Hablando con Científicos - Cienciaes.com

Comenzamos un ciclo dedicado a conocer el sistema inmunitario. Estamos rodeados de microorganismos que intentan penetrar y reproducirse en nuestros cuerpos y el conocimiento de nuestras defensas nos permite entender cómo luchamos contra las infecciones, las dificultades que tiene la elaboración de fármacos y vacunas o las estrategias de contención de las epidemias. Después de años de dedicación al estudio y comprensión del sistema inmunitario, Jorge Laborda ha decidido compartir con nosotros lo que ha aprendido con el ánimo de poner al alcance de todos los complejos mecanismos que gobiernan nuestras defensas. En este primer capítulo hablamos del papel de la frontera formada por la piel y las mucosas contra las invasiones microbianas y la reacción de las primeras fuerzas de choque cuando un microorganismo rompe la barrera y penetra en nuestros cuerpos.

En 2016 se descubrió que alrededor de Próxima Centauri orbita un planeta con un tamaño similar al de la Tierra, identificado como “Próxima b”. El planeta está muy cerca de la estrella, el radio de su órbita es la décima parte de la distancia entre Mercurio y el Sol. A pesar de ello, dado que Próxima Centauri es mucho más pequeña y fría que el Sol, el planeta deambula por la región que se conoce como “zona habitable”, es decir, una región en la que, si las condiciones son adecuadas, permite la existencia de agua líquida en la superficie. La estrella tiene un fuerte campo magnético que interacciona con el planeta y genera ondas de radio que han sido detectadas con Australia Telescope Compact Array (ATCA) por un equipo internacional dirigido por nuestro entrevistado, Miguel Pérez Torres, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía. El estudio, publicado en Astronomy & Astrophysics, abre un nuevo campo en la investigación de exoplanetas.

Comprender cómo son las proteínas, su composición, forma tridimensional y propiedades químicas es fundamental para entender su funcionamiento y elaborar medicinas que permitan curar problemas de salud o generar nuevos fármacos y vacunas para luchar contra los microorganismos invasores causantes de enfermedades. Ahora bien, cada proteína está formada por una cadena inmensamente larga de aminoácidos que se pliega en las tres dimensiones del espacio y cuya forma determina su funcionamiento. Desentrañar la estructura íntima de cualquier proteína es un reto impresionante que requiere sofisticadas y complejas técnicas de análisis. Hoy hablamos con Javier Vargas Balbuena, investigador de la Universidad Complutense de Madrid que estudia las proteínas utilizando una técnica que se conoce como crio-microscopía electrónica.

Yakarta, la capital de Indonesia y la cuarta ciudad más poblada del mundo, se hunde a un ritmo de 25 cm por año, para 2050, la mayor parte de la ciudad estará sumergida. El hundimiento del terreno o “subsidencia” en esa ciudad está provocado por la sobreexplotación de las aguas subterráneas, pero no es un caso aislado, un estudio publicado en Science, firmado por nuestro invitado, Gerardo Herrera, investigador del Instituto Geológico y Minero de España (IGME), presenta un modelo que indica que para para el año 2040, unos 1.600 millones de habitantes de todo el mundo se encontrarán en zonas amenazadas de subsidencia, de los cuales 635 millones vivirán en áreas propensas a inundaciones.

En el interior de las galaxias existen agujeros negros supermasivos, de millones de masas solares, que, en una fase de su evolución, están rodeados de una gran cantidad de materia. Esa materia, formada por gas y polvo va cayendo al agujero negro en unas condiciones tan tremendas que parte de la masa se convierte en energía e inunda de radiación todo el Universo. Cuando la materia alrededor del agujero negro se agota, la radiación disminuye y la galaxia entra en un estado de madurez semejante al que ahora tiene el núcleo de la Vía Láctea. Donají Esparza Arredondo ha publicado en la revista The Astrophysical Journal los resultados de un estudio de 88 núcleos galácticos activos que en su mayoría están disminuyendo de actividad.

Misterioso, esquivo, elusivo, mutante o fantasmal son algunos de los adjetivos que se aplican al neutrino, una partícula elemental pequeñísima, tan abundante en el Cosmos, que tan sólo los fotones existen en mayor cantidad. Cada segundo, nuestro propio cuerpo es atravesado por centenares de billones de ellos, que tienen un variado origen en la Tierra, el Sol y el resto del universo, algunos de ellos, incluso, se originaron durante el Big Bang. A pesar de su abundancia, como no tienen carga y son tan pequeños, pueden atravesar nuestros cuerpos y la Tierra entera sin inmutarse. Mariam Tórtola, investigadora en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) y profesora de la Universidad de Valencia, estudia los neutrinos y participa en el Proyecto DUNE que estudiará las propiedades de los neutrinos con dos inmensos detectores separados entre sí 1.300 kilómetros.

Un agricultor que siembra, nivela el terreno o distribuye insecticida en sus cultivos montado en su tractor equipado con tecnología de posicionamiento más moderna; un meteorólogo que se vale de los datos suministrados por ese mismo sistema para estudiar la distribución de vapor de agua en la atmósfera; un vulcanólogo que gracias a la medida precisa de los cambios de altura y movimientos del terreno vigila la evolución de un volcán o el diseñador de un sistema guía de un vehículo autónomo, todos ellos tienen algo en común: necesitan conocer su posición sobre el globo terrestre con gran exactitud. Una forma de conseguirlo consiste en utilizar los datos que suministra la Red de estaciones permanentes GNSS (Global Navigation Satellite System). Hoy, dentro del conjunto de programas dedicados a la celebración del 150 aniversario del Instituto Geográfico Nacional (IGN), charlamos sobre el posicionamiento de alta precisión con José Antonio Sánchez Sobrino, ingeniero geógrafo y jefe del Servicio de programas Geodésicos del IGN.

