Investigación y Ciencia, 516 · ayudarnos a comprender mejor la evolución de los ani-males...

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4 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, septiembre 2019 Apuntes FÓSIL DEL GÉNERO DICKINSONIA datado en entre 541 y 571 millones de años de antigüedad.

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Page 1: Investigación y Ciencia, 516 · ayudarnos a comprender mejor la evolución de los ani-males [véase «El auge de los animales», por Rachel A. Wood; InvestIgacIón y cIencIa, agosto

4 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

Apuntes

Foacutesil del geacutenero dickinsonia datado en entre 541 y 571 millones de antildeos de antiguumledad

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PaleonTologiacutea

iquestCuaacutendo empezaron a desplazarse los animalesLos foacutesiles clarifican sus primeros movimientos deliberados

Hace unos 550 millones de antildeos los animales esta-ban relegados a los mares Microbios y organismos plu-ricelulares simples cubriacutean la mayor parte del lecho ma-rino donde formaban una alfombra orgaacutenica pareci-da a las capas de algas de los estanques Por encima de ellos se podiacutean encontrar animales maacutes grandes como Dickinsonia un geacutenero sorprendente con formas que re-cuerdan a platos llanos alfombrillas de bantildeo y mone-das aplastadas

Desde hace tiempo los cientiacuteficos especulan sobre coacutemo era la vida en la Tierra hace 500 millones de antildeos durante el periacuteodo Ediacaacuterico y siguen encontrando maacutes pistas con cierta asiduidad Un estudio publicado en liacutenea en el nuacutemero de junio de Geobiology afirma que Dickinsonia pudo haber sido uno de los primeros ani-males complejos que se moviacutean por siacute mismos en bus-ca de alimento Seguacuten los expertos este hallazgo podriacutea ayudarnos a comprender mejor la evolucioacuten de los ani-males [veacutease laquoEl auge de los animalesraquo por Rachel A Wood InvestIgacIoacuten y cIencIa agosto de 2019]

Desde que Dickinsonia fue descrita por primera vez durante la deacutecada de 1940 los cientiacuteficos han debatido sobre queacute tipo de organismo era realmente laquoSe lo ha identificado con muy diversos organismos desde un li-quen hasta un gusanoraquo explica Scott Evans paleontoacute-logo de la Universidad de California en Riverside y uno de los autores del estudio laquoHace poco hemos demos-trado definitivamente que era un animalraquo Basaacutendose en las pruebas foacutesiles los cientiacuteficos creen que Dickin-sonia poseiacutea un cuerpo blando y ovalado con muacuteltiples secciones corporales y una superficie superior estria-da Su parte anterior y posterior eran diferentes y podiacutea crecer hasta un metro de longitud pero solo unos po-cos miliacutemetros de grosor

Evans y otros investigadores de su universidad y del Museo de Australia Meridional en Adelaida analiza-ron unos 1500 foacutesiles de Dickinsonia para averiguar si estos animales podiacutean moverse por siacute mismos laquoDuran-

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te un tiempo se especuloacute sobre si eran moacutevi-lesraquo debido a las pistas aportadas por el re-gistro foacutesil comenta Evans laquopero queriacutea-mos examinar las diferentes caracteriacutesticas de Dickinsonia para ver si podiacuteamos descar-tar otras explicaciones posibles diferentes de la movilidadraquo

El registro incluye tanto foacutesiles del cuerpo como laquopistas foacutesilesraquo (huellas de todo tipo) que dejaban atraacutes estos animales y demues-tra que en efecto eran moacuteviles Sin embar-go algunos cientiacuteficos argumentaban que las corrientes de los oceacuteanos antiguos pudieron haber levantado y desplazado a estas criatu-ras Otros sosteniacutean que las pistas foacutesiles pu-dieron haberse formado a partir de especiacute-menes que se habriacutean descompuesto y que luego fueron destruidos al ser enterrados por los sedimentos

Pero Evans y su equipo averiguaron que Dickinsonia podiacutea de hecho haberse despla-zado por siacute mismo puede que decenas de metros o maacutes durante su vida El registro foacute-sil muestra que estos organismos se movie-ron siguiendo direcciones diferentes y se-guacuten Evans si las corrientes oceaacutenicas fueran las responsables de ese movimiento todos habriacutean ido en la misma direccioacuten Tanto los foacutesiles corporales como las pistas foacutesiles re-velan trayectos especiacuteficos dejados por Dic-

kinsonia Si estos hubieran sido dejados por animales descompuestos laquoesperariacuteamos que fueran aleatorios unos respecto a otrosraquo explica Evans laquoY el hecho de que estemos viendo caminos (para un uacutenico individuo) en una direccioacuten preferencial sugiere que se trata de un organismo que se propulsa por siacute mismo y se mueve en una direccioacuten relacio-nada con su biologiacutea internaraquo

Los datos indican que Dickinsonia se nu-triacutea en un punto de la alfombra orgaacutenica del lecho marino y luego buscaba una nueva fuente de alimento es posible que lo hicie-ra en escalas de tiempo relativamente cor-tas durante horas o diacuteas Algunos cientiacuteficos han propuesto que estos animales se mo-viacutean expandiendo y contrayendo el cuerpo mediante el empleo de muacutesculos y los anaacute-lisis maacutes nuevos apoyan esta idea Evans se-ntildeala que aunque se han descubierto prue-bas de la existencia de un movimiento auto-dirigido en animales anteriores a Dickinsonia seguramente eran de menor tamantildeo y via-jaban distancias maacutes cortas Y antildeade que laquoesta es la primera vez que vemos a un ani-mal que se desplazaba hacia un nuevo lugar para alimentarseraquo

Otros investigadores creen que estos ha-llazgos ayudan a resolver en parte el deba-te creado sobre Dickinsonia y contribuyen a

aclarar la imagen de la historia de la vida so-bre la Tierra laquoEliminaron de un plumazo to-das las demaacutes hipoacutetesisraquo sobre si Dickinso-nia se moviacutea o no apunta Jakob Vinther pa-leobioacutelogo de la Universidad de Bristol ajeno al estudio laquoEsto nos marca el camino que debemos seguir para comprender queacute nos cuenta este foacutesil sobre los primeros animales y su evolucioacutenraquo cree la paleontoacuteloga y ma-temaacutetica Renee Hoekzema de la Universi-dad de Copenhague laquoContra todo pronoacutes-tico estamos empezando a resolver cuestio-nes fundamentales sobre la naturaleza de la enigmaacutetica biota ediacaacuterica y gracias a ello sabemos maacutes sobre la evolucioacuten de la vida complejaraquo comenta Hoekzema quien tam-poco participoacute en el estudio

Aunque Dickinsonia no se parece a nin-guacuten ser vivo actual siacute que existen algunos paralelismos entre la vida animal moderna y la de criaturas arcaicas como estas laquoEsta-mos viendo las primeras etapas del desarro-llo de comportamientos complejos de movi-lidad y diferentes modos de alimentacioacutenraquo explica Evans laquoEstas comunidades animales halladas en los primeros estratos del registro foacutesil son casi tan complejas como las actua-lesraquo Puede que despueacutes de todo la vida en la Tierra ancestral no fuera tan extrantildea

mdashAnnie Sneed

Biologiacutea

Un aperitivo en migracioacutenPara los tiburones joacutevenes las aves terrestres son un blanco faacutecil

Cuando el bioacutelogo pesquero James Dry-mon constatoacute la presencia de plumas en el voacutemito de un tiburoacuten tigre supuso en un pri-mer momento que perteneciacutean a alguna desafortunada ave marina una gaviota tal vez o un peliacutecano La sorpresa llegoacute cuan-do eacutel y su equipo secuenciaron su ADN las plumas procediacutean de un ave canora terres-tre el cuitlacoche rojizo Pero iquestqueacute haciacutean en el estoacutemago de un tiburoacuten tigre del gol-fo de Meacutexico

Drymon investigador del Centro de Ex-tensioacuten e Investigacioacuten Costera de la Univer-sidad Estatal de Mississippi y sus colaborado-res examinaron entre 2010 y 2018 el conteni-do estomacal de 105 tiburones tigre joacutevenes Casi el 40 por ciento acababa de darse un atracoacuten de aves que viven en tierra firme Los

cientiacuteficos contaron un total de 11 especies de paacutejaros terrestres en el menuacute de los tiburones Los resultados se publicaron en liacutenea el pasa-do mes de mayo en la revista Ecology

Desde la deacutecada de los 60 del siglo pa-sado se sabe que los tiburones se alimen-tan a veces de aves canoras laquoPero nos sorprendioacute la prevalenciaraquo del compor-tamiento puntualiza Drymon laquoEs algo que ocurre cada antildeo en un gran nuacutemero [de tiburones]raquo

Cada otontildeo y cada primavera las aves canoras emprenden ex-traordinarias migraciones a traveacutes del golfo de Meacutexico Cuando se ven acompantildeadas de mal tiempo pueden verse forzadas a amerizar lo que equivale a una sentencia de muerte laquoSe calcula que el nuacuteme-ro de aves migratorias que muere por episodios de tormenta es del orden de miles de millonesraquo ex-plica Drymon El investigador sos-pecha que los tiburones aprove-chan desde hace tiempo estos nu-tritivos bocados que dos veces al antildeo caen del cielo Pero la con-firmacioacuten ha tenido que esperar

a la llegada de las herramientas geneacuteticas que han permitido identificar plumas en par-te digeridas

