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Cuando decimos que “somos polvo de estrellas”, no es una metáfora: es una realidad. Los átomos que forman nuestro cuerpo y todo lo que nos rodea se originaron en distintos procesos cósmicos a lo largo de miles de millones de años. Tras el Big Bang, el universo produjo hidrógeno, helio y trazas de litio. Más tarde, en el núcleo de las estrellas, la fusión nuclear generó elementos más pesados como el carbono y el oxígeno. Al morir, algunas estrellas explotaron en supernovas, formando elementos aún más pesados como el oro o el uranio. Otros se forjaron en colisiones de estrellas de neutrones, eventos extremos que también enriquecen el cosmos. Hoy, incluso somos capaces de crear elementos artificiales en laboratorios. Esta historia fascinante es la que cuentan Enrique Nácher González y Sergio Pastor Carpi, investigadores del IFIC (CSIC – UV), en su libro “La formación de los elementos químicos”.
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Desde hace décadas, los científicos estudian qué genes a lo largo de la evolución han sido los más importantes para que los humanos hablemos. Hasta ahora, el principal candidato era el gen llamado FOXP2. Los humanos poseemos una variante del gen FOXP2 que no poseen otros animales relacionados con nosotros, en particular no la poseen chimpancés o gorilas. Esta aparente exclusividad humana hizo creer en un principio que esa variante de FOXP2 era la que nos capacitaba para hablar. Gracias a los progresos en la secuenciación del DNA se ha podido obtener y comparar la secuencia de especies humanoides, como neandertales y denisovanos, así como de gorilas, chimpancés, orangutanes y bonobos. A partir de la comparación de esos genomas, se han identificado 61 genes cuyas variantes aparecen exclusivamente en la especie humana. Una de estas variantes génicas ha atraído mucho la atención de los científicos. Se trata de una variante del gen NOVA1, que produce una proteína que interacciona con el RNA en las neuronas y modula su función.
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Hace entre 6 y 7 millones de años, humanos y chimpancés compartieron un ancestro común. Desde entonces, ambos evolucionaron por caminos distintos, adaptándose a sus respectivos entornos. Un estudio internacional, en el que participó Aida Andrés, investigadora del University College of London y nuestra invitada en Hablando con Científicos, analizó el ADN de chimpancés salvajes extraído de muestras fecales de poblaciones repartidas en distintos hábitats africanos, como selvas densas o zonas abiertas y más áridas cercanas a la sabana. Los resultados revelaron la existencia de adaptaciones genéticas locales, especialmente frente a enfermedades como la malaria. Estas diferencias muestran cómo los genes cambian según el ambiente. Los hallazgos contribuyen a entender tanto la evolución de los chimpancés como la del ser humano.
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“Los seres vivos son sistemas sumamente inestables, que solo pueden subsistir a condición de recibir un suministro continuo de energía libre. En el caso del hombre y los animales, esta energía procede de la oxidación de los tres componentes orgánicos principales de la materia viva, es decir, los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas. Las necesidades nutritivas de un adulto normal pueden reducirse a lo siguiente: una cantidad de hidratos de carbono y grasas suficiente como para aportar un 85 a un 90 por 100 de las necesidades totales de energía; las grasas deben contener los dos ácidos esenciales; una cantidad de proteínas que contenga los ocho aminoácidos esenciales más algunos de los no esenciales; y trece vitaminas y unos veinte minerales. En total, no más de unas cincuenta sustancias individuales”. De estas cosas hablaba el Dr. Grande Covián en su artículo sobre alimentación y nutrición que hoy ofrecemos con la voz del investigador clonada por IA.
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El alcohol ha acompañado a la humanidad desde hace miles de años. Sin embargo, sabemos que es una sustancia tóxica que afecta, entre otros órganos, al hígado y al cerebro. Pero, ¿te has preguntado qué le hace realmente al cerebro si eres un adolescente, o si afecta por igual a los hombre y a las mujeres? La tesis doctoral defendida por Milagros Galán Llario, nuestra invitada en Hablando con Científicos, aborda de lleno esta cuestión y ofrece datos sorprendentes. Su estudio no solo muestra cómo el alcohol puede dañar más al cerebro adolescente en comparación con el de una persona adulta, sino que también revela diferencias notables entre machos y hembras. Para llegar a estas conclusiones, Milagros Galán ha llevado a cabo una serie de experimentos con animales de laboratorio que evidencian el efecto protector de una molécula que, administrada en determinadas circunstancias, podría ayudar a proteger el cerebro frente a algunos de los efectos nocivos del alcohol.