Hoy vamos a visitar una nebulosa situada a 18.000 años luz, en la constelación Ara (Altar), que lleva el nombre de Mantarraya, llamada así porque algunos astrónomos, tirando de imaginación, encontraron en ella un parecido con ese animal marino. Un grupo de investigadores, entre los que se encuentra nuestro invitado, Martín Guerrero Roncel, del IAA – CSIC, comparando las imágenes de la nebulosa obtenidas por el Telescopio Espacial Hubble en 1996 y 2016, ha descubierto que la nebulosa ha sufrido cambios importantes en muy pocos años, unos cambios provocados por variaciones en la estrella de la que surgió. El resultado de la investigación ha sido publicado recientemente en la revista The Astrophysical Journal

Ganímedes es un satélite de Júpiter fuera de lo común, no solamente es el más grande del Sistema Solar, mayor incluso que Mercurio, sino que, según se cree, entre su núcleo fundido, rico en hierro, y la corteza existe un enorme océano subterráneo que alberga tanta agua como la contenida en todos los océanos de la Tierra juntos. Nuestro invitado en Hablando con Científicos, Fernando Izquierdo y sus colegas han estudiado el comportamiento de ciertos compuestos, llamado clatratos, capaces de almacenar sustancias como el CO2 o el metano, que podrían existir en las condiciones de presión y temperatura que imperan en el fondo del océano de Ganímedes. Estas sustancias pueden, además, permitir el paso de nutrientes desde la base recosa y el agua favoreciendo así la existencia de un ambiente en el que podría desarrollarse la vida.

Escribir sobre el agua y observar cómo el mensaje se pierde, recitar al viento, una palabra escrita consumida por el fuego o rostros borrados son algunas de las imágenes con las que la artista, y mujer de ciencia, Juana Ciudad Pizarro, muestra las dificultades a las que se enfrentan los enfermos de Alzheimer. Olga Ivanova, neurolingüista, explica cómo, en esos enfermos, el olvido de palabras entorpece la creación de un mensaje coherente, la expresión verbal se debilita y la comunicación con los demás languidece. Juana y Olga, invitadas hoy en Hablando con Científicos, junto a la neurocientífica Julia Sánchez, son las autoras de la exposición Vidas Líquidas. La palabra en la punta de la lengua un proyecto que forma parte de la iniciativa Con Ciencia Con Arte.

El paciente (A.B.) era doctor en psicología, estaba casado y tenía siete hijos, cuando, a la edad de 39 años, sufrió un infarto agudo de miocardio. Como consecuencia del accidente cardiovascular, su cerebro sufrió una falta de oxígeno y quedó dañado para siempre. Cuando se recuperó, los médicos que lo atendían descubrieron que conservaba sus facultades intelectuales, pero era incapaz de fijar nuevos recuerdos en su memoria. A partir de entonces, cada uno de sus días comenzaba con los recuerdos grabados en su memoria hasta cinco años antes del infarto sin que nada nuevo se añadiera a ellos. Un equipo de científicos estudió a (A.B.) durante 24 años y después de su muerte, analizó su cerebro, cedido a la ciencia, para descubrir las lesiones que provocaron el deterioro de su memoria. Los resultados han sido publicados recientemente en PNAS y uno de sus autores es nuestro invitado en Hablando con Científicos, Ricardo Insausti, catedrático de anatomía de la UCLM.

Cuando miramos hacia atrás en el tiempo, he intentamos imaginar a los habitantes de la Tierra hace 100 millones de años, inevitablemente pensamos en los dinosaurios. Sin embargo, aquellos enormes y magníficos animales no eran los únicos, como sucede ahora, nuestro planeta estaba habitado por una enorme diversidad de especies de todos los tipos y tamaños. Hoy vamos a romper con esa tradición, con la guía de nuestros invitados Juan D. Daza y Arnau Bolet presentamos a una criatura pequeña, de apenas unos cinco centímetros de longitud en estado adulto, que, a pesar de tener una lengua balística que proyectaba a gran velocidad y distancia para captura a sus presas, como hacen los camaleones, no era un reptil ni estaba emparentado con ellos, era un anfibio albanerpetóntido más parecido a las salamandras. El fósil fue encontrado en ámbar de 99 millones de años de antigüedad.

Viajamos en el espacio y en el tiempo hasta los confines del Universo para observar un objeto que figura entre los más energéticos y violentos del Cosmos. El objeto, identificado como 4FGL J1219.0+3653 está situado a más de 12.000 millones de años-luz de nosotros. Se trata de un blázar, es decir, una galaxia activa con un agujero negro supermasivo rodeado de un enorme disco de materia que va cayendo hacia él. El agujero negro engulle la materia de su alrededor y emite un haz de partículas y radiación que apunta hacia la Tierra. Esa particular orientación ha permitido que el blázar sea detectado y estudiado con el Gran Telescopio de Canarias (GTC), un estudio que aporta datos que desafían los conocimientos sobre la evolución cósmica de los blázares y de las galaxias activas en general. Hablamos con Alberto Domínguez, investigador del Instituto de Física del Cosmos y Partículas (IPARCOS) de la UCM.