Los resultados reflejan cuaacuten interconec-tados pueden estar los ecosistemas marino y terrestre destaca Neil Hammerschlag ecoacute-logo marino de la Universidad de Miami que no ha participado en el estudio laquoDemuestra lo oportunista y sumamente generalista que es la dieta de estos tiburonesraquo

mdashJason G Goldman

ave canora hallada en el estoacutemago de un tiburoacuten tigre

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MicroBiologiacutea

Los virus florecen en los mares aacuterticosQueda refutada la suposicioacuten de que su abundancia disminuye al aumentar la latitud

A pesar de que los especialistas no disponiacutean hasta aho-ra de un censo detallado de los virus en los mares muchos su-poniacutean que su abundancia y variedad debiacutea de disminuir del ecuador a los polos No es el caso Un nuevo estudio ha engro-sado notablemente los datos al respecto y revela que el Aacutertico posee un inventario maacutes rico que otros oceacuteanos laquoEs un pun-to caliente de diversidadraquo afirma Matthew Sullivan microbioacute-logo de la Universidad Estatal de Ohio y participante en el es-

tudio A su juicio la razoacuten reside en que la cuenca aacutertica consti-tuye un sumidero de las aguas procedentes del Atlaacutentico y del Paciacutefico auteacutenticas cintas transportadoras y riacuteos oceaacutenicos que desaguan en ella Otro aspecto sorprendente es que los virus se concentran en gran parte en otras cuatro zonas de los mares terrestres (graacutefica) laquoHasta ahora lo ignoraacutebamos Bien podriacutean haber sido veinteraquo confiesa Sullivan

mdashMark Fischetti

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Antaacutertico

Templadoy tropical

Tipos de virus (macrodiversidad) Variacioacuten dentro de un tipo de virus (microdiversidad)

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Nivel de diversidad(iacutendice de Shannon)

Zonas marinas Nivel de variabilidad geneacutetica(valor medio de la diversidad de nucleoacutetidos)

Todas lasprofundidades

AacuterticoTodas las

profundidades

Epipelaacutegica(0-150 m de profundidad)

Mesopelaacutegica(150-1000 m)

Batipelaacutegica(hasta 2000 m)

Variedad de poblaciones viacutericasEl nuacutemero de poblaciones viacutericas asiacute como la abundancia relativa de dichas poblaciones variacutea sustancialmente en los oceacuteanos Esta macrodiversi-dad altera en gran medida la salud de las bacterias que constituyen la base de la red troacutefica marina Cada raya vertical representa la macrodiversidad en una muestra de agua cuanto maacutes oscuras son mayor es la coincidencia entre las series de muestras

Variedad intrapoblacionalUna mayor variedad de individuos en cada tipo de virus es un indicador de condiciones ambientales cambiantes y de formacioacuten de nuevas especies Cada raya vertical representa la variacioacuten en el seno de las 100 poblaciones maacutes abundantes Cuanto maacutes oscuras son las rayas mayor es la coincidencia entre las series de muestras

Puntos calientesMaacutes de 195000 poblaciones de virus se concentran en cinco zonas de los oceacuteanos Dos zonas son puntos calientes el Aacutertico (todas las profundidades) y las aguas superficiales de las latitudes templadas y tropicales La temperatura del agua parece ser el factor determinante de la concentracioacuten

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Un helecho que absorbe arseacutenicoLos genes de esta planta nos dan una pista sobre coacutemo limpiar la tierra y el agua

Tanto las aguas subterraacuteneas como las tierras contaminadas con arseacutenico afectan a millones de personas de todo el mundo la sustancia puede producir lesiones cutaacuteneas caacutencer y otras enfermedades si llega al agua destinada al consumo y a los cul-tivos Pero el helecho chino Pteris vittata acumula de forma na-tural niveles de arseacutenico que matariacutean a la mayoriacutea de organis-mos y a pesar de ello sigue viviendo Desde hace mucho tiem-po el mecanismo que hay detraacutes de esta tolerancia constituye un auteacutentico rompecabezas bioquiacutemico

Ahora los botaacutenicos Jody Banks y Chao Cai ambos de la Universidad Purdue y sus colaboradores lo han aclarado Y lo han hecho insertando los genes del helecho en otras plan-tas Banks opina que un diacutea los bioingenieros podraacuten aprove-char esta habilidad de la planta para ayudar a limpiar zonas contaminadas

Banks ha constatado que hay tres genes de la planta que se activan maacutes cuando esta se topa con arseacutenico Para comprobar si son los responsables de la tolerancia a eacutel utilizoacute una teacutecnica bio-loacutegica habitual para desactivar cada gen en diferentes muestras (las cuales murieron cuando fueron expuestas al veneno) Des-pueacutes de eso y junto a su equipo utilizoacute un microscopio para lo-

Un grupo de aves batiendo al uniacutesono sus alas es un espectaacuteculo grandioso para el ser humano Las aves obtienen de sus compa-ntildeeras proteccioacuten frente a los depredadores y ayuda en la navegacioacuten Un nuevo estudio demuestra que las palomas pagan un precio muy alto por volar juntas incluso en pares Con todo siguen hacieacutendolo

Algunas aves como los gansos vuelan en V para ahorrar energiacutea aprovechando las corrientes de aire creadas por sus vecinas de viaje Pero las especies de menor tama-ntildeo como las palomas se agrupan en banda-das desorganizadas que carecen de este be-neficio un estudio de 2011 reveloacute que las pa-lomas baten las alas incluso maacutes raacutepido es

decir realizando un mayor esfuerzo cuando vuelan en grupos densos

Para estudiar maacutes de cerca este fenoacuteme-no cientiacuteficos de la Universidad de Oxford y de la Royal Holloway de la Universidad de Londres registraron la frecuencia del ale-teo de las palomas y su ruta de vuelo al via-jar en solitario o en pareja Observaron que las aves batiacutean las alas una vez maacutes por se-gundo cuando iban en pares Ello suponiacutea un aumento de la frecuencia del 18 por ciento respecto al vuelo en solitario ademaacutes de una diferencia muy superior a la detectada entre los grupos dispersos y densos del estudio de 2011 Sin embargo la mayoriacutea de parejas se mantuvieron juntas El nuevo estudio se pu-blicoacute en junio en la revista PLOS Biology

Los autores del estudio plantean que en su intento por seguir juntas las aves baten maacutes raacutepido sus alas para mejorar el control y la estabilidad visual laquoLo cierto es que vuelan a gran velocidadraquo explica la autora principal

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iquestPor queacute vuelan juntas las palomasAunque ello les ofrece proteccioacuten frente a los depredadores deben volar maacutes deprisa para ganar estabilidad

el helecho Pteris vittata

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Caer por la cienciaUna traicionera cinta de correr provoca traspieacutes para estudiar el equilibrio

Uno de los participantes del estudio camina con paso eneacutergico sobre una cinta de correr Las caacutemaras de viacutedeo van registrando cada uno de sus movimientos cuando de repente aparece en su camino un bloque de metal de 16 kilogramos Unas gafas especiales le impiden verlo y tro-pieza tambaleaacutendose hacia adelante hasta que lo retiene un arneacutes de seguridad Se ha producido una caiacuteda pero auacuten faltan decenas de ellas

Un grupo de investigadores ha desarrollado esta traicionera cin-ta de correr para estudiar coacutemo recuperamos el equilibrio despueacutes de tropezar Hasta ahora se sabiacutea que para conseguirlo solemos dar un paso exageradamente grande lo que permite que el sistema nervio-so central reoriente el centro de gravedad del cuerpo sobre un apoyo estable explica Michael Goldfarb ingeniero mecaacutenico de la Universi-dad Vanderbilt y coautor del estudio Sin embargo laquola forma en que lo hacemos depende de la configuracioacuten que tuviera nuestro cuerpo en el momento de tropezarraquo antildeade el experto

Las personas con piernas proteacutesicas a menudo experimentan difi-cultades para recuperarse de los traspieacutes y como consecuencia caen con mucha maacutes frecuencia que la poblacioacuten general Entender coacutemo tropiezan y se recuperan quienes se apoyan sobre las dos piernas po-driacutea ayudar a los investigadores a disentildear mejores proacutetesis

Para provocar un auteacutentico tropezoacuten los investigadores debiacutean interponer los pesados bloques de manera sorpresiva El aparato de Goldfarb y sus colaboradores descrito en junio en Journal of NeuroEn-gineering and Rehabilitation funciona porque es capaz de colocar un bloque pesado sobre la cinta de correr con tanta delicadeza que los participantes no lo perciben hasta que ya han trastabillado Un algo-ritmo determina doacutende colocar el bloque para que los investigadores puedan observar la respuesta a los traspieacutes en las diferentes fases de la marcha de una persona