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No creo equivocarme al afirmar que cuando hablan de algún gen asociado con alguna condición o alguna enfermedad, la gente conocedora de algo de genética suele pensar que las mutaciones o variantes del gen consiguen modificar, aunque sea solo un poco, la proteína producida por el gen, lo que causa la enfermedad. Sin embargo, hay mutaciones en zonas del ADN que ejercen efectos muy importantes sin afectar a las proteínas. Una de estas mutaciones es especialmente sorprendente, pues afecta al crecimiento muscular de forma inusual y revela mecanismos inesperados de regulación genética. Esta mutación, llamada Calipigia, es la que creo una de las más extrañas y complicadas del mundo, y será el tema principal de este podcast.
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La historia de las aves terrestres extintas está llena de criaturas de todos los tamaños, muchas de ellas auténticos gigantes, como los colosales moas de Nueva Zelanda o el ave elefante de Madagascar. Aunque hoy han desaparecido, sus restos fósiles nos revelan que pertenecieron a aves incapaces de volar, que podían superar los tres metros de altura y ponían huevos de hasta 30 centímetros, mucho más grandes que los de un avestruz. Antonio Monclova, nuestro invitado en Hablando con Científicos, nos propone en su libro Historia de las aves terrestres extintas un viaje apasionante a través del tiempo, desde los orígenes de las aves en plena era de los dinosaurios hasta la desaparición de algunas de las especies más sorprendentes que hayan existido.
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Uno de los fármacos más populares últimamente para la pérdida de peso es Ozempic. Inicialmente, el fármaco estaba indicado para tratar a la diabetes de tipo 2, que se genera como resultado de la resistencia a la acción de la insulina. Los efectos de Ozempic no terminan aquí, ya que también disminuye la motilidad gástrica, lo que resulta en una absorción más lenta de la glucosa por el intestino. Al mismo tiempo, la disminución de la motilidad contribuye a aumentar la sensación de saciedad y, por tanto, a disminuir la ingesta de calorías, ya que el estómago se vacía más lentamente. Además, Ozempic también puede actuar sobre el hipotálamo para aumentar igualmente la sensación de saciedad. Es este último efecto lo que convierte a Ozempic en una herramienta eficaz para conseguir una pérdida de peso. Por supuesto, los efectos de Ozempic están en ocasiones acompañados de efectos secundarios más o menos graves, dependiendo de cada paciente.
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Hace entre 1,1 y 1,4 millones de años, un homínido del que no se tenía noticia hasta ahora vivió en el oeste de Europa. No sabíamos nada sobre él hasta que, en el yacimiento de la Sima del Elefante, en la Sierra de Atapuerca (norte de España), aparecieron sus primeros restos: primero fue un trozo de mandíbula, luego una falange, y más recientemente, una parte más grande del lado izquierdo de la cara. Antes de este descubrimiento, en otro yacimiento cercano llamado la Gran Dolina, los paleoantropólogos habían encontrado restos del Homo antecessor, que vivió hace unos 850.000 años. Pero este nuevo homínido es aún más antiguo, y todo apunta a que se trata de una especie diferente. De momento, se le ha dado el nombre provisional de Homo affinis erectus. El hallazgo ha sido publicado en la revista Nature, en un artículo encabezado por Rosa Huguet, nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos.
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La teoría del envejecimiento propuesta por el zoólogo ruso Ilya Metchnikoff (1845-1916) alcanzó gran popularidad a comienzos del siglo XX. Postulaba dicha teoría que las enfermedades de la edad avanzada, y el envejecimiento mismo, son consecuencia del efecto nocivo de las sustancias tóxicas producidas por las bacterias que colonizan nuestro intestino. Metchnikoff propuso por tanto el consumo de yogur como método para conseguir una flora intestinal favorable y alcanzar una larga y sana. Pero ninguna de las premisas que le sirvieron de base para edificar su teoría ha tenido confirmación. El yogur, y otros productos lácteos semejantes, son sin duda alimentos excelentes; pero no hay prueba convincente de su capacidad para prolongar la vida humana.