Un concierto de rock multitudinario donde la muchedumbre salta y baila al ritmo de la música, un partido de fútbol en el que la afición se levanta al unísono para celebrar el gol de su equipo o las explosiones de los cohetes durante una sesión de fuegos artificiales son eventos que producen algo más que alegría, hacen que la tierra tiemble bajo nuestros pies. Cuando oímos hablar de movimientos sísmicos, pensamos en terremotos y vibraciones del terreno debidas a la liberación de fuertes tensiones en ciertos lugares de la corteza terrestre. Sin embargo, no se nos ocurre pensar en otros fenómenos que también producen temblores, aunque sean de menor intensidad, como el oleaje del mar, las tormentas o aquellos relacionados con actividades humanas. Todos ellos aportan también su granito de arena a las señales detectadas por los sismómetros, pero su mezcla forma un ruido de fondo, un “ruido sísmico”, que durante mucho tiempo fue desechado por los sismólogos porque interferían con las señales generadas por los terremotos. Ahora, el ruido sísmico se han convertido en una fuente importante de información, tanto sobre nuestro planeta como sobre nosotros mismos. Nos habla del ruido sísmico Beatriz Gaite Castrillo, sismóloga del Instituto Geográfico Nacional.

Tempe Mensa es una meseta marciana en forma de cuña, de más de 50 km de largo y 30 km en su parte más ancha, que se eleva más de mil metros sobre el terreno circundante. Los bordes de Tempe Mensa son laderas escarpadas, más pronunciadas en el suroeste, donde un meteorito de grandes dimensiones impactó en tiempo inmemorial con tal violencia que dejó una cicatriz en forma de cráter de 22 kilómetros de diámetro. Las imágenes aéreas del lugar son impresionantes, pero lo es más aún imaginar allí a NUWA, una gran ciudad capaz de albergar a un millón de habitantes propuesta por investigadores españoles atendiendo al desafío de la Mars Society en 2019. Guillem Anglada-Escudé investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC) y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña y a Gisela Detrell, investigadora en el Instituto de Sistemas Espaciales de la Universidad de Stuttgart en Alemania, describen NUWA para todos nosotros.

Marco de la Rasilla, profesor e investigador de la Universidad de Oviedo nos dice que hace 50.000 años Europa era esencialmente neandertal, es decir, sus habitantes eran recios, con un cráneo alargado y amplio, baja estatura y complexión robusta. No eran los únicos homínidos que habitaban el planeta por aquella época, desde África comenzaban a expandirse por Oriente Medio los humanos modernos, el homo sapiens, con un cráneo más redondeado y un cuerpo más estilizado que el neandertal. Y más al norte habitaban los denisovanos, llamados así porque sus restos se encontraron en una cueva de Denísova, en Siberia, aunque sus escasos restos no permiten hacer una descripción clara de su fisionomía. Así pues, tres homínidos distintos, compartieron un periodo su existencia a lo largo de una extensa región y, según los últimos datos genéticos, los encuentros no siempre fueron beligerantes, también se mezclaron y tuvieron descendencia entre ellos.

El 26 de diciembre de 2004, en el fondo del océano Índico, cerca de la Isla de Sumatra, la tierra tembló con una violencia inusitada. El movimiento sísmico submarino provocó un tsunami que arrasó las costas del océano produciendo más de 280.000 víctimas. Aquel acontecimiento hizo comprender la necesidad de crear sistemas de detección temprana de tsunamis que permitan avisar a la población con tiempo suficiente para que se ponga a salvo. Hoy, Juan Vicente Cantavella, sismólogo, investigador del Instituto Geográfico Nacional, cuenta qué son los tsunamis, cómo se producen y propagan por el océano, por qué son tan peligrosos al alcanzar las costas y, lo más importante, cómo pueden ser detectados con tiempo suficiente para enviar un aviso a las poblaciones costeras y conseguir que se pongan a salvo antes de que la gran ola llegue arrasándolo todo.

Observar lo que sucede en el interior del cuerpo de un ser vivo sin necesidad de utilizar métodos invasivos es el objetivo de técnicas de imagen que ahora se emplean en hospitales y centros de investigación. Algunas de esas técnicas de imagen se basan en la radioquímica, una rama del conocimiento que utiliza la química tradicional unida al uso de átomos radiactivos. Ese es el campo de estudio de nuestro invitado, Jordi Llop, investigador principal del Grupo de Radioquímica e Imagen Nuclear en el Centro de investigación cooperativa en biomateriales CICbiomaGUNE. Jordi Llop y su equipo desarrollan estrategias que permitan convertir moléculas pequeñas y macromoléculas (péptidos, proteínas) en emisores de radiación que revelan cómo se comportan en el interior de los cuerpos de animales de laboratorio o de pacientes. Los procesos de imagen desarrollados a partir de la radioquímica permiten investigar tanto el comportamiento de un fármaco como la evolución de enfermedades degenerativas como el Alzheimer.

Estudiar el presente y futuro de los bosques requiere una observación continuada y la elaboración de modelos que permitan conocer su evolución. Un lugar de condiciones excepcionales para este tipo de investigaciones es Noruega, un país que tiene casi el 40% de sus superficie cubierta de bosques en los que abundan los abetos, pinos y abedules. Allí se encuentra nuestra invitada de hoy en Hablando con Científicos, la burgalesa Clara Antón Fernández, investigadora del Instituto Noruego de Bioeconomía (NIBIO). Los investigadores de NIBIO llevan décadas haciendo un seguimiento de 12.000 parcelas arboladas de unos 250 m2 repartidas por todo el territorio noruego, en las que recoge información sobre el tipo de suelo, densidad del arbolado, salud de los árboles, tipo de vegetación, daños producidos por el viento, nieve y plagas, biodiversidad, gestión, etc. Con esos datos elaboran modelos que permiten hacer una proyección de futuro sostenible de los bosques y proponen las políticas de gestión que permitan afrontar los retos provocados por el cambio climático.