La sorpresa es un elemento clave No obstante seguacuten sentildeala Mark Grabiner biomecaacutenico de la Universidad de Illinois que no par-ticipoacute en el trabajo los participantes de este tipo de estudios sue-len saber que tarde o temprano tropezaraacuten lo que puede alterar los resultados En el pasado este problema se ha abordado de distin-tas maneras en ocasiones llegando a ocultar a los sujetos que esta-ban tomado parte en un ensayo de peacuterdida del equilibrio El disentildeo subrepticio del nuevo trabajo representa laquouna mejora con respecto a las tecnologiacuteas existentesraquo opina el experto

Goldfarb adelanta que en la siguiente fase del estudio su equi-po usaraacute los datos de los traspieacutes para programar en las extremidades proteacutesicas respuestas reflejas a distintos tipos de trompicones

mdashJim Daley

los invesTigadores lograron provocar

190 traspieacutes

calizar las proteiacutenas que codifican estos genes en el helecho y re-construyeron coacutemo operan juntas para recoger y neutralizar el arseacutenico cuando este se distribuye por las hojas

Una de las proteiacutenas GAPC1 se halla en la mayoriacutea de los or-ganismos y utiliza fosfato para ayudarles a romper los azuacutecares y obtener energiacutea El arsenato la forma de arseacutenico que se encuen-tra en el suelo es toacutexico porque reemplaza al fosfato en este pro-ceso e impide asiacute la produccioacuten de energiacutea Pero en el helecho la GAPC1 tiene una estructura ligeramente diferente que le permi-te unirse quiacutemicamente al arsenato Otra proteiacutena llamada OCT4 codificada por uno de los otros genes ayuda a transportar el ar-senato a traveacutes de las membranas y a introducirlo en unas estruc-turas diminutas celulares llamadas vacuolas En el interior de es-tas la proteiacutena GST (codificada por el tercer gen) transforma el arsenato en una forma llamada arsenito Los investigadores han descubierto que las vacuolas transfieren este compuesto a partes de la planta en las que se acumula de forma segura como defen-sa contra insectos hambrientos Su estudio se publicoacute en mayo en Current Biology

En 2016 el bioquiacutemico Barry Rosen de la Universidad Interna-cional de Florida que no participoacute en el estudio identificoacute un pro-ceso mediante el que se secuestraba y neutralizaba el veneno en una especie bacteriana tolerante al arseacutenico Pseudomonas aerugi-nosa que utilizaba genes casi ideacutenticos Mientras que el helecho atrapa arsenito en ceacutelulas especializadas la bacteria lo devuelve al entorno laquoLa constatacioacuten de que este mecanismo tan novedo-so sirve a la vez a plantas y bacteriasraquo comenta Rosen laquodemues-tra que los organismos han desarrollado un modo de evitar ese ar-senato toacutexicoraquo

mdashRachel Berkowitz

Lucy Taylor laquoVuelan muy raacutepido y sin chocarse con nada lo cual es sin duda una gran proezaraquo Los dispositivos de seguimiento de las palomas indican que las mayores frecuencias de aleteo les pro-porcionaron mayor estabilidad aunque Bret Tobalske de la Uni-versidad de Montana opina que se necesita una medicioacuten maacutes di-recta (como la que ofrece una caacutemara sujeta a la cabeza del ave) para poder hallar una respuesta definitiva laquoEs una investigacioacuten novedosa e importante que parte de estudios previosraquo explica Tobalske que investiga el vuelo de las aves y no participoacute en nin-guno de los dos estudios

Taylor cree que el mayor gasto energeacutetico que entrantildea pasar de volar en pareja a volar en bandada seraacute mucho menor que el que requiere dejar de volar en solitario para hacerlo en pares ya que al fin y al cabo los nuevos pormenores de agruparse nacen del hecho de viajar en pareja laquoHay que coordinarse con otroraquo comenta laquoA mayor nuacutemero de aves mayor seraacute la necesidad de coordinacioacutenraquo Aun asiacute Taylor opina que el experimento deberiacutea ampliarse para examinar queacute cambios se producen a medida que la bandada aumenta en nuacutemero

Con todo emparejarse tambieacuten aporta beneficios Los inves-tigadores descubrieron que las rutas de las palomas eran maacutes di-rectas cuando viajaban en pares Ademaacutes cada miembro de la pa-reja logra percibir mejor la cercaniacutea de un depredador y tiene una oportunidad de que la elegida por eacutel sea su compantildeera

Las palomas aceptan el precio energeacutetico de estos benefi-cios porque como bien dice Tobalske laquonada es gratis en esta vidaraquo

mdashLeila Sloman

Apuntes

10 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

Durante milenios la humanidad ha crea-do sus obras de arte con pinturas basadas en pigmentos y tintes Ahora un grupo de in-vestigadores ha conseguido producir dimi-nutos cuadros de plaacutestico cuyos colores obe-decen a un principio muy distinto las varia-ciones en las caracteriacutesticas microscoacutepicas de la superficie

Un pigmento es una sustancia que absor-be ciertas longitudes de onda de la luz y re-fleja otras Sin embargo algunos materia-les como los que recubren las iridiscentes alas azules de las mariposas del geacutenero Mor-pho o las llamativas plumas de algunos coli-

briacutees producen los colores a partir del tama-ntildeo y la separacioacuten de pequentildeas estructuras en su superficie cada una de las cuales inte-racciona con diferentes longitudes de onda de la luz

Numerosos plaacutesticos desarrollan grietas minuacutesculas o pseudomicrofisuras al some-terlos a tensioacuten Aunque estas fracturas sue-len aparecer en lugares aleatorios del mate-rial algunos plaacutesticos pueden debilitarse de manera selectiva haciendo incidir haces de luz alliacute donde se desea que surjan las micro-fisuras al aplicar la tensioacuten laquoEso nos permi-te controlar doacutende se formaraacuten las grietasraquo explica Andrew Gibbons coautor del nuevo estudio y cientiacutefico de materiales de la Uni-versidad de Kyoto Dependiendo de su ta-mantildeo y configuracioacuten dichas grietas actuacutean como microestructuras que producen colo-res concretos

Gibbons y sus colaboradores enfoca-ron potentes ledes sobre piezas delgadas de plaacutestico y luego las sumergieron en aacuteci-do aceacutetico lo que generoacute microfisuras en los puntos previamente debilitados por la luz

Seguacuten el estudio publicado en Nature el pa-sado mes de junio las grietas reflejaban la longitud de onda de la luz que incidioacute sobre esa parte del plaacutestico

Con todo si el plaacutestico se sumerge du-rante maacutes tiempo o si se somete a altas tem-peraturas las grietas pueden crecer y reflejar longitudes de onda mayores El tamantildeo de la regioacuten expuesta a la luz y el grosor del plaacutes-tico contribuyen a determinar hasta doacutende se expanden las grietas Para poner a prue-ba su meacutetodo los investigadores crearon re-producciones diminutas de cuadros famo-sos e incluso de la portada de un aacutelbum de Queen La maacutes pequentildea mediacutea 025 miliacuteme-tros de ancho

laquoSe trata de un enfoque innovadorraquo sos-tiene el cientiacutefico de poliacutemeros Christopher Soles del Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU que no participoacute en el estudio laquoPor lo general que se agriete un material es algo muy negativo pero aquiacute las microfisuras resultan uacutetilesraquo sentildeala Soles Al investigador le sorprendioacute que el proceso funcionara con tantos tipos de plaacutesticos in-

Prevalencia del vih en adultos de edades comprendidas entre 15 y 49 antildeos en 2017 a nivel de paiacutes (izquierda) y a nivel de cuadriacutecula de 5 times 5 kiloacutemetros (derecha) este uacuteltimo muestra una imagen maacutes granulada de la proporcioacuten de la poblacioacuten que convive con el virus

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Distribucioacuten geograacutefica del VIHHacia una imagen maacutes detallada de la prevalencia del virus en Aacutefrica

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El VIH y el sida son la primera causa de muerte en el Aacutefrica subsahariana Ya no es una sentencia de muerte gracias al tra-tamiento antirretroviacuterico de por vida pero conseguir que este llegue a todos los pacien-tes es un reto Ahora se ha llevado a cabo uno de los anaacutelisis maacutes especiacuteficos geograacutefi-camente para conocer con exactitud la pre-valencia del VIH en 47 paiacuteses subsaharianos El estudio puede ayudar a las autoridades a mejorar el tratamiento y los esfuerzos dedi-cados a su prevencioacuten

laquoEsperemos que les sirva a aquellos que trabajan sobre el terreno en una zona par-ticular y se antildeada a lo que ya saben sobre su comunidadraquo explica la autora principal Lau-ra Dwyer-Lindgren profesora de la Univer-sidad de Washington laquoTambieacuten esperamos que sea uacutetil de una forma maacutes centralizada a escala nacional para detectar lugares en los que el nuacutemero de personas necesitadas no

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Tecnologiacutea

Lienzos microscoacutepicos Logran generar coloridos retratos a partir de microestructuras de plaacutestico

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AGENDA

CONFERENCIAS16 de septiembreCripto viene de criptografiacutea Criptomonedas y criptofundamentos de blockchainLuis Hernaacutendez Encinas CSICPatio de la InfantaZaragozawwwcsices