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Hoy es un programa especial porque se basa en una conversación que mantuve hace tiempo con una de las personas más destacadas de la comunidad científica española en el campo de la Química: Don José Elguero Bertolini, profeser de investigación del CSIC. En un compendio de artículos agrupados en un libro que se titulaba “La Ciencia en tus manos”, José Elguero escribía lo siguiente: “La imaginación de los químicos, unida a la naturaleza combinatoria de su disciplina, conducirá a la explosión de moléculas fascinantes. Cada vez que surge una molécula original, sus combinaciones son exploradas buscando las más bellas, las más dramáticas. En la elección de cómo y de qué manera combinar los fragmentos se distinguen los grandes químicos de los otros.”
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Nadie puede saber si existe otra mente además de la suya. Nuestra mente particular es la única a la que tenemos acceso, y lo más que podemos hacer es mantener la idea, la hipótesis conocida como teoría de la mente, de que los demás cuentan con una mente similar a la nuestra ¿Podemos saber si los demás seres humanos poseen o no una mente? Luke A. Townrow y Christopher Krupenye, dos investigadores de la Universidad John Hopkins, USA, decidieron intentar responder a la pregunta. En una serie de elegantes y sencillos experimentos, investigaron si los bonobos son capaces de atribuir a un compañero humano conocimiento o ignorancia sobre la localización de una recompensa alimentaria, y utilizar esta atribución para modificar su comunicación con él. Los estudios, pues, no perseguían conocer si los bonobos poseen una teoría de la mente sobre otros bonobos, sino si la han podido desarrollar también con los seres humanos.
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Hace dos siglos, en 1816, el naturalista alemán Lorenz Oken creó el género Panthera para agrupar a todos los félidos con manchas. Un siglo más tarde, en 1916, el zoólogo británico Reginald Innes Pocock revisó la clasificación de este género y, basándose en ciertas características del cráneo, lo redujo a cuatro especies: el tigre (Panthera tigris), el jaguar (Panthera onca), el leopardo (Panthera pardus) y el león (Panthera leo), que ni siquiera tiene manchas, aunque sus cachorros sí las tienen. Análisis genéticos recientes indican que el leopardo de las nieves, antes catalogado como Uncia uncia, también pertenece a este género, por lo que su nombre científico es ahora Panthera uncia. El fósil más antiguo del género Panthera es Panthera principialis, que vivió en Tanzania hace 3,7 millones de años, durante el Plioceno.
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El tratamiento de las células con pulsos eléctricos de corta duración, del orden de microsegundos, produce poros en la membrana celular que permiten temporalmente el paso de moléculas cargadas del exterior al interior de la célula, o viceversa. Esta técnica se denomina electroporación, por razones obvias, y se utiliza en numerosos laboratorios del mundo para introducir genes en las células y estudiar así sus funciones. La electroporación también se ha estudiado en terapia anticancerosa, para intentar que las células tumorales incorporen genes estimuladores de la respuesta inmunitaria contra ellos, o facilitar la infección de las células cancerosas por virus que destruyen de forma dirigida a las células tumorales. Estas terapias no han ofrecido resultados prometedores. Sin embargo, la electroporación sí se utiliza en el caso de tratamientos de tumores cutáneos o subcutáneos. Esta técnica se denomina electroquimioterapia.
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El agua dulce de los ríos llega cargada de nutrientes a mares y océanos, proporcionando a las plantas y animales marinos el alimento necesario para vivir. Los primeros en beneficiarse son los organismos más pequeños, conocidos como fitoplancton, que está formado por plantas microscópicas y algas que flotan en la superficie del agua. Estos diminutos seres constituyen la base de la cadena trófica, alimentando a pequeños animales marinos, que a su vez son consumidos por depredadores más grandes, como peces, aves marinas e incluso ballenas. Cuando el aporte de agua dulce se ve alterado, la vida marina se resiente. Un estudio liderado por Diego Macías y sus colegas del Centro Común de Investigación (JRC) de la Comisión Europea analiza las consecuencias que escasez de agua dulce, debidas al cambio climático y al uso humano de los recursos hídricos, puede tener sobre la vida marina y los recursos pesqueros del Mediterráneo.