Sabemos que el mundo que nos rodea está compuesto por átomos, una partículas diminutas de dimensiones nanométricas. Esa escala de medida es difícil de imaginar, dice Daniel Ramos, nuestro invitado en Hablando con Científicos. Para hacernos una idea, un nanómetro es, comparado con nuestra estatura, como somos nosotros comparados con el tamaño de la Vía Láctea. El movimiento a esa escala diminuta es el objeto de estudio de la “Nanomecánica”, una rama del conocimiento que da nombre al libro escrito por Daniel Ramos y que hoy comentamos en este programa. El libro, editado por la editorial CSIC, nos invita a conocer qué herramientas y dispositivos ha desarrollado la ciencia para estudiar el movimiento a escala nanométrica, instrumentos como el microscopio de efecto túnel o de fuerzas atómicas, sensores, balanzas atómicas y todo un conjunto de tecnologías con las que se puede pesar un átomo o medir las interacciones entre las moléculas. Tecnologías que tienen aplicaciones en multitud de campos, desde la biomedicina o la fabricación de componentes para teléfonos móviles hasta los detectores de ondas gravitacionales.

Los hombres y las mujeres somos diferentes, genéticamente hablando, las diferencias más obvias están en los cromosomas sexuales, la mujer tiene XX y el hombre XY. Esas diferencias tienen consecuencias evidentes en la fisionomía de cada persona pero los efectos del sexo van mucho más allá. Un estudio publicado en Science y firmado por nuestra invitada, Meritxell Oliva, investigadora de la Universidad de Chicago, revela que el sexo tiene una notable influencia en la actividad o expresión de genes en las distintas células que componen los tejidos humanos. Los resultados muestran que más de un tercio de los genes tienen una expresión sesgada por el sexo en, al menos, un tejido. El estudio forma parte del proyecto Genotype-Tissue Expression (GTEx), cuyo objetivo consiste en estudiar, analizando la genética, lo diversos que somos los seres humanos.

El Parkinson es una enfermedad neurogenerativa que afecta generalmente a personas mayores y que, en su estado avanzado, provoca un temblor incontrolado en las manos y otras extremidades, lentitud de movimientos y otros trastornos. La enfermedad fue descrita en 1817 por el doctor James Parkinson y, como comenta hoy Analia Bortolozzi, nuestra invitada en Hablando con Científicos, “A día de hoy, a pesar de haber transcurrido más de 200 años, sabemos muchas cosas, pero aún no podemos saber con exactitud cuáles son las causas”. Ahora la doctora Bortolozzi y su equipo ha diseñado una molécula que en un futuro puede convertirse en nuevo tratamiento para la enfermedad de Parkinson.

Gustavo Bueno fue un filosofo español considerado por algunos como uno de los mayores filósofos del siglo XX y principios del XXI. Su obra es enorme y en ella tiene lugar un intercambio constante entre la ciencia y la historia de la filosofía. Hace años tuve la oportunidad de charlar con él sobre un tema fascinante: La religión en la evolución humana. Circunstancias personales y problemas técnicos que surgieron en aquel momento imposibilitaron la publicación de la entrevista. Gustavo Bueno falleció el 7 de agosto de 2016 y aquella entrevista, grabada antes de su muerte, la hemos podido recuperar y se ha convertido ahora en un documento inédito del filósofo, un documento que hoy compartimos con todos vosotros en este nuevo capítulo de Hablando con Científicos.

Las imágenes obtenidas mediante satélites artificiales, unidas a la capacidad de análisis que proporciona la Inteligencia Artificial, se han convertido en una ayuda muy importante para los arqueólogos. Un grupo de científicos, dirigido por nuestro invitado, Hèctor A. Orengo, investigador del Instituto Catalán de Arqueología Clásica, ha utilizado esas nuevas tecnologías para estudiar una amplia región de Pakistán conocida como el desierto de Cholistán. La región, ahora árida y seca, hace más de 4.500 años estaba surcada por un gran río y numerosos afluentes a cuyas orillas florecía una gran cantidad de asentamientos humanos de la civilización del Indo. El análisis de las imágenes de 36.000 kilómetros cuadrados del desierto ha revelado la ubicación de más de 300 nuevos sitios arqueológicos desconocidos hasta ahora.

En el desierto del sur de Israel, a 11 km al sur de la ciudad moderna de Arad, en la pared desnuda de una de las orillas del lecho seco de un río se encuentra una abertura estrecha por la que se accede a la cueva Nahal Hemar. La cueva, descubierta y excavada en 1983, proporcionó uno de los conjuntos más ricos de herramientas, huesos y artefactos utilizados por los seres humanos del Neolítico precerámico: una máscara de piedra, cráneos modelados, restos de una estatua, estatuillas de hueso y herramientas de pedernal. Entre las abundantes herramientas líticas se encuentra una colección extraordinaria de cuchillos que, por su forma, reciben el nombre de cuchillos del tipo Nahal Hemar. El análisis microscópico del filo de los cuchillos sugiere que fueron utilizados durante rituales de culto para descarnar a los muertos. Los resultados han sido publicados en Quarternary International por Ferran Borrell, Juan José Ibáñez y Ofer Bar-Yosef.