EXPOSICIONESHasta el 13 de septiembreAacutengel del Campo Quiacutemico complutenseFacultad de Ciencias QuiacutemicasUniversidad ComplutenseMadridhttpsbibliotecaucmesquiangel-del-campo-quimico-complutense

Leonardo da Vinci en el Parque de Investigacioacuten Biomeacutedica de BarcelonaMetro CiutadellaVila OliacutempicaBarcelonaellipseprbborg

OTROS11 de septiembre mdash Mesa redondaTransicioacuten energeacutetica en Espantildea iquestSeguidores o liacutederesFundacioacuten Ramoacuten ArecesMadridwwwfundacionareceses

Hasta el 15 de septiembre mdash ConcursoBrain WarsConcurso de divulgacioacuten para estudiantes de grado maacutester y doctoradoColabora Real Sociedad Espantildeola de Quiacutemicarseqorg

Del 19 al 22 de septiembre mdash JornadasNaukas Bilbao 2019Charlas y talleresPalacio EuskaldunaBilbaonaukascom

27 de septiembre mdash JornadaNoche europea de los investigadoresDistintas actividades en numerosas ciudades espantildeolaslanochedelosinvestigadoreses

se corresponde con los recursos dedicadosraquoDwyer-Lindgren y sus colaboradores han

creado una base de datos sobre la prevalen-cia del VIH basaacutendose en las encuestas de poblacioacuten y en los datos recogidos en las cliacutenicas a las que acuden las mujeres en bus-ca de cuidados prenatales Utilizaron estos datos para calcular la proporcioacuten de perso-nas (de 15 a 49 antildeos) con VIH entre el 2000 y el 2017 en matrices geograacuteficas de cinco por cinco kiloacutemetros (veacutease el graacutefico adjun-to) al igual que el nuacutemero de personas que conviven con el virus

La prevalencia del VIH variacutea ampliamen-te de paiacutes a paiacutes en 2017 varioacute del 15 por ciento en el distrito Ghanzi de Botsuana al 28 por ciento en su distrito nordeste La pre-valencia tambieacuten se redujo en algunas zo-nas como el distrito de Manica en Mozam-bique y aumentoacute en otros como en su dis-trito de Guijaacute

Este nivel de granularidad estadiacutestica es uacutetil para dirigir con maacutes precisioacuten los trata-mientos y la prevencioacuten laquoEs un gran estudio en el que se resumen los datos de los antildeos en los que hemos luchado contra esta en-fermedadraquo afirma Aysha Kharsany investi-

gadora principal del Centro para el Progra-ma de Investigacioacuten del Sida en Sudaacutefrica que no participoacute en el nuevo estudio laquoHe-mos tenido mucho eacutexito aseguraacutendonos de que la gente continuacutea con su tratamientoraquo dice pero laquonecesitamos asegurarnos de que el tratamiento se ampliacutea y se dirige a las zo-nas que maacutes lo necesitanraquo

La disponibilidad de una cartografiacutea a este nivel es laquomuy excitanteraquo antildeade Sten Vermund decano de la Facultad de Salud Puacuteblica de Yale Piensa que la Organizacioacuten Mundial de la Salud y el Programa Conjun-to de las Naciones Unidas sobre el VIHSIDA deberiacutean adoptar esa metodologiacutea para rea-lizar sus propios informes

Los incrementos en la prevalencia no constituyen necesariamente una prueba de nuevos casos de VIH las personas que tie-nen el virus pueden vivir maacutes tiempo o mu-darse a diferentes zonas y el siguiente paso que tenemos que dar es obtener mejo-res caacutelculos de nuevos casos Pero laquotam-bieacuten se hace evidente que numerosas perso-nas no estaacuten recibiendo tratamientoraquo afir-ma Dwyer-Lindgren laquoTodaviacutea queda mucho trabajo por hacerraquo mdashTanya Lewis

cluidos el poliestireno el policarbonato y el metacrilato materiales que habitualmente se emplean para fabricar envases de yogur dis-cos compactos y cristales a prueba de balas respectivamente

Gibbons sostiene que las microfisuras po-driacutean servir para crear un revestimiento plaacutes-tico duradero para billetes o productos de

alta gama lo que dificultariacutea las falsificacio-nes Y las microestructuras no solo producen imaacutegenes atractivas El cientiacutefico espera que con el tiempo la teacutecnica pueda emplearse para fabricar dispositivos para anaacutelisis meacute-dicos capaces de almacenar cantidades mi-croscoacutepicas de liacutequido

mdashJennifer Leman

La joven de La PerLa de Johannes vermeer recreada en poliestirenoAN

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Page 2: Investigación y Ciencia, 516 · ayudarnos a comprender mejor la evolución de los ani-males [véase «El auge de los animales», por Rachel A. Wood; InvestIgacIón y cIencIa, agosto

Septiembre 2019 InvestigacionyCienciaes 5

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PaleonTologiacutea

iquestCuaacutendo empezaron a desplazarse los animalesLos foacutesiles clarifican sus primeros movimientos deliberados

Hace unos 550 millones de antildeos los animales esta-ban relegados a los mares Microbios y organismos plu-ricelulares simples cubriacutean la mayor parte del lecho ma-rino donde formaban una alfombra orgaacutenica pareci-da a las capas de algas de los estanques Por encima de ellos se podiacutean encontrar animales maacutes grandes como Dickinsonia un geacutenero sorprendente con formas que re-cuerdan a platos llanos alfombrillas de bantildeo y mone-das aplastadas

Desde hace tiempo los cientiacuteficos especulan sobre coacutemo era la vida en la Tierra hace 500 millones de antildeos durante el periacuteodo Ediacaacuterico y siguen encontrando maacutes pistas con cierta asiduidad Un estudio publicado en liacutenea en el nuacutemero de junio de Geobiology afirma que Dickinsonia pudo haber sido uno de los primeros ani-males complejos que se moviacutean por siacute mismos en bus-ca de alimento Seguacuten los expertos este hallazgo podriacutea ayudarnos a comprender mejor la evolucioacuten de los ani-males [veacutease laquoEl auge de los animalesraquo por Rachel A Wood InvestIgacIoacuten y cIencIa agosto de 2019]

Desde que Dickinsonia fue descrita por primera vez durante la deacutecada de 1940 los cientiacuteficos han debatido sobre queacute tipo de organismo era realmente laquoSe lo ha identificado con muy diversos organismos desde un li-quen hasta un gusanoraquo explica Scott Evans paleontoacute-logo de la Universidad de California en Riverside y uno de los autores del estudio laquoHace poco hemos demos-trado definitivamente que era un animalraquo Basaacutendose en las pruebas foacutesiles los cientiacuteficos creen que Dickin-sonia poseiacutea un cuerpo blando y ovalado con muacuteltiples secciones corporales y una superficie superior estria-da Su parte anterior y posterior eran diferentes y podiacutea crecer hasta un metro de longitud pero solo unos po-cos miliacutemetros de grosor

Evans y otros investigadores de su universidad y del Museo de Australia Meridional en Adelaida analiza-ron unos 1500 foacutesiles de Dickinsonia para averiguar si estos animales podiacutean moverse por siacute mismos laquoDuran-

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te un tiempo se especuloacute sobre si eran moacutevi-lesraquo debido a las pistas aportadas por el re-gistro foacutesil comenta Evans laquopero queriacutea-mos examinar las diferentes caracteriacutesticas de Dickinsonia para ver si podiacuteamos descar-tar otras explicaciones posibles diferentes de la movilidadraquo

El registro incluye tanto foacutesiles del cuerpo como laquopistas foacutesilesraquo (huellas de todo tipo) que dejaban atraacutes estos animales y demues-tra que en efecto eran moacuteviles Sin embar-go algunos cientiacuteficos argumentaban que las corrientes de los oceacuteanos antiguos pudieron haber levantado y desplazado a estas criatu-ras Otros sosteniacutean que las pistas foacutesiles pu-dieron haberse formado a partir de especiacute-menes que se habriacutean descompuesto y que luego fueron destruidos al ser enterrados por los sedimentos

Pero Evans y su equipo averiguaron que Dickinsonia podiacutea de hecho haberse despla-zado por siacute mismo puede que decenas de metros o maacutes durante su vida El registro foacute-sil muestra que estos organismos se movie-ron siguiendo direcciones diferentes y se-guacuten Evans si las corrientes oceaacutenicas fueran las responsables de ese movimiento todos habriacutean ido en la misma direccioacuten Tanto los foacutesiles corporales como las pistas foacutesiles re-velan trayectos especiacuteficos dejados por Dic-

kinsonia Si estos hubieran sido dejados por animales descompuestos laquoesperariacuteamos que fueran aleatorios unos respecto a otrosraquo explica Evans laquoY el hecho de que estemos viendo caminos (para un uacutenico individuo) en una direccioacuten preferencial sugiere que se trata de un organismo que se propulsa por siacute mismo y se mueve en una direccioacuten relacio-nada con su biologiacutea internaraquo

