Los microbios del 'inframundo' que viven sin luz ni oxígeno

Una de las mejores formas de estudiar la vida que podría poblar otros planetas y lunas del Sistema Solar -y de más allá del calor de nuestro Sol- es a través de las formas de vida extrema del planeta Tierra. Investigando cómo viven para saber dónde y cómo buscar vida extraterrestre. Algunas pueden vivir sin oxígeno o literalmente flotando en ácido; a temperaturas de varios cientos de grados centígrados, sumergidas en salinas o en las fumarolas volcánicas del fondo del océano. Pero también a varios kilómetros de profundidad bajo la superficie terrestre o bajo el lecho marino, en condiciones de ausencia total de oxígeno y de luz y sometidas a unas condiciones de presión y temperatura que impedirían la vida a la práctica totalidad de las formas de vida que habitan la Tierra.
Que nadie se imagine un gran vertebrado excavador, y ni siquiera un anélido -lombriz- o un protozoo. Ninguno de ellos sobreviviría en unas condiciones como esas. Los habitantes de estas profundidades pertenecen al grupo de microorganismos de las Arqueas y han sido bautizadas por los investigadores que las acaba de descubrir como Hadesarchaea, en referencia al dios del inframundo de la mitología griega, según ha explicado Brett Baker, de la Universidad de Texas y autor principal de la investigación recién publicada en Nature Microbiology.
Se trata de organismos microscópicos, unicelulares y sin núcleo -es decir, procariotas-, como las bacterias. Pero desde un punto de vista evolutivo son tan diferentes a estas como lo sería el ser humano de un vegetal, por ejemplo. De manera que dentro del árbol de la vida, constituyen un dominio a parte de las bacterias y de los eucariotas -los organismos con células con núcleo, desde las algas hasta los protozoos o los mamíferos-.
El grupo de investigadores de las universidades de Texas (EEUU) y de Uppsala (Suecia) dirigidos por Baker ha estudiado los genomas de este desconocido grupo de microorganismos a través de dos muestras tomadas en los sedimentos de las fuentes termales -géiseres- del Parque Nacional de Yellowstone (California, EEUU) y en el estuario del White Oak River (Carolina del Norte, EEUU) para tratar de desvelar uno de los mayores misterios de la biodiversidad terrestre: ¿Cómo viven estos organismos? Debido a las peculiares condiciones en las que se desarrollan estos microbios nunca han sido multiplicados en el laboratorio, por lo que su modo de vida era aún desconocido para la ciencia.
Sin embargo, estos microbiólogos han conseguido saber cómo logran los microorganismos subterráneos, descubiertos por primera vez en una mina de oro de Sudáfrica a una profundidad de más de tres kilómetros, desarrollar su vida en ausencia total de oxígeno, sin luz y durísimas condiciones de presión y temperatura.
"El descubrimiento de Hadesarchaea nos ayudará a saber más sobre la biología y el estilo de vida de las arqueas que habitan en las profundidades de la biosfera", ha asegurado Thijs Etterma, otro de los autores, en un comunicado de la Universidad de Uppsala.
Gracias a la secuenciación del código genético de estos microorganismos, los científicos se han acercado a una posible explicación al extraño modo de vida de estas arqueas del inframundo: son capaces de sobrevivir sin oxígeno en esas profundidades porque podrían utilizar monóxido de carbono -un gas letal para el ser humano- para obtener energía, algo que no se había visto en ninguna otra forma de vida anteriormente.

Identifican una causa fundamental de los mielomas

Unos investigadores han identificado lo que parece ser la causa principal de un tercio de los casos de mieloma, un tipo de cáncer que afecta a las células plasmáticas. Lo descubierto podría cambiar de forma fundamental la forma como son tratados este y otros cánceres.
El mieloma múltiple es un cáncer que implica la proliferación descontrolada de células plasmáticas, las cuales son células inmunitarias que producen anticuerpos para luchar contra infecciones. El crecimiento descontrolado de estas células lleva a la anemia, dolor óseo, problemas renales, la enfermedad de Gaucher y el mieloma. A pesar de avances recientes, incluyendo varias terapias nuevas para el mieloma que han sido aprobadas por la Administración estadounidense de Alimentos y Medicamentos (FDA), la enfermedad sigue siendo incurable, y casi todos los pacientes acaban muriendo debido a ella. Las causas de este cáncer han permanecido esencialmente desconocidas, hasta ahora en que se ha logrado identificar un mecanismo que explicaría la aparición de aproximadamente un tercio de los mielomas.
El equipo del Dr. Madhav Dhodapkar, de la Universidad Yale en New Haven, Connecticut, Estados Unidos, utilizando muestras de tejidos y sangre de humanos y ratones, ha comprobado que la estimulación crónica del sistema inmunitario por los lípidos producidos en el contexto de la inflamación subyace en el brote de al menos un tercio de todos los casos de mieloma.
Entender el origen de cualquier cáncer es el primer paso hacia el desarrollo de terapias para combatirlo, así que el hallazgo hecho por Dhodapkar y sus colegas proyecta un rayo de esperanza para quienes contraigan mieloma.
Lo recién descubierto se apoya en investigaciones previas del laboratorio de Dhodapkar que demostraron que los pacientes con la enfermedad de Gaucher, un trastorno hereditario del almacenamiento de lípidos, tienen un riesgo mayor de desarrollar mieloma.