En el Observatorio Astronómico de Yebes, que hoy visitamos guiados por su director, el astrónomo Pablo de Vicente, se observa al Universo con grandes antenas capaces de captar las emisiones de radio procedentes de las regiones más energéticas o frías del Universo. Además de las investigaciones astronómicas, el radiotelescopio de 40 metros de Yebes, que participa en redes de Interferometría de Larga Base (VLBI), se utiliza para “Geodesia Espacial”. Este tipo de redes permiten calcular, con precisión milimétrica, la distancia entre dos radiotelescopios separados miles de kilómetros, con estos datos es posible detectar el movimiento de las placas tectónicas, las variaciones del campo gravitatorio y de la rotación terrestre y otras medidas geodésicas. Estas observaciones han permitido medir con un una precisión de centímetros la posición del robot InsSight de la NASA en Marte.

Todos nosotros nacemos de una única célula a partir de la cual se genera todo nuestro cuerpo. Ahora bien, ¿cómo sabe el embrión dónde y cómo debe formar cada miembro respetando el esquema corporal que tenemos? Para formar el brazo, el embrión debe generar un abultamiento, el primordio, a partir del cual se creará el brazo, codo, antebrazo y la mano. La aparición de las distintas partes, en orden exacto, se debe a un conjunto complejo de interacciones moleculares y genéticas que son objeto de investigación. Ahora, un grupo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) ha identificado un sistema que aporta información a las células del embrión sobre la posición que ocupan en las extremidades durante el desarrollo. Los resultados han sido publicados en un artículo en Sciencie Advances, cuya primera autora es Irene Delgado Carceller, nuestra invitada en Hablando con Científicos.

Cada año mueren en el mundo más de 700.000 personas por culpa de las enfermedades provocadas por las bacterias resistentes a los antibióticos. Una posible solución al problema consiste en utilizar virus bacteriófagos como agentes antimicrobianos. Para explicar qué son los bacteriófagos, dónde se pueden encontrar, cómo es posible su aislamiento y utilización, tanto para curar a los enfermos que lo necesiten, como en procesos industriales que utilizan bacterias para la elaboración de alimentos, entrevistamos hoy a Pilar García Suárez, Investigadora del Grupo Fermentos Lácticos y Bioconservación (DairySafe) del Instituto de Productos Lácteos de Asturias y autora, junto a Lucía Fernández, Diana Gutiérrez y Ana Rodríguez del libro titulado Los Bacteriófagos. Los virus que combaten las infecciones.

Más de 2600 especies de animales de todo el mundo están amenazadas por venenos de distinto tipo que son liberados al ambiente. Insecticidas organoclorados, plomo de la munición utilizada en la caza, sustancias de uso veterinario o cebos envenenados utilizados ilegalmente para eliminar especies depredadoras son las causas más comunes del declive de muchas especies. Ahora, un artículo en PNAS publicado por Patricia Mateo y sus colegas de la Unidad Mixta de Investigación en Biodiversidad de la Universidad de Oviedo y del CSIC, revela que existe una conexión entre 1.075 casos detectados de envenenamiento de milano real y la evolución de las poblaciones de esta especie a lo largo de 20 años. Los resultados demuestran que hay una clara relación entre el envenenamiento de milanos reales y la disminución de entre del 31% al 43% en las poblaciones reproductoras de la zona de estudio en España durante las últimas dos décadas.

Los investigadores Gurdon y Yamanaka recibieron el premio Nobel de Fisiología y Medicina en el año 2012 “por el descubrimiento de que células adultas pueden reprogramarse para convertirlas en pluripotentes”. Este descubrimiento ha permitido el desarrollo de varias técnicas que permiten obtener células madre mediante la “reprogramación” de células adultas diferenciadas para obtener, a partir de ellas, células especializadas de cualquier tejido. Así se ha abierto un camino a su empleo en terapias celulares de diversas enfermedades musculares, nerviosas, degenerativas, etc. Sin embargo, hasta ahora, las células madre obtenidas utilizando los distintos protocolos tienen baja calidad y eso condiciona su eficacia. María Salazar Roa y un grupo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) han desarrollado un método que puede aumentar significativamente la calidad de las células madre obtenidas por cualquier otro protocolo, lo que mejora la eficacia en la producción de tipos de células especializadas con potencial aplicación en terapia celular.

Lo hemos visto muchas veces en películas de ciencia ficción, coches voladores que discurren a distintos niveles por carreteras invisibles a diferentes alturas sobre el suelo, taxis autónomos que transportan a personas y mercancías sin conductor humano que los guíe, robots voladores que llaman a la puerta para entregar paquetes en mano y, quizá lo más interesante, calles por las que se mueven con total libertad los peatones sin vehículos parados o en movimiento que les disputen el espacio. Todo eso puede hacerse realidad muy pronto, según nos cuenta hoy Israel Quintanilla, profesor de Ingeniería Aeroespacial en la Universidad Politécnica de Valencia e investigador en drones.