Los datos indican que Dickinsonia se nu-triacutea en un punto de la alfombra orgaacutenica del lecho marino y luego buscaba una nueva fuente de alimento es posible que lo hicie-ra en escalas de tiempo relativamente cor-tas durante horas o diacuteas Algunos cientiacuteficos han propuesto que estos animales se mo-viacutean expandiendo y contrayendo el cuerpo mediante el empleo de muacutesculos y los anaacute-lisis maacutes nuevos apoyan esta idea Evans se-ntildeala que aunque se han descubierto prue-bas de la existencia de un movimiento auto-dirigido en animales anteriores a Dickinsonia seguramente eran de menor tamantildeo y via-jaban distancias maacutes cortas Y antildeade que laquoesta es la primera vez que vemos a un ani-mal que se desplazaba hacia un nuevo lugar para alimentarseraquo

Otros investigadores creen que estos ha-llazgos ayudan a resolver en parte el deba-te creado sobre Dickinsonia y contribuyen a

aclarar la imagen de la historia de la vida so-bre la Tierra laquoEliminaron de un plumazo to-das las demaacutes hipoacutetesisraquo sobre si Dickinso-nia se moviacutea o no apunta Jakob Vinther pa-leobioacutelogo de la Universidad de Bristol ajeno al estudio laquoEsto nos marca el camino que debemos seguir para comprender queacute nos cuenta este foacutesil sobre los primeros animales y su evolucioacutenraquo cree la paleontoacuteloga y ma-temaacutetica Renee Hoekzema de la Universi-dad de Copenhague laquoContra todo pronoacutes-tico estamos empezando a resolver cuestio-nes fundamentales sobre la naturaleza de la enigmaacutetica biota ediacaacuterica y gracias a ello sabemos maacutes sobre la evolucioacuten de la vida complejaraquo comenta Hoekzema quien tam-poco participoacute en el estudio

Aunque Dickinsonia no se parece a nin-guacuten ser vivo actual siacute que existen algunos paralelismos entre la vida animal moderna y la de criaturas arcaicas como estas laquoEsta-mos viendo las primeras etapas del desarro-llo de comportamientos complejos de movi-lidad y diferentes modos de alimentacioacutenraquo explica Evans laquoEstas comunidades animales halladas en los primeros estratos del registro foacutesil son casi tan complejas como las actua-lesraquo Puede que despueacutes de todo la vida en la Tierra ancestral no fuera tan extrantildea

mdashAnnie Sneed

Biologiacutea

Un aperitivo en migracioacutenPara los tiburones joacutevenes las aves terrestres son un blanco faacutecil

Cuando el bioacutelogo pesquero James Dry-mon constatoacute la presencia de plumas en el voacutemito de un tiburoacuten tigre supuso en un pri-mer momento que perteneciacutean a alguna desafortunada ave marina una gaviota tal vez o un peliacutecano La sorpresa llegoacute cuan-do eacutel y su equipo secuenciaron su ADN las plumas procediacutean de un ave canora terres-tre el cuitlacoche rojizo Pero iquestqueacute haciacutean en el estoacutemago de un tiburoacuten tigre del gol-fo de Meacutexico

Drymon investigador del Centro de Ex-tensioacuten e Investigacioacuten Costera de la Univer-sidad Estatal de Mississippi y sus colaborado-res examinaron entre 2010 y 2018 el conteni-do estomacal de 105 tiburones tigre joacutevenes Casi el 40 por ciento acababa de darse un atracoacuten de aves que viven en tierra firme Los

cientiacuteficos contaron un total de 11 especies de paacutejaros terrestres en el menuacute de los tiburones Los resultados se publicaron en liacutenea el pasa-do mes de mayo en la revista Ecology

Desde la deacutecada de los 60 del siglo pa-sado se sabe que los tiburones se alimen-tan a veces de aves canoras laquoPero nos sorprendioacute la prevalenciaraquo del compor-tamiento puntualiza Drymon laquoEs algo que ocurre cada antildeo en un gran nuacutemero [de tiburones]raquo

Cada otontildeo y cada primavera las aves canoras emprenden ex-traordinarias migraciones a traveacutes del golfo de Meacutexico Cuando se ven acompantildeadas de mal tiempo pueden verse forzadas a amerizar lo que equivale a una sentencia de muerte laquoSe calcula que el nuacuteme-ro de aves migratorias que muere por episodios de tormenta es del orden de miles de millonesraquo ex-plica Drymon El investigador sos-pecha que los tiburones aprove-chan desde hace tiempo estos nu-tritivos bocados que dos veces al antildeo caen del cielo Pero la con-firmacioacuten ha tenido que esperar

a la llegada de las herramientas geneacuteticas que han permitido identificar plumas en par-te digeridas

Los resultados reflejan cuaacuten interconec-tados pueden estar los ecosistemas marino y terrestre destaca Neil Hammerschlag ecoacute-logo marino de la Universidad de Miami que no ha participado en el estudio laquoDemuestra lo oportunista y sumamente generalista que es la dieta de estos tiburonesraquo

mdashJason G Goldman

ave canora hallada en el estoacutemago de un tiburoacuten tigre

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MicroBiologiacutea

Los virus florecen en los mares aacuterticosQueda refutada la suposicioacuten de que su abundancia disminuye al aumentar la latitud

A pesar de que los especialistas no disponiacutean hasta aho-ra de un censo detallado de los virus en los mares muchos su-poniacutean que su abundancia y variedad debiacutea de disminuir del ecuador a los polos No es el caso Un nuevo estudio ha engro-sado notablemente los datos al respecto y revela que el Aacutertico posee un inventario maacutes rico que otros oceacuteanos laquoEs un pun-to caliente de diversidadraquo afirma Matthew Sullivan microbioacute-logo de la Universidad Estatal de Ohio y participante en el es-

tudio A su juicio la razoacuten reside en que la cuenca aacutertica consti-tuye un sumidero de las aguas procedentes del Atlaacutentico y del Paciacutefico auteacutenticas cintas transportadoras y riacuteos oceaacutenicos que desaguan en ella Otro aspecto sorprendente es que los virus se concentran en gran parte en otras cuatro zonas de los mares terrestres (graacutefica) laquoHasta ahora lo ignoraacutebamos Bien podriacutean haber sido veinteraquo confiesa Sullivan

mdashMark Fischetti

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Antaacutertico

Templadoy tropical

Tipos de virus (macrodiversidad) Variacioacuten dentro de un tipo de virus (microdiversidad)

7 86 000030000200001Menos Maacutes Menos Maacutes

Nivel de diversidad(iacutendice de Shannon)

Zonas marinas Nivel de variabilidad geneacutetica(valor medio de la diversidad de nucleoacutetidos)

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AacuterticoTodas las

profundidades

Epipelaacutegica(0-150 m de profundidad)

Mesopelaacutegica(150-1000 m)

Batipelaacutegica(hasta 2000 m)

Variedad de poblaciones viacutericasEl nuacutemero de poblaciones viacutericas asiacute como la abundancia relativa de dichas poblaciones variacutea sustancialmente en los oceacuteanos Esta macrodiversi-dad altera en gran medida la salud de las bacterias que constituyen la base de la red troacutefica marina Cada raya vertical representa la macrodiversidad en una muestra de agua cuanto maacutes oscuras son mayor es la coincidencia entre las series de muestras

Variedad intrapoblacionalUna mayor variedad de individuos en cada tipo de virus es un indicador de condiciones ambientales cambiantes y de formacioacuten de nuevas especies Cada raya vertical representa la variacioacuten en el seno de las 100 poblaciones maacutes abundantes Cuanto maacutes oscuras son las rayas mayor es la coincidencia entre las series de muestras

Puntos calientesMaacutes de 195000 poblaciones de virus se concentran en cinco zonas de los oceacuteanos Dos zonas son puntos calientes el Aacutertico (todas las profundidades) y las aguas superficiales de las latitudes templadas y tropicales La temperatura del agua parece ser el factor determinante de la concentracioacuten

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Un helecho que absorbe arseacutenicoLos genes de esta planta nos dan una pista sobre coacutemo limpiar la tierra y el agua

Tanto las aguas subterraacuteneas como las tierras contaminadas con arseacutenico afectan a millones de personas de todo el mundo la sustancia puede producir lesiones cutaacuteneas caacutencer y otras enfermedades si llega al agua destinada al consumo y a los cul-tivos Pero el helecho chino Pteris vittata acumula de forma na-tural niveles de arseacutenico que matariacutean a la mayoriacutea de organis-mos y a pesar de ello sigue viviendo Desde hace mucho tiem-po el mecanismo que hay detraacutes de esta tolerancia constituye un auteacutentico rompecabezas bioquiacutemico

Ahora los botaacutenicos Jody Banks y Chao Cai ambos de la Universidad Purdue y sus colaboradores lo han aclarado Y lo han hecho insertando los genes del helecho en otras plan-tas Banks opina que un diacutea los bioingenieros podraacuten aprove-char esta habilidad de la planta para ayudar a limpiar zonas contaminadas

Banks ha constatado que hay tres genes de la planta que se activan maacutes cuando esta se topa con arseacutenico Para comprobar si son los responsables de la tolerancia a eacutel utilizoacute una teacutecnica bio-loacutegica habitual para desactivar cada gen en diferentes muestras (las cuales murieron cuando fueron expuestas al veneno) Des-pueacutes de eso y junto a su equipo utilizoacute un microscopio para lo-

