de las personas son alérgicas a alguna sustancia. Aunque solemos identificar a las alergias como un solo problema, la realidad es que existen cuatro tipos diferentes. Hoy dedicamos este programa a las denominadas alergias de tipo 1, que son las más comunes, es decir, las que causan el asma, la rinitis o la urticaria, entre otras enfermedades o molestias, aunque también existen reacciones mucho más graves que, en algunos casos, pueden resultar mortales. Cada año mueren miles de personas por la llamada anafilaxis o choque anafiláctico, que es una seria reacción alérgica que pone en peligro la existencia de la persona que la sufre. La causa de las alergias está en el mismo sistema inmunitario que tan acertadamente nos defiende de las infecciones y nos libra de enfermedades, como nada es perfecto, a veces, se equivoca, identifica como enemigo a una sustancia que no lo es y reacciona con fuerza provocando problemas en lugar de solucionarlos.

Seguro que habéis visto alguna vez una escena de una película o un cuadro que representa la superficie de un planeta imaginario en cuyo cielo brillan simultáneamente dos soles. Por supuesto, estas representaciones pertenecen a la ficción, nadie ha visto jamás semejante paisaje, aunque, cada vez son más los estudios científicos que apoyan la idea de que esos mundos existen. Un buen ejemplo es el artículo del que es primera autora nuestra invitada en Hablando con Científicos, Ana Karla Díaz Rodríguez, radioastrónoma de origen cubano, actualmente investigadora en el Centro Regional de ALMA en el Reino Unido (UK ALMA Regional Centre) y en la Universidad de Manchester. Ana, junto a un equipo internacional de científicos, ha publicado recientemente en The Astrophysical Journal, los resultados de un trabajo de observación de un lugar del firmamento en el que se está iniciando un proceso que puede llevar a la generación de planetas alrededor de un sistema binario de estrellas.

Los humanos pertenecemos todos a la misma especie, el Homo sapiens, que, según la teoría más aceptada, se originó en África y desde allí saltó a Eurasia y se expandió por todo el mundo. El paso de un continente a otro pudo producirse por tierra, a través de lo que ahora es el istmo de Suez, o cruzando el mar por los estrechos de Gibraltar, Sicilia o Bab al Mandab. Esta última posibilidad, se enfrenta a la barrera del agua, una barrera difícil de superar para un homínido desnudo o con una tecnología rudimentaria. Un grupo internacional de científicos, entre los que se encuentra nuestra invitada, Ana Mateos Cachorro, investigadora del CENIEH, ha elaborado un modelo que evalúa las posibilidades de éxito de los primeros humanos al cruzar los estrechos a partir de la reconstrucción geográfica de los lugares de paso, la temperatura del agua , velocidad y dirección corrientes, las condiciones climáticas y fisiología de los homínidos.

Las sequias son cada vez más frecuentes en muchos lugares del mundo y la sobreexplotación del terreno agrícola está aumentando la salinidad de la tierra hasta el punto que cada año se abandonan amplias zonas por improductivas. En un contexto de cambio climático en el que las previsiones no son nada halagüeñas, se hace necesario conseguir variedades de plantas que necesiten menos agua y soporten mejor la elevada salinidad del suelo. En el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), el investigador José Miguel Mulet dirige un proyecto encaminado a conseguir variedades brócoli más resistentes a la sequía y a la salinidad gracias al conocimiento que proporciona la biotecnología. El equipo de Mulet ha identificado los genes y las moléculas distintivas de las variedades tolerantes, un conocimiento que permite escoger aquellas plantas que mejor se van a comportar en condiciones de sequía o exceso de sal.

Imaginemos que un día podemos viajar más allá del Sistema Solar, hacia las estrellas ¿Cuál sería la primera en recibir tal visita? Lógicamente, la más cercana. Esa estrella es Próxima Centauri y situada a 4,22 años luz de distancia. Aunque se trata de una enana roja, mucho más pequeña y fría del Sol, los últimos descubrimientos revelan que puede ser un destino fascinante porque, al igual que el Astro Rey, está circundada por todo un sistema planetario. Por ahora se tienen indicios de la existencia de tres planetas, pero podría haber más. El más interesante de ellos, Próxima b, es semejante a la Tierra y se encuentra en zona habitable; más allá hay indicios de que existe otro, más grande, una supertierra; y, según se ha publicado ahora, muy cerca de la estrella, tanto que tarda tan sólo poco más de cinco días en orbitarla, los datos apuntan a la existencia de un tercer planeta, de tan sólo una cuarta parte de la masa de la Tierra. Nuestro invitado, Jorge Lillo Box, es miembro del equipo que lo ha detectado.