Una gota de agua del océano, observada con un microscopio, revela a todo un mundo lleno de vida formado por miles de criaturas diminutas. Entre ellas destacan las diatomeas, unas algas compuestas por una única célula protegida por una cápsula microscópica de sílice que, dependiendo de la especie, puede tener muy diversas formas y colorido, algunas de gran belleza, razón por la que algunos las conocen como las “joyas del mar”. Estos seres fotosintéticos viven en enormes cantidades en las aguas superficiales, utilizando la energía solar para captar el CO2 y convertirlo en materia orgánica, ayudando a paliar, en buena medida, el efecto invernadero. Hoy nos sumergimos en el océano para descubrir a algunos de esos habitantes microscópicos, pero de importancia vital para el equilibrio natural del planeta. Nos guía en la inmersión Pedro Cermeño Aínsa, investigador en el Instituto de Ciencias del Mar del CSIC y autor del libro titulado Las diatomeas y los bosques invisibles del océano. Más información en https://cienciaes.com

¿Dónde estamos? En estos momentos la pregunta parece simple de responder, gracias a los dispositivos móviles que reciben las señales de los satélites de los sistemas de posicionamiento como el GPS, GLONASS o Galileo. Pero el hecho de contar con una tecnología capaz de ofrecernos la información no significa que la respuesta a la pregunta sea fácil. Para llegar a este punto los seres humanos han tenido que adquirir un conocimiento muy exhaustivo de la forma de la Tierra y de sus movimientos, una información que ha sido posible gracias a una ciencia que recibe el nombre de Geodesia. La Geodesia tiene aplicaciones en la astronáutica, la navegación marítima, la observación y medición de los cambios a escala local o planetaria, la agricultura de precisión, etc. Para que nos lo explique estas cosas está hoy con nosotros Marcelino Valdés Perez de Vargas, geodesta del Instituto Geográfico Nacional.

Entre todos los eventos que se produjeron durante la colonización de América por los primeros seres humanos, los movimientos de población que habitaron las islas del Caribe merecen un capítulo especial. La región, formada por más de 700 islas, islotes y cayos, fue una de las últimas colonizadas por los seres humanos. La evidencia arqueológica sugiere que los primeros pobladores llegaron a las islas hace 8.000 años, aunque hubo otras oleadas. Ahora, un estudio publicado en Science, firmado por Kathrin Nägele, Cosimo Posth y Miren Iraeta Orbegozo, nuestra invitada en Hablando con Científicos, utiliza el análisis del ADN de 93 individuos que habitaron distintas islas del Caribe en un periodo que abarca desde los 3.200 y 400 años antes del momento actual para obtener información sobre la forma en la que se produjeron las distintas migraciones que poblaron las islas caribeñas.

El Atlas es el nombre con el que se conoce a la vértebra más alta de la columna vertebral, un hueso que separa a la columna del cráneo y por lo tanto sirve de soporte a la cabeza. Esta posición tan especial hace que se hayan realizado multitud de estudios del Atlas tanto en nuestra especie como en neandertales, australopitecos, y otras criaturas cercanas a nosotros en el camino evolutivo. Hoy hablamos del estudio de varias vértebras atlas encontradas en un yacimiento de Krapina (Croacia), donde habitaron neandertales hace 130.000 años. Un grupo de científicos de varias instituciones españolas y croatas, entre los que se encuentra Carlos A. Palancar, doctorando en el Museo Nacional de Ciencias Naturales, ha estudiado las variantes anatómicas de esos fósiles y las ha comparado con las existentes en los humanos actuales y con los restos de neandertales encontrados en otros yacimientos. Los resultados apoyan la idea de que la baja variación genética de los neandertales fue una de las causas que pudo llevarlos a su extinción.

La temperatura en la atmósfera va descendiendo a medida que nos elevamos desde la superficie terrestre, a unos 10 kilómetros de altura suele rondar los 40ºC bajo cero. A temperaturas tan bajas el vapor de agua atmosférico se condensa en pequeños cristales de hielo que tienen forma de prismas hexagonales. Aunque llevamos muchos años estudiando el comportamiento del hielo atmosférico, la realidad es que aún hay fenómenos que no se acaban de comprender del todo. Uno de ellos es que los cristales suelen existir en dos formas, una achatada por la base y otra alargada en forma de columna pero, curiosamente, el crecimiento como cristales “chatos” o columnares se va alternando varias veces a medida que la temperatura desciende desde los 0ºC hasta los -40ºC. Un equipo de investigadores, entre los que se encuentra nuestro invitado, Luis González MacDowell, ha realizado una investigación que explica el porqué de este comportamiento.

Hoy hablamos de una sustancia que está ligada a nosotros a lo largo de toda nuestra vida: la urea. Nuestros cuerpos la expulsan en grandes cantidades en la orina y tiene el privilegio de ser la primera molécula biológica que fue sintetizada en laboratorio a partir de componentes no ligados a la vida. Pero la urea no solamente existe en el interior de los seres vivos o en los laboratorios de química, también se encuentra en otros muchos lugares, ajenos a la Tierra, sin que su formación esté conectada con actividad biológica alguna. Se encontró hace tiempo en los meteoritos que caen a la Tierra y ahora ha sido detectada mucho más lejos, en una nube molecular gigante que existe en el centro de la Vía Láctea (G + 0.693-0.027). Es la primera vez que se detecta urea en un lugar situado fuera de una región de formación estelar. El estudio ha sido publicado recientemente en la revista científica “Astrobiology” y está firmado en primer lugar por nuestra invitada hoy en hablando con Científicos: Izaskun Jiménez Serra, investigadora del Centro de Astrobiología (CAB), un centro de investigación mixto del CSIC y del INTA, asociado al NASA Astrobiology Institute (NAI).

