LOS CORALES DE AGUAS SUPERFICIALES EVOLUCIONARON DE ESPECIES DE LAS PROFUNDIDADES

Una nueva investigación muestra que el segundo grupo más diverso entre los corales duros evolucionó primeramente en zonas muy profundas del mar, y no en las aguas que lo son poco. Estos corales se diversificaron en aguas profundas antes de dar lugar a por lo menos tres invasiones exitosas de hábitats tropicales de aguas superficiales en los últimos 40 millones de años. Este hallazgo aporta la primera evidencia sólida de un grupo de animales de aguas profundas invadiendo con éxito aguas superficiales y diversificándose en ellas.
"Cuando estudiamos el ADN y los fósiles de estos animales, podemos rastrear cómo estas transiciones desde aguas profundas hacia las superficiales han surgido en diferentes partes de la familia en distintos puntos del tiempo", explica Alberto Lindner, investigador de los corales en la Universidad de Sao Paulo, en Brasil.
Esto también desvela cómo los corales desarrollaron defensas óseas, posiblemente en una larga carrera armamentista con sus depredadores. El análisis conjunto de todos estos datos, demuestra, según Lindner y los otros autores del estudio, Stephen Cairns y Cliff Cunningham, cuán erróneo es pensar que los ecosistemas de aguas profundas son sistemas estáticos y aislados.
Aunque las investigaciones en aguas profundas son generalmente caras y difíciles, Lindner y sus colegas esperan que su trabajo aliente la exploración científica futura y conduzca a estudios evolutivos detallados en los océanos. Las profundidades marítimas y las zonas tropicales de aguas superficiales son los hábitats marinos con mayor diversidad, pero la manera en que las especies de las profundidades y las de las aguas superficiales conformaron estos hábitats tan diferentes es aún poco conocida por la comunidad científica. El nuevo estudio muestra que el integrar a las especies de ambos hábitats en los estudios evolutivos es decisivo para comprender la evolución de la vida en los océanos.

Hubo Dos Clases de Mamut Lanudo, y Una No Fue Extinguida Por el Hombre

Un extenso estudio genético sobre el extinto mamut lanudo, una especie de elefante que se adaptó para vivir en ambientes fríos del hemisferio norte, ha revelado que la especie no era un gran grupo homogéneo, como los científicos habían asumido previamente, y que además no tenía mucha diversidad genética. La población estaba dividida en dos grupos, y uno de ellos se extinguió hace 45.000 años, mucho antes de que los primeros humanos empezaran a aparecer en la región.
Este descubrimiento es particularmente interesante porque elimina la caza humana como un factor que contribuyó a esa extinción, dejando el cambio climático y las enfermedades como las causas más probables.
La investigación marca la primera vez que los científicos han analizado con un nivel de detalle tan alto la estructura de una población completa de mamíferos extintos, utilizando el genoma mitocondrial entero, es decir, todo el ADN que constituye los genes presentes en las estructuras de las mitocondrias dentro de las células.
Los datos de este estudio permitirán la comprobación de la nueva hipótesis presentada por el equipo, según la cual existían dos grupos de mamuts lanudos, un concepto que previamente no se había reconocido en los estudios realizados a partir del registro fósil.
Los científicos analizaron los genes en pelos obtenidos de los mamuts lanudos individuales. Los cuerpos de estos mamuts fueron encontrados en el norte de Siberia. El intervalo de las fechas de sus muertes es de aproximadamente 47.000 años, yendo desde hace aproximadamente 13.000 años, hasta hace unos 60.000.
Stephan C. Schuster, profesor de bioquímica y biología molecular en la Universidad Estatal de Pensilvania, y Webb Miller, profesor de biología y ciencias de la computación en la misma universidad, dirigieron el equipo de investigación internacional, que incluye a Thomas Gilbert de la Universidad de Copenhague en Dinamarca, y otros científicos en Australia, Bélgica, Francia, Italia, Rusia, España, Suecia, el Reino Unido y los Estados Unidos. En el equipo también figuran expertos en el campo de la evolución del genoma, el del ADN antiguo y el de la paleontología de los mamuts, así como varios conservadores de museos de historia natural.