¿Hacia la desaparición de las coníferas en algunas partes del mundo donde ahora abundan?

Las sombrías predicciones de una investigación reciente apuntan a la desaparición de coníferas a finales de este siglo por culpa del cambio climático en algunas partes del mundo donde ahora abundan, como por ejemplo el sudoeste de Estados Unidos. Los resultados de este estudio sugieren que los modelos globales pueden haber subestimado seriamente la tasa de muertes de árboles en los bosques.

Lo descubierto por el equipo de Nate McDowell, del Laboratorio Nacional estadounidense de Los Álamos en Nuevo México, muestra tasas alarmantes de pérdida forestal durante las próximas décadas. En concreto, sugiere una pérdida generalizada de un tipo forestal principal, las coníferas del género Juniperus, en el sudoeste de Estados Unidos. Estos árboles podrían desaparecer de la región a finales de este siglo debido al cambio climático, y también podrían resultar gravemente diezmadas las coníferas en buena parte del hemisferio norte.

Los árboles, un valioso sumidero de carbono, se convierten en una fuente de este elemento cuando mueren, así que conocer cómo interactúan con el clima y el ciclo del carbono es vital para conocer cómo se puede mantener el delicado equilibrio de nuestro clima.

El mismo mecanismo que un árbol utiliza para conservar sus reservas de agua durante una sequía prolongada puede ser su perdición: el árbol cierra los estomas para evitar la pérdida de agua, pero esto evita a su vez que entre un nutriente vital para el árbol, el dióxido de carbono (CO2), deteniendo la fotosíntesis. A medida que el aire se va haciendo más caliente y seco, el consiguiente cambio de presión quita más agua a las raíces que la que puede ser suministrada, y la tensión en el sistema vascular de la planta puede ser tan grande que las columnas con forma de pajita dejan de sostener el flujo del agua. El sistema hidráulico puede entonces colapsarse o el árbol pasa por un proceso de inanición, quedándose consecuentemente sin defensas contra plagas de insectos herbívoros y diversas enfermedades, dado que ya no puede secretar la gruesa resina que lo protege. A medida que el árbol se descompone después de morir, el carbono almacenado en sus tejidos es liberado a la atmósfera como dióxido de carbono.

Técnica capaz de leer en el cerebro de una mosca algunas experiencias vividas por ella

Unos neurocientíficos han ideado una técnica con la que pueden leer en la mente de moscas algunas de sus experiencias recientes. Han desarrollado una nueva e inteligente herramienta que ilumina literalmente el intercambio de señales en "conversaciones" activas entre neuronas durante una experiencia sensorial, como oler un plátano. Cartografiar el patrón de conexiones neurales individuales podría ser una vía excelente para obtener información sobre los procesos "computacionales" subyacentes en el funcionamiento del cerebro humano.

Concentrando su atención en tres de los sistemas sensoriales de la mosca de la fruta, el equipo de Marco Gallio, de la Universidad del Noroeste en Estados Unidos, utilizó moléculas fluorescentes de diferentes colores para etiquetar neuronas en el cerebro con el fin de ver qué conexiones estaban activas durante una experiencia sensorial que sucedió horas antes.

Las sinapsis son puntos de comunicación donde las neuronas intercambian información. La técnica de etiquetado fluorescente es la primera que permite a los científicos identificar sinapsis individuales que se hallan activas durante un comportamiento complejo, como evitar el calor. Mejor aún, la señal fluorescente persiste durante horas después de la comunicación, permitiendo a los investigadores estudiar la actividad del cerebro después del hecho, bajo el microscopio.

Buena parte de la computación del cerebro sucede a nivel de sinapsis, donde las neuronas se hablan entre sí. La nueva técnica brinda una ventana por la que asomarse a ver qué sinapsis estaban ocupadas comunicándose con otras durante una experiencia sensorial o comportamiento en particular.