Hoy vamos a viajar hasta uno de los objetos más fascinantes del Universo: un agujero negro. Nuestro guía es Diego Altamirano, argentino, investigador del Astronomy Group en la Universidad de Southampton, UK. Con tan experta compañía hace tiempo que hicimos un viaje a las estrellas de neutrones y, dado el éxito que tuvo entre todos vosotros, hoy lo hemos invitado de nuevo para visitar con él, al menos mentalmente, el agujero negro MAXI J1820+070, situado a 10,000 años luz de distancia en la constelación de Ofiuco, a cuyo alrededor gira una estrella compañera que le proporciona un disco de materia que emite rayos X. Diego Altamirano y su equipo han estudiado las señales obtenidas con el instrumento NICER, situado en la ISS, una información que les ha permitido comprender cómo son los agujeros negros y los fenómenos que suceden a su alrededor.

Los restos encontrados en los recipientes de cerámica que utilizaron habitantes de las regiones atlánticas europeas para hacer sus guisos, hace entre 7.500 y 5.500 años, han permitido a un grupo internacional de científicos estudiar los alimentos cocinados durante aquella época prehistórica. Los investigadores, liderados por Miriam Cubas, investigadora de la Universidad de Oviedo, lograron reunir restos de cerámica utilizada para cocinar procedentes de 24 yacimientos arqueológicos repartidos por la costa atlántica europea, desde Portugal hasta las costas del Báltico. Utilizando técnicas de análisis molecular e isotópico han podido extraer sustancias que habían quedado impregnadas en la arcilla y descubrir algunos de los alimentos cocinados en las ollas y pucheros prehistóricos.

La evolución de la pandemia que estamos sufriendo está provocando una avalancha de investigaciones sin precedentes en la historia de la ciencia. Hoy entrevistamos de nuevo a Jorge Laborda para aprender cómo es nuestro código genético a partir de las enseñanzas obtenidas del estudio del coronavirus. La explicación nos permitirá comprender el resultado de unas interesantes investigaciones llevadas a cabo por científicos de la King Faisal University en las que han estudiado el “sesgo genético” del coronavirus causante de la enfermedad COVID-19. El sesgo genético se refiere al empleo de ciertas ordenaciones en el genoma que suelen ser más utilizadas en cada especie, unas preferencias que pone barreras al salto de un virus de una especie a otra especie distinta. La sorpresa ha sido que el sesgo genético SARS-CoV-2 del es muy cercano al de las células humanas ¿Qué ha podido pasar para que se produzca esa adaptación tan rápida a nuestra especie? La cuestión queda abierta y Jorge Laborda comenta algunas de las posibles respuestas en este programa.

La materia se presenta, a veces, de dos formas especulares, aparentemente iguales, pero distintas entre sí, como los objetos reflejados en un espejo. Es fácil identificar esa diferencia, basta con observar nuestras manos. Ambas se parecen, pero si intentamos poner sobre otra, es imposible hacerlas coincidir. Estos objetos se llaman quirales y pueden existir a cualquier escala, desde el la enorme estructura de una galaxia espiral hasta la delicada conexión entre los átomos de algunas moléculas. Las moléculas quirales tienen enormes implicaciones en campos como la medicina, la farmacología, la química o la física. Luis Gómez Hortigüela nos invita a conocerlas en su libro La quiralidad, el mundo al otro lado del espejo..

Sandra Blanco, nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos, abre para nosotros el interior de las células con el objetivo de mostrarnos un mundo nuevo, mucho más complejo e interesante de lo que hubiéramos podido imaginar. En ese mundo gobernado por la información genética almacenada en el ADN, proliferan una gran cantidad de moléculas de ARN que juegan un papel importantísimo en el sistema inmune durante las infecciones provocadas por virus y en el cáncer. El ARN es un conjunto de letras que ha tomado protagonismo últimamente debido a la pandemia provocada por el coronavirus SARS-COV-2, porque este virus causante de la enfermedad COVID-19, es un virus de ARN. Pero ¿qué es el ARN? ¿por qué es tan importante como para estar relacionado con cosas tan aparentemente dispares como el cáncer y la infección por virus? De estas cosas habla Sandra Blanco Benavente, investigadora del Centro de Investigación del Cáncer (CIC-IBMCC).

“El sistema inmunitario no funciona solo cuando sufrimos una infección y caemos enfermos, funciona en todos los momentos del día y de la noche y, cuando lo hace bien, evita que suframos infecciones y otras enfermedades.” Así comienza Jorge Laborda su libro Tus defensas frente al coronavirus. Una breve introducción al sistema inmunitario. El libro es fruto de un trabajo de tres años destinado a divulgar cómo funciona nuestro sistema inmunitario, la pieza clave para luchar contra cualquier infección, sea provocada por bacterias, hongos o virus. Los recientes acontecimientos han servido, confiesa el autor, para darle el último empujón a esta obra básica para entender lo que está sucediendo durante la pandemia del COVID-19.

Aunque no existe una definición clara de lo que llamamos “microsatélite”, se admite que esa palabra engloba a satélites artificiales con una masa que va desde 4 gramos hasta los 200 kilogramos. Durante mucho tiempo se consideró que estos artefactos espaciales no eran más que un juego de aficionados y una pérdida de tiempo y dinero, pero gracias a personas como Rick Fleeter, nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos, la visión actual es muy distinta. Un microsatélite, es pequeño, barato, tiene pocos componentes, se elabora en un periodo de tiempo corto, utiliza tecnologías más modernas, existentes para otras aplicaciones como teléfonos móviles o dispositivos electrónicos de uso común y puede ser incorporado en los huecos libres que quedan en los lanzadores después de acoplar los satélites más grandes. Con ellos se forman nuevos ingenieros en las universidades, se hace investigación sobre la Tierra y el espacio y son buenos candidatos para la exploración interplanetaria.