Microfibras de Celulosa, un Vestigio Biológico Duradero

¿Buscando evidencias de vida en Marte o en otros planetas? Encontrar microfibras de celulosa pudiera ser lo más parecido a hallar vida, según una nueva investigación de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. Este nuevo estudio también ha extendido en unos 185 millones de años más la edad de la evidencia directa más antigua de material biológico en la Tierra.

La celulosa es la sustancia dura y resistente que constituye el componente estructural mayoritario de la materia vegetal. Es uno de los materiales biológicos más abundantes en la Tierra. Plantas, algas y bacterias producen cada año una cantidad de celulosa estimada en unos cien mil millones de toneladas.Jack D. Griffith, profesor de microbiología e inmunología en la Escuela de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte, encontró microfibras de celulosa en muestras que tomó de antiguos depósitos de sal preservados en el subsuelo bajo una zona desértica de Nuevo México.
La edad de estas microfibras de celulosa ha sido estimada en 253 millones de años. Esto las hace las macromoléculas nativas más antiguas hasta la fecha que hayan sido aisladas de manera directa, estudiadas y analizadas bioquímicamente.Hasta ahora, la evidencia más vieja de material biológico obtenido de fragmentos de una antigua proteína (presente en fósiles de Tyrannosaurus rex) había sido fechada en 68 millones de años.Según Griffith, las formas de vida más primitivas desarrollaron, con toda probabilidad, medios para polimerizar la glucosa (la fuente de energía de todas las formas de vida basadas en carbono hasta ahora conocidas) y obtener celulosa con propósitos estructurales. "La celulosa es como la casa de las bacterias, la biomembrana que las envuelve. Las plantas adoptaron a la celulosa como material estructural, y los insectos modificaron ligeramente este polímero para producir la quitina de la que se compone su exoesqueleto", subraya Griffith.Para tratar de encontrar evidencias de formas de vida, como bacterias o incluso vegetales superiores, que hayan podido existir en Marte o en cualquier otro astro del sistema solar, los autores de este estudio creen que buscar celulosa en depósitos de sal es probablemente una muy buena manera de proceder. La celulosa parece ser muy estable, y más resistente a la radiación ionizante que el ADN.

El Dragón de Komodo, Más Sofisticado Que Primitivo

Un nuevo estudio internacional ha revelado cómo el Dragón de Komodo, reptil que crece hasta una longitud promedio de dos a tres metros y que puede llegar a pesar unos 70 kilogramos, puede ser una máquina de matar tan eficiente a pesar de la discreta fuerza de su mordedura y de tener un cráneo liviano.

Con ancestros que se remontan a más de 100 millones de años en el pasado, el Dragón de Komodo (Varanus komodoensis) destroza a sus presas con una pasmosa facilidad, gracias, según los resultados del estudio, a emplear una combinación de 60 dientes a modo de sierra y afilados como cuchillos, poderosos músculos en el cuello y una especial estructura craneal.
Los investigadores destacan que el Dragón de Komodo, habitante de las islas de la Indonesia Central Komodo, Rinca, Flores, Gili Motang y Gili Dasami, comparte sus características dentales y de alimentación con los dinosaurios, los Tigres Dientes de Sable y otros animales extintos.Los científicos Karen Moreno y Stephen Wroe, de la Universidad de Nueva Gales del Sur, han empleado una técnica basada en la informática para comprobar la fuerza de la mordedura y la mecánica de la alimentación de este depredador.De uso frecuente en el análisis de trenes, aviones y vehículos terrestres, la técnica permitió al equipo de investigación aplicar la "ingeniería inversa" al diseño natural, para valorar las fuerzas mecánicas que puede manejar un cráneo de Dragón de Komodo.El animal tiene un cráneo ligero y muerde con poca fuerza, pero una combinación de diseño muy brillante, y una dentadura capaz de cortar con gran eficacia, un magnífico trabajo de la Madre Naturaleza, le permiten infligir heridas muy serias a presas tan grandes como un búfalo.