Un grupo de aves batiendo al uniacutesono sus alas es un espectaacuteculo grandioso para el ser humano Las aves obtienen de sus compa-ntildeeras proteccioacuten frente a los depredadores y ayuda en la navegacioacuten Un nuevo estudio demuestra que las palomas pagan un precio muy alto por volar juntas incluso en pares Con todo siguen hacieacutendolo

Algunas aves como los gansos vuelan en V para ahorrar energiacutea aprovechando las corrientes de aire creadas por sus vecinas de viaje Pero las especies de menor tama-ntildeo como las palomas se agrupan en banda-das desorganizadas que carecen de este be-neficio un estudio de 2011 reveloacute que las pa-lomas baten las alas incluso maacutes raacutepido es

decir realizando un mayor esfuerzo cuando vuelan en grupos densos

Para estudiar maacutes de cerca este fenoacuteme-no cientiacuteficos de la Universidad de Oxford y de la Royal Holloway de la Universidad de Londres registraron la frecuencia del ale-teo de las palomas y su ruta de vuelo al via-jar en solitario o en pareja Observaron que las aves batiacutean las alas una vez maacutes por se-gundo cuando iban en pares Ello suponiacutea un aumento de la frecuencia del 18 por ciento respecto al vuelo en solitario ademaacutes de una diferencia muy superior a la detectada entre los grupos dispersos y densos del estudio de 2011 Sin embargo la mayoriacutea de parejas se mantuvieron juntas El nuevo estudio se pu-blicoacute en junio en la revista PLOS Biology

Los autores del estudio plantean que en su intento por seguir juntas las aves baten maacutes raacutepido sus alas para mejorar el control y la estabilidad visual laquoLo cierto es que vuelan a gran velocidadraquo explica la autora principal

condUc Ta aniM al

iquestPor queacute vuelan juntas las palomasAunque ello les ofrece proteccioacuten frente a los depredadores deben volar maacutes deprisa para ganar estabilidad

el helecho Pteris vittata

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Caer por la cienciaUna traicionera cinta de correr provoca traspieacutes para estudiar el equilibrio

Uno de los participantes del estudio camina con paso eneacutergico sobre una cinta de correr Las caacutemaras de viacutedeo van registrando cada uno de sus movimientos cuando de repente aparece en su camino un bloque de metal de 16 kilogramos Unas gafas especiales le impiden verlo y tro-pieza tambaleaacutendose hacia adelante hasta que lo retiene un arneacutes de seguridad Se ha producido una caiacuteda pero auacuten faltan decenas de ellas

Un grupo de investigadores ha desarrollado esta traicionera cin-ta de correr para estudiar coacutemo recuperamos el equilibrio despueacutes de tropezar Hasta ahora se sabiacutea que para conseguirlo solemos dar un paso exageradamente grande lo que permite que el sistema nervio-so central reoriente el centro de gravedad del cuerpo sobre un apoyo estable explica Michael Goldfarb ingeniero mecaacutenico de la Universi-dad Vanderbilt y coautor del estudio Sin embargo laquola forma en que lo hacemos depende de la configuracioacuten que tuviera nuestro cuerpo en el momento de tropezarraquo antildeade el experto

Las personas con piernas proteacutesicas a menudo experimentan difi-cultades para recuperarse de los traspieacutes y como consecuencia caen con mucha maacutes frecuencia que la poblacioacuten general Entender coacutemo tropiezan y se recuperan quienes se apoyan sobre las dos piernas po-driacutea ayudar a los investigadores a disentildear mejores proacutetesis

Para provocar un auteacutentico tropezoacuten los investigadores debiacutean interponer los pesados bloques de manera sorpresiva El aparato de Goldfarb y sus colaboradores descrito en junio en Journal of NeuroEn-gineering and Rehabilitation funciona porque es capaz de colocar un bloque pesado sobre la cinta de correr con tanta delicadeza que los participantes no lo perciben hasta que ya han trastabillado Un algo-ritmo determina doacutende colocar el bloque para que los investigadores puedan observar la respuesta a los traspieacutes en las diferentes fases de la marcha de una persona

La sorpresa es un elemento clave No obstante seguacuten sentildeala Mark Grabiner biomecaacutenico de la Universidad de Illinois que no par-ticipoacute en el trabajo los participantes de este tipo de estudios sue-len saber que tarde o temprano tropezaraacuten lo que puede alterar los resultados En el pasado este problema se ha abordado de distin-tas maneras en ocasiones llegando a ocultar a los sujetos que esta-ban tomado parte en un ensayo de peacuterdida del equilibrio El disentildeo subrepticio del nuevo trabajo representa laquouna mejora con respecto a las tecnologiacuteas existentesraquo opina el experto

Goldfarb adelanta que en la siguiente fase del estudio su equi-po usaraacute los datos de los traspieacutes para programar en las extremidades proteacutesicas respuestas reflejas a distintos tipos de trompicones

mdashJim Daley

los invesTigadores lograron provocar

190 traspieacutes

calizar las proteiacutenas que codifican estos genes en el helecho y re-construyeron coacutemo operan juntas para recoger y neutralizar el arseacutenico cuando este se distribuye por las hojas

Una de las proteiacutenas GAPC1 se halla en la mayoriacutea de los or-ganismos y utiliza fosfato para ayudarles a romper los azuacutecares y obtener energiacutea El arsenato la forma de arseacutenico que se encuen-tra en el suelo es toacutexico porque reemplaza al fosfato en este pro-ceso e impide asiacute la produccioacuten de energiacutea Pero en el helecho la GAPC1 tiene una estructura ligeramente diferente que le permi-te unirse quiacutemicamente al arsenato Otra proteiacutena llamada OCT4 codificada por uno de los otros genes ayuda a transportar el ar-senato a traveacutes de las membranas y a introducirlo en unas estruc-turas diminutas celulares llamadas vacuolas En el interior de es-tas la proteiacutena GST (codificada por el tercer gen) transforma el arsenato en una forma llamada arsenito Los investigadores han descubierto que las vacuolas transfieren este compuesto a partes de la planta en las que se acumula de forma segura como defen-sa contra insectos hambrientos Su estudio se publicoacute en mayo en Current Biology

En 2016 el bioquiacutemico Barry Rosen de la Universidad Interna-cional de Florida que no participoacute en el estudio identificoacute un pro-ceso mediante el que se secuestraba y neutralizaba el veneno en una especie bacteriana tolerante al arseacutenico Pseudomonas aerugi-nosa que utilizaba genes casi ideacutenticos Mientras que el helecho atrapa arsenito en ceacutelulas especializadas la bacteria lo devuelve al entorno laquoLa constatacioacuten de que este mecanismo tan novedo-so sirve a la vez a plantas y bacteriasraquo comenta Rosen laquodemues-tra que los organismos han desarrollado un modo de evitar ese ar-senato toacutexicoraquo

mdashRachel Berkowitz

Lucy Taylor laquoVuelan muy raacutepido y sin chocarse con nada lo cual es sin duda una gran proezaraquo Los dispositivos de seguimiento de las palomas indican que las mayores frecuencias de aleteo les pro-porcionaron mayor estabilidad aunque Bret Tobalske de la Uni-versidad de Montana opina que se necesita una medicioacuten maacutes di-recta (como la que ofrece una caacutemara sujeta a la cabeza del ave) para poder hallar una respuesta definitiva laquoEs una investigacioacuten novedosa e importante que parte de estudios previosraquo explica Tobalske que investiga el vuelo de las aves y no participoacute en nin-guno de los dos estudios

Taylor cree que el mayor gasto energeacutetico que entrantildea pasar de volar en pareja a volar en bandada seraacute mucho menor que el que requiere dejar de volar en solitario para hacerlo en pares ya que al fin y al cabo los nuevos pormenores de agruparse nacen del hecho de viajar en pareja laquoHay que coordinarse con otroraquo comenta laquoA mayor nuacutemero de aves mayor seraacute la necesidad de coordinacioacutenraquo Aun asiacute Taylor opina que el experimento deberiacutea ampliarse para examinar queacute cambios se producen a medida que la bandada aumenta en nuacutemero

Con todo emparejarse tambieacuten aporta beneficios Los inves-tigadores descubrieron que las rutas de las palomas eran maacutes di-rectas cuando viajaban en pares Ademaacutes cada miembro de la pa-reja logra percibir mejor la cercaniacutea de un depredador y tiene una oportunidad de que la elegida por eacutel sea su compantildeera

Las palomas aceptan el precio energeacutetico de estos benefi-cios porque como bien dice Tobalske laquonada es gratis en esta vidaraquo

mdashLeila Sloman

Apuntes

10 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

Durante milenios la humanidad ha crea-do sus obras de arte con pinturas basadas en pigmentos y tintes Ahora un grupo de in-vestigadores ha conseguido producir dimi-nutos cuadros de plaacutestico cuyos colores obe-decen a un principio muy distinto las varia-ciones en las caracteriacutesticas microscoacutepicas de la superficie