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Las leguminosas, una familia botánica que incluye no menos de trece mil especies, son un valioso alimento. Sus semillas han sido parte de la alimentación humana desde los tiempos más remotos. De hecho, algunas de ellas figuran entre las primeras plantas cultivadas por el hombre para su alimentación y los datos que poseemos indican que su cultivo debió comenzar hace ocho mil años. En términos generales, las leguminosas secas contienen aproximadamente un 60% de hidratos de carbono, principalmente almidón, un 20% de proteínas y una menor cantidad de grasa que no pasa del dos al cuatro por ciento. Son también una buena fuente de calcio y de hierro y tienen un buen contenido de algunas vitaminas hidrosolubles del grupo B.
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La historia de la ciencia está llena de descubrimientos asombrosos, muchos de los cuales han sido el resultado de la casualidad. Mireia Ortega, nuestra invitada en Hablando con Científicos y autora del libro La Ciencia y el Azar, nos sumerge en un fascinante recorrido por algunos de los hallazgos científicos que se produjeron, al menos en parte, gracias a acontecimientos inesperados. El fósforo blanco, los rayos infrarrojos, la anestesia, la penicilina, las microondas o la viagra son algunos de los hallazgos en los que, a través de anécdotas bien documentadas y explicaciones accesibles, Mireia nos muestra cómo la serendipia – es decir, esos hechos felices que ocurren fruto de la casualidad – ha jugado un papel crucial en el avance del conocimiento.
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Para un científico, es siempre un gran orgullo y satisfacción, y una gran alegría, comprobar que el trabajo que ha podido hacer, en el caso de Jorge Laborda el descubrimiento del gen DLK1, puede ser utilizada más tarde por otros para desarrollar nada menos que una nueva herramienta para tratar con éxito una enfermedad de la gravedad del cáncer de hígado. Hoy Jorge cuenta la historia de este último descubrimiento y cómo está enlazado con otros realizados en las últimas tres décadas y media con el que inicialmente realizó hacia finales de los años 80 del siglo pasado. La historia es muy educativa tanto para aprender o recordar interesantes aspectos sobre el cáncer y el sistema inmunitario, como para observar cómo funciona la ciencia y comprobar que, por pequeña que sea, cualquier contribución al conocimiento humano puede resultar importante.
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La mayoría de nosotros ha visto alguna vez una rana y, con suerte, ha observado en alguna charca a sus crías: diminutos renacuajos que nadan agitando sus largas colas. Y, si ha logrado observar su evolución, habrá visto como poco a poco, los renacuajos van cambiando, primero aparecen unas pequeñas protuberancias a los lados que se van convirtiendo patas al mismo tiempo que su cola se acorta. Cuando la metamorfosis completa su ciclo, surge una nueva rana, sin cola, preparada para crecer, aparearse y tener más renacuajos. Aunque este es el ciclo reproductivo típico de muchos anfibios, la realidad es que existe una enorme variedad estrategias reproductivas en este grupo, y la naturaleza siempre tiene formas sorprendentes de adaptarse. Este es el caso que nos presenta hoy Marta Miñarro, investigadora predoctoral en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). Ella ha descubierto un nuevo método de reproducción en una rana endémica de Filipinas.
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En el episodio anterior de Quilo de Ciencia in memoriam, el Dr. Francisco Grande Covián nos explicó unos experimentos pioneros realizados por el médico y fisiólogo francés Magendie. En estos experimentos, Magendie ponía en evidencia la existencia de un nutriente fundamental de naturaleza grasa que hoy conocemos como vitamina A. Además, los experimentos indicaban que este componente necesitaba también de nutrientes proteicos para resultar eficaz, ya que la alimentación de perros exclusivamente con mantequilla, un alimento con abundante vitamina A, pero muy escaso en proteínas, conducía a la aparición de los mismos síntomas que los que se observaban en el caso de alimentar a estos animales exclusivamente con azúcar, que carece de esta vitamina. En la segunda parte de su artículo dedicado a la memoria de Magendie, publicado en el libro La alimentación y la Vida, el Dr. Grande Covián nos relata los descubrimientos científicos que permitieron explicar las agudas observaciones de este médico francés.
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