Un Extraño Pez Especializado en Colarse Por Rendijas

Un pez que al parecer prefiere deslizarse por hendiduras en lugar de nadar, y que puede ser capaz de ver en la manera en que vemos los humanos, puede representar una familia de peces completamente desconocida para la ciencia.

El animal, avistado en las aguas indonesias de la Isla de Ambon, tiene un cuerpo suave y suficientemente flexible como para resbalar y colarse entre las estrechas hendiduras en los arrecifes coralinos. Esta capacidad probablemente sea parte de la razón por la que había pasado desapercibido, hasta ahora.El matrimonio formado por Buck y Fitrie Randolph, con su guía de buceo Toby Fadirsyair, encontraron y fotografiaron un espécimen de este pez el 28 de enero en el puerto de Ambon. Desde entonces se ha avistado a un segundo adulto y a dos más pequeños, obviamente jóvenes, el 26 de marzo, frente a la costa de Ambon.Los Randolph son copropietarios de Maluku Divers, un negocio de buceo radicado en tierra firme. Toby Fadirsyair, quien trabaja en la empresa, dijo haber visto algo similar hace unos 10 ó 15 años, pero que la coloración era diferente.
Se consultaron los libros de referencia, pero no se encontró nada similar al pez fotografiado en enero. La búsqueda de expertos internacionales en peces los condujo finalmente al profesor Ted Pietsch, de la Universidad de Washington, quien ha publicado varios libros y 150 artículos académicos.Los especímenes recientemente encontrados basan su estrategia de acecho y captura de presas en ocultarse dentro de las hendiduras de los arrecifes de coral."Varias veces he visto estos peces esforzándose por pasar a través de una apertura que parece mucho más pequeña que el pez, tardando a veces hasta un minuto en pasar del todo a través de ella", relata David Hall, un fotógrafo submarino de historia natural quien tuvo la oportunidad de bucear con Maluku Divers y tomar nuevas fotografías de este hallazgo. "Deben tener una piel muy resistente para librarse de cortes u otros daños; no se observan evidencias de heridas superficiales o cicatrices en mis fotografías".Con un rostro inusualmente aplanado, los ojos del pez parecen estar dirigidos directamente hacia el frente, algo que Pietsch afirma no haber observado nunca antes en sus cuarenta años como ictiólogo. La mayoría de los peces tienen los ojos en los lados opuestos de la cabeza, de manera que cada ojo ve algo diferente. Sólo unos pocos peces tienen ojos cuyos radios de visión se superponen en el frente, dándoles visión binocular, un atributo especial bien desarrollado en los humanos, el cual nos permite apreciar con mayor precisión las distancias.

Un Diseño Parecido al de las Palomitas de Maíz Duplica la Sensibilidad de Células Solares

Un nuevo método puede conseguir una mejora impresionante en las células solares de bajo costo que se desarrollan actualmente en los laboratorios. Usando un diseño semejante a la estructuración en forma de esferas porosas de las palomitas de maíz, unos investigadores de la Universidad de Washington son capaces de manipular la luz y multiplicar por más de 2 la eficiencia de conversión de la energía solar en electricidad, en células solares sensibilizadas por tintes.