Leyendo las señales fluorescentes, los investigadores pudieron adivinar acertadamente si una mosca había estado expuesta al frío o al calor durante 10 minutos, una hora después de que el suceso sensorial se hubiese producido, por ejemplo. También pudieron ver que la exposición al aroma de un plátano activó conexiones neurales en el sistema olfativo que eran diferentes a aquellas activadas cuando la mosca olía jazmín.

Nuevo metal excepcionalmente fuerte y liviano

Se ha ideado un nuevo metal con una robustez y ligereza asombrosas. El material, magnesio enriquecido con nanopartículas densas de carburo de silicio, podría emplearse en aviones, coches, electrónica móvil y aparatos de otros tipos.

El avance es obra del equipo de Xiaochun Li, de la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, perteneciente a la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Los Ángeles (UCLA).

Para crear el metal, superfuerte pero liviano, el equipo encontró una nueva forma de dispersar y estabilizar nanopartículas en metales fundidos. Li y sus colegas también desarrollaron un método de fabricación, adaptable para la escala industrial, que podría abrir el camino hacia más metales que sean ligeros y a la vez muy robustos.

Ya se había vislumbrado que las nanopartículas pueden mejorar la fortaleza de los metales sin dañar su plasticidad, especialmente metales ligeros como el magnesio, pero nadie hasta ahora había sido capaz de dispersar nanopartículas cerámicas en metales fundidos.

El nuevo método ha permitido hacerlo, y abre el camino hacia una nueva forma de mejora del rendimiento de muchas clases diferentes de metales, sobre la base de agregarles nanopartículas.

Los metales estructurales son metales importantes, vitales para sostener estructuras, y debido a ello se emplean mucho en edificios y vehículos. El magnesio, con apenas dos tercios de la densidad del aluminio, es el metal estructural más liviano. El carburo de silicio es una cerámica ultrafuerte usada habitualmente en hojas de corte industriales. La técnica de los investigadores para inyectar una gran cantidad de partículas de carburo de silicio más pequeñas de 100 nanómetros en el magnesio permite añadirle a este una resistencia, rigidez, plasticidad y durabilidad notables, incluso sometido a temperaturas altas.

Más puntos de la costa oeste de Estados Unidos con trazas radiactivas de la central nuclear de Fukushima Daiichi

Unos científicos que vigilan la dispersión en el océano de radiación procedente del accidente nuclear de Fukushima Daiichi en Japón han comprobado que hay un número creciente de lugares frente a la costa Oeste de los Estados Unidos que muestran signos de contaminación proveniente de la citada central nuclear. Ello incluye el nivel más alto detectado hasta la fecha de una muestra recogida a unos 2.575 km (1.600 millas) al oeste de San Francisco.

El nivel de isótopos radiactivos de cesio en la muestra, 11 becquerelios por metro cúbico de agua marina, es un 50 por ciento más alto que los de otras muestras recogidas a lo largo de la costa Oeste hasta la fecha, aunque sigue siendo más de 500 veces más bajo que el límite máximo de seguridad decretado por el gobierno estadounidense para el agua potable, y también muy por debajo del límite por encima del cual sería peligrosa una exposición directa mientras se nada, se va en barca o se practican otras actividades recreativas en el mar.

El equipo del químico Ken Buesseler, del Instituto Oceanográfico de Woods Hole en Estados Unidos, estuvo entre los primeros en empezar a vigilar la radiación liberada en el Océano Pacífico por la central nuclear nipona, organizando una expedición de investigación a la zona noroeste próxima a Japón apenas tres meses después del accidente que se inició en marzo de 2011. Buesseler y sus colegas están usando sensores sofisticados para buscar niveles diminutos de radiactividad oceánica originada en Fukushima. En 2015, han añadido más de 110 nuevas muestras en el Pacífico a las más de 135 previamente recogidas.

Casi cualquier muestra de agua marina del Pacífico presentará rastros de cesio-137, un isótopo del cesio con un periodo de semidesintegración de 30 años, buena parte del cual proviene de las pruebas de armas nucleares que se llevaron a cabo entre la década de 1950 y la de 1970. Otro isótopo, el cesio-134 es la “huella dactilar” de Fukushima Daiichi, pero con un periodo de semidesintegración de dos años se desintegra mucho más rápidamente que el cesio-137.

Acuerdo preliminar en la Cumbre del Clima con muchos flecos abiertos

La recta final de la Cumbre del Clima ha comenzado. Faltaba apenas una hora para que la presidencia francesa, con su ministro de Asuntos Exteriores, Laurent Fabius, a la cabeza, presentase la primera propuesta de acuerdo internacional para frenar el cambio climático nacida del trabajo diplomático que se lleva realizando desde el pasado día 30 de noviembre en la sede parisina de Le Bourget y todas las miradas estaban puestas en el secretario de Estado norteamericano, John Kerry. El mandatario podía dar algunas de las claves de lo que podría ser el texto que estaba apunto de ser publicado.