Continuamente oímos hablar de cáncer y, al escuchar las noticias, siempre queda una sensación de impotencia, como estuviéramos totalmente indefensos ante un enemigo cruel. Hoy vamos a aprender que no es así, que, frente a los tumores, nuestro propio sistema de defensa corporal, el sistema inmunitario del que tanto hemos hablado últimamente, también es efectivo y, de hecho, nos protege continuamente de ellos sin que nos demos cuenta. Y cuando el sistema inmunitario no lo puede evitar y el tumor se desarrolla, gracias a investigadores como Rafael Sirera, nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos, se están desarrollando terapias que potencian su acción contra ciertos tumores y ayudan a luchar contra ellos de una manera más eficaz. Rafael Sirera es Catedrático de Biología Celular en la Universitat Politècnica de Valéncia y editor de la Sociedad Española de Inmunología e investiga sobre biomarcadores del cáncer.

¿Cómo debe afrontar el futuro una isla que emerge apenas uno o dos metros sobre el océano cuando las previsiones indican que el nivel del mar subirá cerca de un metro para finales de siglo? En los océanos de la Tierra existen muchas islas de esas características. Solamente en Maldivas hay más de 1.200, algunas de ellas densamente pobladas, como la capital, Malé, con 103.000 habitantes. Angel Amores, nuestro invitado en Hablando con Científicos, ha publicado en la revista Scientific Reports el resultado de una investigación que permite calcular la inundación que se produciría en las islas dependiendo de factores como la altura del terreno, el nivel medio del mar, la morfología de la isla y el poder para disipar la energía de las olas. Este estudio puede ser útil para determinar en qué islas es necesario tomar medidas que permitan afrontar el futuro en las mejores condiciones posibles.

Los que acostumbramos a ver las hormigas como esos insectos molestos que se cuelan en la cocina e invaden los alimentos o las plantas tenemos una idea equivocada de estas fascinantes criaturas. Hacía falta que alguien como nuestro invitado, el entomólogo de la Estación Biológica de Doñana, José Manuel Vidal Cordero, viniera a mostrarnos la diversidad, el valor ecológico y la exquisita organización social de estos insectos. En su libro titulado “Las Hormigas” José Manuel cuenta que existen más de 13.500 especies conocidas y nos ofrece multitud de ejemplos que muestran la diversidad de formas y comportamientos, la exquisita organización de sus sociedades y su habilidad para lidiar con problemas de salud pública, construcción de vías de comunicación, distribución de mercancías, defensa, etc. Se podría decir que casi todos los pasos que hemos dado para conseguir la organización social que tanto nos orgullece, fueron dados por las hormigas mucho antes de que existiéramos como especie.

La humanidad ha utilizado, desde tiempo inmemorial, una técnica para convertir los restos vegetales en carbón. Ese carbón vegetal era utilizado como combustible para cocinar o para calentarse mediante braseros que, colocados bajo las faldas de una mesa camilla, daban calor a muchas familias. Aquel combustible se denomina ahora “biocarbón” o “biochar”, si atendemos a las siglas inglesas, porque investigaciones recientes han descubierto que su utilidad va más allá de su uso tradicional. Un artículo publicado en Nature Geoscience en el que participa la investigadora Maria Luz Cayuela del Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS – CSIC) analiza el biocarbón como agente destinado a secuestrar de la atmósfera el dióxido de carbono causante del cambio climático.

En las guerras convencionales, tras una invasión, el campo de batalla tiene lugar en el interior del propio territorio y, por desgracia, atacantes y atacados están mezclados sin que exista una línea definida que los separe. En esas circunstancias un ataque en masa puede ser muy dañino para las propias fuerzas, porque sufrirían lo efectos colaterales del ataque. Así pues, cualquier estrategia exige conocer con exactitud lo propio para identificar correctamente al enemigo y evitar daños por “fuego amigo”. En la generación de las fuerzas de élite del sistema inmunitario, los linfocitos T aprenden a diferenciar lo propio en primer lugar, de esa manera, todo aquello que no es reconocido como propio se identificará como enemigo y su detección disparará una serie de reacciones encaminadas a utilizar un arsenal de armas contra él. Os invito a escuchar a Jorge Laborda en este capítulo 10 dedicado al Sistema Inmunitario.

Hace unos 120 millones de años dos dinosaurios corrían dando largas zancadas por la orilla húmeda de un lago o marisma. A cada paso fueron dejando impresas sus huellas de tres dedos y más de 30 centímetros de longitud sobre en el barro fresco. Por azar, aquellas impresiones se cubrieron con distintas capas de terreno antes de desaparecer y quedaron guardadas para la posteridad, convertidas en dura roca. Los restos se han encontrado en las cercanías de Igea, una población de la Rioja, en el norte de España. Allí, un grupo de investigadores, entre los que se encuentran nuestros invitados Pablo Navarro Lorbés y Angélica Torices, estudiaron ambos rastros y calcularon la rapidez con la que se movían aquellas primitivas criaturas. Los resultados revelan que al menos una de ellas se desplazaba a una velocidad que podía haber alcanzado los 44 km/h, uno de los tres dinosaurios más rápidos hallados hasta ahora.