Las células solares de esa clase, popularizadas por primera vez en un artículo científico de 1991, son más flexibles, más fáciles de fabricar y más baratas que las tecnologías solares existentes. Los prototipos actuales de laboratorio pueden convertir en electricidad un décimo de la energía solar entrante. Esto es alrededor de la mitad de la eficiencia de las células basadas en el silicio, usadas actualmente en los paneles solares de tejados y en calculadoras.El autor principal de la investigación, Guozhong Cao, profesor de ciencia e ingeniería de los materiales de la Universidad de Washington, y sus colaboradores, no intentaron aumentar al máximo la eficiencia global de una célula sensibilizada por tintes para igualar o superar los resultados anteriores.
Lo que hicieron fue centrarse en desarrollar los nuevos métodos y comparar el rendimiento de una superficie homogéneamente rugosa con un diseño de conglomerados. Uno de los dilemas principales al hacer una célula solar eficiente es el tamaño de los granos. Los granos más pequeños tienen el área superficial más grande por volumen, y así absorben más los rayos de luz. Pero las agrupaciones más grandes, más cercanas por sus dimensiones a las longitudes de onda de la luz visible, la fuerzan a rebotar dentro de la delgada superficie absorbente, por lo que la luz tiene una mayor oportunidad de ser absorbida.Otros investigadores han probado mezclas de granos grandes con partículas pequeñas para dispersar la luz, pero han tenido poco éxito en mejorar la eficiencia. En vez de hacer esto, los investigadores de la Universidad de Washington sólo fabricaron granos muy diminutos, de aproximadamente 15 nanómetros de diámetro. Entonces los agruparon formando conglomerados más grandes, de aproximadamente 300 nanómetros de diámetro. Las pelotitas más grandes esparcen los rayos de luz entrantes y los fuerzan a viajar por una distancia mayor dentro de la célula solar. La estructura interior compleja de las pelotitas crea una enorme área superficial por cada gramo del material. Esta superficie interior es recubierta con un tinte que captura la luz.La eficiencia global era del 2,4 por ciento, usando sólo partículas pequeñas, la más alta eficiencia lograda para este material. Con el diseño basado en las pelotitas semejantes a palomitas de maíz, se ha alcanzado una eficiencia del 6,2 por ciento, más del doble del rendimiento anterior.

Dan Forma Geométrica a la Música

La conexión entre la música y las matemáticas ha fascinado a los estudiosos durante siglos. Ahora, tres profesores de música, Clifton Callender de la Universidad Estatal de Florida, Ian Quinn de la Universidad de Yale y Dmitri Tymoczko de la Universidad de Princeton, han inventado una nueva forma de analizar y categorizar la música, basándose en un planteamiento matemático profundo y complejo.

El trío ha perfilado un método denominado "teoría de la música geométrica", que traduce el idioma de la teoría musical al de la geometría contemporánea. Los investigadores toman las secuencias o combinaciones de notas, como los acordes, los ritmos y las escalas, y las categorizan para que puedan agruparse en "familias".Los diferentes tipos de la categorización producen espacios geométricos diferentes, y reflejan las formas distintas de entender la música que han tenido los compositores a lo largo de los siglos. Este logro, según esperan los investigadores, les permitirá analizar y entender la música de una manera mucho más profunda y satisfactoria.El método, según sus autores, les permite analizar y comparar muchos tipos de música occidental, y quizás alguna no occidental. El método se centra en la música de sonoridad occidental, porque conceptos como por ejemplo el de los acordes no son iguales en todo el mundo. También incorpora muchos esquemas elaborados en el pasado por los teóricos de la música para expresarla en forma matemática.
Estos métodos podrían ayudar a responder si hay nuevas escalas y acordes que aunque existan y sean interesantes, todavía estén por descubrir. ¿Los compositores occidentales ya han descubierto los objetos musicales esenciales y más importantes? Si es así, la música occidental es entonces mucho más que tan sólo un conjunto arbitrario de convenciones. Puede ser que los objetos básicos de la música occidental sean fantásticamente especiales, en cuyo caso sería bastante difícil encontrar alternativas a los métodos tradicionales ampliamente utilizados de la organización musical.Las herramientas para el análisis también ofrecen la fascinante posibilidad de investigar las diferencias entre los estilos musicales."Nuestros métodos no son tan buenos como para que permitan distinguir entre Aerosmith y los Rolling Stones", explica Tymoczko. "Pero podrían permitir visualizar algunas de las diferencias entre John Lennon y Paul McCartney. Y ciertamente ayudarán a entender más profundamente cómo la música clásica se relaciona con el Rock o cuán diferente es de la música atonal".