Un pigmento es una sustancia que absor-be ciertas longitudes de onda de la luz y re-fleja otras Sin embargo algunos materia-les como los que recubren las iridiscentes alas azules de las mariposas del geacutenero Mor-pho o las llamativas plumas de algunos coli-

briacutees producen los colores a partir del tama-ntildeo y la separacioacuten de pequentildeas estructuras en su superficie cada una de las cuales inte-racciona con diferentes longitudes de onda de la luz

Numerosos plaacutesticos desarrollan grietas minuacutesculas o pseudomicrofisuras al some-terlos a tensioacuten Aunque estas fracturas sue-len aparecer en lugares aleatorios del mate-rial algunos plaacutesticos pueden debilitarse de manera selectiva haciendo incidir haces de luz alliacute donde se desea que surjan las micro-fisuras al aplicar la tensioacuten laquoEso nos permi-te controlar doacutende se formaraacuten las grietasraquo explica Andrew Gibbons coautor del nuevo estudio y cientiacutefico de materiales de la Uni-versidad de Kyoto Dependiendo de su ta-mantildeo y configuracioacuten dichas grietas actuacutean como microestructuras que producen colo-res concretos

Gibbons y sus colaboradores enfoca-ron potentes ledes sobre piezas delgadas de plaacutestico y luego las sumergieron en aacuteci-do aceacutetico lo que generoacute microfisuras en los puntos previamente debilitados por la luz

Seguacuten el estudio publicado en Nature el pa-sado mes de junio las grietas reflejaban la longitud de onda de la luz que incidioacute sobre esa parte del plaacutestico

Con todo si el plaacutestico se sumerge du-rante maacutes tiempo o si se somete a altas tem-peraturas las grietas pueden crecer y reflejar longitudes de onda mayores El tamantildeo de la regioacuten expuesta a la luz y el grosor del plaacutes-tico contribuyen a determinar hasta doacutende se expanden las grietas Para poner a prue-ba su meacutetodo los investigadores crearon re-producciones diminutas de cuadros famo-sos e incluso de la portada de un aacutelbum de Queen La maacutes pequentildea mediacutea 025 miliacuteme-tros de ancho

laquoSe trata de un enfoque innovadorraquo sos-tiene el cientiacutefico de poliacutemeros Christopher Soles del Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU que no participoacute en el estudio laquoPor lo general que se agriete un material es algo muy negativo pero aquiacute las microfisuras resultan uacutetilesraquo sentildeala Soles Al investigador le sorprendioacute que el proceso funcionara con tantos tipos de plaacutesticos in-

Prevalencia del vih en adultos de edades comprendidas entre 15 y 49 antildeos en 2017 a nivel de paiacutes (izquierda) y a nivel de cuadriacutecula de 5 times 5 kiloacutemetros (derecha) este uacuteltimo muestra una imagen maacutes granulada de la proporcioacuten de la poblacioacuten que convive con el virus

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Distribucioacuten geograacutefica del VIHHacia una imagen maacutes detallada de la prevalencia del virus en Aacutefrica

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El VIH y el sida son la primera causa de muerte en el Aacutefrica subsahariana Ya no es una sentencia de muerte gracias al tra-tamiento antirretroviacuterico de por vida pero conseguir que este llegue a todos los pacien-tes es un reto Ahora se ha llevado a cabo uno de los anaacutelisis maacutes especiacuteficos geograacutefi-camente para conocer con exactitud la pre-valencia del VIH en 47 paiacuteses subsaharianos El estudio puede ayudar a las autoridades a mejorar el tratamiento y los esfuerzos dedi-cados a su prevencioacuten

laquoEsperemos que les sirva a aquellos que trabajan sobre el terreno en una zona par-ticular y se antildeada a lo que ya saben sobre su comunidadraquo explica la autora principal Lau-ra Dwyer-Lindgren profesora de la Univer-sidad de Washington laquoTambieacuten esperamos que sea uacutetil de una forma maacutes centralizada a escala nacional para detectar lugares en los que el nuacutemero de personas necesitadas no

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Tecnologiacutea

Lienzos microscoacutepicos Logran generar coloridos retratos a partir de microestructuras de plaacutestico

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Septiembre 2019 InvestigacionyCienciaes 11

AGENDA

CONFERENCIAS16 de septiembreCripto viene de criptografiacutea Criptomonedas y criptofundamentos de blockchainLuis Hernaacutendez Encinas CSICPatio de la InfantaZaragozawwwcsices

EXPOSICIONESHasta el 13 de septiembreAacutengel del Campo Quiacutemico complutenseFacultad de Ciencias QuiacutemicasUniversidad ComplutenseMadridhttpsbibliotecaucmesquiangel-del-campo-quimico-complutense

Leonardo da Vinci en el Parque de Investigacioacuten Biomeacutedica de BarcelonaMetro CiutadellaVila OliacutempicaBarcelonaellipseprbborg

OTROS11 de septiembre mdash Mesa redondaTransicioacuten energeacutetica en Espantildea iquestSeguidores o liacutederesFundacioacuten Ramoacuten ArecesMadridwwwfundacionareceses

Hasta el 15 de septiembre mdash ConcursoBrain WarsConcurso de divulgacioacuten para estudiantes de grado maacutester y doctoradoColabora Real Sociedad Espantildeola de Quiacutemicarseqorg

Del 19 al 22 de septiembre mdash JornadasNaukas Bilbao 2019Charlas y talleresPalacio EuskaldunaBilbaonaukascom

27 de septiembre mdash JornadaNoche europea de los investigadoresDistintas actividades en numerosas ciudades espantildeolaslanochedelosinvestigadoreses

se corresponde con los recursos dedicadosraquoDwyer-Lindgren y sus colaboradores han

creado una base de datos sobre la prevalen-cia del VIH basaacutendose en las encuestas de poblacioacuten y en los datos recogidos en las cliacutenicas a las que acuden las mujeres en bus-ca de cuidados prenatales Utilizaron estos datos para calcular la proporcioacuten de perso-nas (de 15 a 49 antildeos) con VIH entre el 2000 y el 2017 en matrices geograacuteficas de cinco por cinco kiloacutemetros (veacutease el graacutefico adjun-to) al igual que el nuacutemero de personas que conviven con el virus

La prevalencia del VIH variacutea ampliamen-te de paiacutes a paiacutes en 2017 varioacute del 15 por ciento en el distrito Ghanzi de Botsuana al 28 por ciento en su distrito nordeste La pre-valencia tambieacuten se redujo en algunas zo-nas como el distrito de Manica en Mozam-bique y aumentoacute en otros como en su dis-trito de Guijaacute

Este nivel de granularidad estadiacutestica es uacutetil para dirigir con maacutes precisioacuten los trata-mientos y la prevencioacuten laquoEs un gran estudio en el que se resumen los datos de los antildeos en los que hemos luchado contra esta en-fermedadraquo afirma Aysha Kharsany investi-

gadora principal del Centro para el Progra-ma de Investigacioacuten del Sida en Sudaacutefrica que no participoacute en el nuevo estudio laquoHe-mos tenido mucho eacutexito aseguraacutendonos de que la gente continuacutea con su tratamientoraquo dice pero laquonecesitamos asegurarnos de que el tratamiento se ampliacutea y se dirige a las zo-nas que maacutes lo necesitanraquo

La disponibilidad de una cartografiacutea a este nivel es laquomuy excitanteraquo antildeade Sten Vermund decano de la Facultad de Salud Puacuteblica de Yale Piensa que la Organizacioacuten Mundial de la Salud y el Programa Conjun-to de las Naciones Unidas sobre el VIHSIDA deberiacutean adoptar esa metodologiacutea para rea-lizar sus propios informes

Los incrementos en la prevalencia no constituyen necesariamente una prueba de nuevos casos de VIH las personas que tie-nen el virus pueden vivir maacutes tiempo o mu-darse a diferentes zonas y el siguiente paso que tenemos que dar es obtener mejo-res caacutelculos de nuevos casos Pero laquotam-bieacuten se hace evidente que numerosas perso-nas no estaacuten recibiendo tratamientoraquo afir-ma Dwyer-Lindgren laquoTodaviacutea queda mucho trabajo por hacerraquo mdashTanya Lewis

cluidos el poliestireno el policarbonato y el metacrilato materiales que habitualmente se emplean para fabricar envases de yogur dis-cos compactos y cristales a prueba de balas respectivamente

Gibbons sostiene que las microfisuras po-driacutean servir para crear un revestimiento plaacutes-tico duradero para billetes o productos de

alta gama lo que dificultariacutea las falsificacio-nes Y las microestructuras no solo producen imaacutegenes atractivas El cientiacutefico espera que con el tiempo la teacutecnica pueda emplearse para fabricar dispositivos para anaacutelisis meacute-dicos capaces de almacenar cantidades mi-croscoacutepicas de liacutequido

mdashJennifer Leman

La joven de La PerLa de Johannes vermeer recreada en poliestirenoAN

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Page 3: Investigación y Ciencia, 516 · ayudarnos a comprender mejor la evolución de los ani-males [véase «El auge de los animales», por Rachel A. Wood; InvestIgacIón y cIencIa, agosto

Apuntes

6 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

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te un tiempo se especuloacute sobre si eran moacutevi-lesraquo debido a las pistas aportadas por el re-gistro foacutesil comenta Evans laquopero queriacutea-mos examinar las diferentes caracteriacutesticas de Dickinsonia para ver si podiacuteamos descar-tar otras explicaciones posibles diferentes de la movilidadraquo