Los incendios forestales han sido noticia reciente por su extensión y duración, especialmente en ciertos lugares, como Australia, donde ardieron más de 10.000.000 de hectáreas, miles de propiedades quedaron destruidas y murieron decenas de personas. Estas noticias nos hacen pensar que los incendios forestales van subiendo en número y extensión cada año. Sin embargo, cuando se analizan las cifras reales, obtenidas contabilizando el total de incendios y el área quemada durante las últimas décadas, la realidad es que el área global quemada parece haber disminuido de forma considerable y cada vez hay más pruebas de que, en estos momentos, se producen menos incendios que hace siglos ¿Qué significado tienen esos datos? ¿Acaso nuestra percepción de que el Cambio Climático está forzando un aumento de las sequías y los incendios forestales es errónea? Un estudio, firmado por Cristina Santín, investigadora en Swansea University, UK, revela que la disminución de superficie quemada durante el último siglo se debe a los cambios que los humanos hemos introducido en los ecosistemas y a nuestra relación con el fuego. El Cambio Climático, en cambio, contribuye al aumento y la intensidad de los incendios.

La palabra “cuántica” se ha hecho tan popular que se utiliza para todo, aunque solamente sea por el atractivo halo que proporciona lo incomprendido y misterioso. Pero la Física Cuántica no se merece ese halo de misterio, se puede comprender, dice Carlos Sabín, nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos. Muchos de los conceptos oscuros se deben, en parte, a b¡en intencionados físicos, cuyos ejemplos para hacer comprensible la materia han sido interpretados erróneamente. Carlos Sabín es autor de un libro, titulado “Verdades y mentiras de la Física Cuántica”, con el que nos enseña lo que NO es la física cuántica entre esa maraña de conceptos que la han hecho tan popular como incomprendida.

Los motores que impulsan a los aviones a reacción deben soportar enormes presiones y elevadas temperaturas durante muchas horas, sin fallo, para seguridad de los pasajeros. Para soportar esas condiciones se utilizan materiales muy especiales por su resistencia y fiabilidad, unos materiales cuya mejora es objeto continuo de investigación. Actualmente se han desarrollado materiales compuestos de matriz cerámica (CMC) que son capaces de resistir temperaturas más altas, con una densidad menor y una mayor resistencia al desgaste. Esto permite ahorrar peso en los aviones, una mayor eficacia y ahorro de combustible. Uriel Montoro, ingeniero de General Electric Aviation, explica qué son los CMCs y sus aplicaciones en aviación.

Comprender el Universo a su más pequeña escala, aquella en la que la materia y la energía se mezclan en revoltijo de partículas elementales y fuerzas fundamentales, requiere de máquinas enormes y del esfuerzo coordinado de miles de científicos. La mayor de esas máquinas es el Gran Colisionador de Hadrones o LHC, perteneciente al Laboratorio Europeo de Física de Partículas Elementales (CERN). Entre las muchas instituciones científicas ligadas al LHC está el Instituto de Física de Cantabria (IFCA). Allí, la investigadora Alicia Calderón Tazón, doctora en Ciencias Físicas, trabaja en el detector de partículas CMS (Compact Muon Solenoid), un enorme instrumento de 21 metros de largo y 16 de ancho y 12.500 toneladas de peso diseñado para detectar las partículas que se generan durante la colisión de dos haces de protones que han sido acelerados por el LHC hasta alcanzar velocidades cercanas a la de la luz.

Hoy os invitamos a conocer la historia de la astronomía desde sus inicios hasta el invento del telescopio. Partimos desde los remotos tiempos del paleolítico y el neolítico, pasando por la astronomía que desarrollaron los babilonios, egipcios, griegos, romanos y árabes, sin olvidar los conocimientos adquiridos por los astrónomos chinos, indios y las civilizaciones precolombinas americanas. Nuestro guía es Pere Planesas, doctor en física, investigador en el Observatorio Astronómico Nacional, quien ha participado recientemente en el ciclo de conferencias organizado para celebrar el 150 aniversario del Instituto Geográfico Nacional (1870-2020) con una charla que llevó por título “¡Qué pequeño es el mundo! La Astronomía pretelescópica”.

Más allá de Neptuno, el último de los planetas conocidos, se sitúa un región fría y extensa, conocida como Cinturón de Kuiper, por la que orbitan muchos objetos que, según se cree, permanecen casi inalterados desde el nacimiento del Sistema Solar. Junto a uno de esos cuerpos pasó la sonda espacial New Horizons el 1 de enero del 2019. Las imágenes enviadas muestran un mundo extraño, formado por dos lóbulos unidos por un estrecho cuello, que sugiere una historia de aproximación y unión suave de dos cuerpos, alejada de las imágenes caóticas y llenas de colisiones que se han descrito en los inicios del Sistema Solar. Un conjunto de artículos publicados en la revista Science, da a conocer lo aprendido durante la fugaz visita de New Horizons a Arrokoth. Uno de esos artículos lleva por título “La geología y geofísica del Objeto del cinturón de Kuiper (486958) Arrokoth”, en cuya elaboración han participado casi un centenar de científicos, entre los que se encuentra nuestro invitado, el investigador chileno César Fuentes, astrónomo en el Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines de la Universidad de Chile.