Y de alguna forma así fue. "No tenemos excusa alguna y por eso tenemos que actuar en las próximas 48 horas. Tenemos que dejar el trabajo hecho en París", aseguró Kerry. Pero también lanzó algunos dardos contra quienes se oponen a un acuerdo ambicioso. "Hay gente que cree que la subida del mar no es importante porque acabará rebosando por los bordes de la Tierra plana", dijo irónicamente en alusión a los negacionistas, entre los que se encuentra el propio senador de EEUU responsable de los asuntos medioambientales, James Inhofe. "Pero, después de haber estado con algunos de los jefes de Estado de los pequeños países insulares del Pacífico, les digo: esto no es un asunto de dinero o de creer o no creer, es un problema de vida o muerte", sentenció Kerry.

Minutos después del discurso del mandatario de EEUU llamando a la acción ambiciosa y anunciando medidas concretas -económicas- para apoyar las energías renovables y la ayuda para la mitigación del cambio climático, el primer documento de París estaba encima de la mesa de todos los delegados, negociadores y periodistas presentes en la sede de la cumbre.

Ha habido poco tiempo para hacer valoraciones en profundidad, pero el texto apunta ya hacia un acuerdo que cuente con el apoyo de los 185 países que han presentado compromisos de reducción de emisiones concretos -sólo faltan 10, algunos países de la alianza Bolivariana y estados en conflicto como Afganistán, Siria, Libia o Corea del Norte-. "Eso es importante porque esos 185 países suponen más del 95% de las emisiones de gases de efecto invernadero", ha explicado en París la ministra española de Medio Ambiente, Isabel García Tejerina.

Pero lo cierto es que aunque el texto ha avanzado hacia una redacción mucho más concreta -y se han limpiado muchos de los corchetes que impedían la lectura-, aún quedan pendientes los grandes asuntos.
Quizá el primero tenga que ver con el grado de ambición que tendrá el acuerdo que salga de esta Cumbre del Clima. El texto incluye tres posibles opciones que contemplan objetivos para limitar el aumento de temperatura global en 2100 entre 2ºC y 1,5ºC. Pero al mismo tiempo se ha eliminado el concepto de descarbonización de la economía y se ha cambiado por conceptos como "emisiones netas cero" o "neutralidad de carbono". Para muchos, esta redacción lleva la huella dactilar de los países productores de petróleo como Arabia Saudí o Venezuela, ya que permitiría seguir apostando por los combustibles fósiles si al mismo tiempo se desarrollan grandes mecanismos de captura de carbono y se potencias los sumideros.

Otro de los asuntos importantes que no consta en este primer borrador propuesto por la presidencia francesa es una referencia concreta a la reducción de la aviación y el transporte marítimo, que suponen un 5% de las emisiones globales. "Además, ha desaparecido el concepto de desinversión en energías fósiles, algo que nos parece esencial para alcanzar los objetivos más ambiciosos", explica Florent Marcellesi, eurodiputado de Equo como representante de los Verdes europeos.
Quizá los plazos entran también dentro de los asuntos polémicos. Durante las primeras jornadas de negociación, desde la Unión Europea se ha apostado muy fuerte por la transparencia y la rendición de cuentas en cuanto al cumplimiento de los compromisos concretos de cada país, algo a lo que se opone China y que está siendo uno de los grandes caballos de batalla de la negociación. Pero la UE insistía en ello y en que se realizasen revisiones de los objetivos cada 5 años empezando desde el año 2018, antes de la entrada en vigor del acuerdo que salga de París.

No obstante, el texto del acuerdo sólo contempla dos fechas para el comienzo de la primera revisión: los años 2023 y 2024, aunque la parte final, llamada de decisión, sí mantiene la puerta abierta a que los controles de los compromisos nacionales se comiencen a revisar en 2018 o 2019. En términos generales da la sensación de que la gran ambición con la que acudía la UE a esta reunión se ve dificultada por las reclamaciones de quienes están poniendo mayores problemas, sobre todo en aspectos clave como el nivel de ambición del tratado, la diferenciación de los esfuerzos que debe asumir cada país y, como no, la financiación para los países en vías de desarrollo.
"La UE sabía que no iba a tener todo lo que reclamaba, eso hubiera sido la primera vez que sucede en la historia de las negociaciones internacionales", ha asegurado la ministra. A pesar de la propuesta, que volverá a ser revisada mañana, la frase más repetida entre las distintas delegaciones es: "Eso está sin decidir".