El registro incluye tanto foacutesiles del cuerpo como laquopistas foacutesilesraquo (huellas de todo tipo) que dejaban atraacutes estos animales y demues-tra que en efecto eran moacuteviles Sin embar-go algunos cientiacuteficos argumentaban que las corrientes de los oceacuteanos antiguos pudieron haber levantado y desplazado a estas criatu-ras Otros sosteniacutean que las pistas foacutesiles pu-dieron haberse formado a partir de especiacute-menes que se habriacutean descompuesto y que luego fueron destruidos al ser enterrados por los sedimentos

Pero Evans y su equipo averiguaron que Dickinsonia podiacutea de hecho haberse despla-zado por siacute mismo puede que decenas de metros o maacutes durante su vida El registro foacute-sil muestra que estos organismos se movie-ron siguiendo direcciones diferentes y se-guacuten Evans si las corrientes oceaacutenicas fueran las responsables de ese movimiento todos habriacutean ido en la misma direccioacuten Tanto los foacutesiles corporales como las pistas foacutesiles re-velan trayectos especiacuteficos dejados por Dic-

kinsonia Si estos hubieran sido dejados por animales descompuestos laquoesperariacuteamos que fueran aleatorios unos respecto a otrosraquo explica Evans laquoY el hecho de que estemos viendo caminos (para un uacutenico individuo) en una direccioacuten preferencial sugiere que se trata de un organismo que se propulsa por siacute mismo y se mueve en una direccioacuten relacio-nada con su biologiacutea internaraquo

Los datos indican que Dickinsonia se nu-triacutea en un punto de la alfombra orgaacutenica del lecho marino y luego buscaba una nueva fuente de alimento es posible que lo hicie-ra en escalas de tiempo relativamente cor-tas durante horas o diacuteas Algunos cientiacuteficos han propuesto que estos animales se mo-viacutean expandiendo y contrayendo el cuerpo mediante el empleo de muacutesculos y los anaacute-lisis maacutes nuevos apoyan esta idea Evans se-ntildeala que aunque se han descubierto prue-bas de la existencia de un movimiento auto-dirigido en animales anteriores a Dickinsonia seguramente eran de menor tamantildeo y via-jaban distancias maacutes cortas Y antildeade que laquoesta es la primera vez que vemos a un ani-mal que se desplazaba hacia un nuevo lugar para alimentarseraquo

Otros investigadores creen que estos ha-llazgos ayudan a resolver en parte el deba-te creado sobre Dickinsonia y contribuyen a

aclarar la imagen de la historia de la vida so-bre la Tierra laquoEliminaron de un plumazo to-das las demaacutes hipoacutetesisraquo sobre si Dickinso-nia se moviacutea o no apunta Jakob Vinther pa-leobioacutelogo de la Universidad de Bristol ajeno al estudio laquoEsto nos marca el camino que debemos seguir para comprender queacute nos cuenta este foacutesil sobre los primeros animales y su evolucioacutenraquo cree la paleontoacuteloga y ma-temaacutetica Renee Hoekzema de la Universi-dad de Copenhague laquoContra todo pronoacutes-tico estamos empezando a resolver cuestio-nes fundamentales sobre la naturaleza de la enigmaacutetica biota ediacaacuterica y gracias a ello sabemos maacutes sobre la evolucioacuten de la vida complejaraquo comenta Hoekzema quien tam-poco participoacute en el estudio

Aunque Dickinsonia no se parece a nin-guacuten ser vivo actual siacute que existen algunos paralelismos entre la vida animal moderna y la de criaturas arcaicas como estas laquoEsta-mos viendo las primeras etapas del desarro-llo de comportamientos complejos de movi-lidad y diferentes modos de alimentacioacutenraquo explica Evans laquoEstas comunidades animales halladas en los primeros estratos del registro foacutesil son casi tan complejas como las actua-lesraquo Puede que despueacutes de todo la vida en la Tierra ancestral no fuera tan extrantildea

mdashAnnie Sneed

Biologiacutea

Un aperitivo en migracioacutenPara los tiburones joacutevenes las aves terrestres son un blanco faacutecil

Cuando el bioacutelogo pesquero James Dry-mon constatoacute la presencia de plumas en el voacutemito de un tiburoacuten tigre supuso en un pri-mer momento que perteneciacutean a alguna desafortunada ave marina una gaviota tal vez o un peliacutecano La sorpresa llegoacute cuan-do eacutel y su equipo secuenciaron su ADN las plumas procediacutean de un ave canora terres-tre el cuitlacoche rojizo Pero iquestqueacute haciacutean en el estoacutemago de un tiburoacuten tigre del gol-fo de Meacutexico

Drymon investigador del Centro de Ex-tensioacuten e Investigacioacuten Costera de la Univer-sidad Estatal de Mississippi y sus colaborado-res examinaron entre 2010 y 2018 el conteni-do estomacal de 105 tiburones tigre joacutevenes Casi el 40 por ciento acababa de darse un atracoacuten de aves que viven en tierra firme Los

cientiacuteficos contaron un total de 11 especies de paacutejaros terrestres en el menuacute de los tiburones Los resultados se publicaron en liacutenea el pasa-do mes de mayo en la revista Ecology

Desde la deacutecada de los 60 del siglo pa-sado se sabe que los tiburones se alimen-tan a veces de aves canoras laquoPero nos sorprendioacute la prevalenciaraquo del compor-tamiento puntualiza Drymon laquoEs algo que ocurre cada antildeo en un gran nuacutemero [de tiburones]raquo

Cada otontildeo y cada primavera las aves canoras emprenden ex-traordinarias migraciones a traveacutes del golfo de Meacutexico Cuando se ven acompantildeadas de mal tiempo pueden verse forzadas a amerizar lo que equivale a una sentencia de muerte laquoSe calcula que el nuacuteme-ro de aves migratorias que muere por episodios de tormenta es del orden de miles de millonesraquo ex-plica Drymon El investigador sos-pecha que los tiburones aprove-chan desde hace tiempo estos nu-tritivos bocados que dos veces al antildeo caen del cielo Pero la con-firmacioacuten ha tenido que esperar

a la llegada de las herramientas geneacuteticas que han permitido identificar plumas en par-te digeridas

Los resultados reflejan cuaacuten interconec-tados pueden estar los ecosistemas marino y terrestre destaca Neil Hammerschlag ecoacute-logo marino de la Universidad de Miami que no ha participado en el estudio laquoDemuestra lo oportunista y sumamente generalista que es la dieta de estos tiburonesraquo

mdashJason G Goldman

ave canora hallada en el estoacutemago de un tiburoacuten tigre

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MicroBiologiacutea

Los virus florecen en los mares aacuterticosQueda refutada la suposicioacuten de que su abundancia disminuye al aumentar la latitud

A pesar de que los especialistas no disponiacutean hasta aho-ra de un censo detallado de los virus en los mares muchos su-poniacutean que su abundancia y variedad debiacutea de disminuir del ecuador a los polos No es el caso Un nuevo estudio ha engro-sado notablemente los datos al respecto y revela que el Aacutertico posee un inventario maacutes rico que otros oceacuteanos laquoEs un pun-to caliente de diversidadraquo afirma Matthew Sullivan microbioacute-logo de la Universidad Estatal de Ohio y participante en el es-

tudio A su juicio la razoacuten reside en que la cuenca aacutertica consti-tuye un sumidero de las aguas procedentes del Atlaacutentico y del Paciacutefico auteacutenticas cintas transportadoras y riacuteos oceaacutenicos que desaguan en ella Otro aspecto sorprendente es que los virus se concentran en gran parte en otras cuatro zonas de los mares terrestres (graacutefica) laquoHasta ahora lo ignoraacutebamos Bien podriacutean haber sido veinteraquo confiesa Sullivan

mdashMark Fischetti

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Antaacutertico

Templadoy tropical

Tipos de virus (macrodiversidad) Variacioacuten dentro de un tipo de virus (microdiversidad)

7 86 000030000200001Menos Maacutes Menos Maacutes

Nivel de diversidad(iacutendice de Shannon)

Zonas marinas Nivel de variabilidad geneacutetica(valor medio de la diversidad de nucleoacutetidos)

Todas lasprofundidades

AacuterticoTodas las

profundidades

Epipelaacutegica(0-150 m de profundidad)

Mesopelaacutegica(150-1000 m)

Batipelaacutegica(hasta 2000 m)

Variedad de poblaciones viacutericasEl nuacutemero de poblaciones viacutericas asiacute como la abundancia relativa de dichas poblaciones variacutea sustancialmente en los oceacuteanos Esta macrodiversi-dad altera en gran medida la salud de las bacterias que constituyen la base de la red troacutefica marina Cada raya vertical representa la macrodiversidad en una muestra de agua cuanto maacutes oscuras son mayor es la coincidencia entre las series de muestras

Variedad intrapoblacionalUna mayor variedad de individuos en cada tipo de virus es un indicador de condiciones ambientales cambiantes y de formacioacuten de nuevas especies Cada raya vertical representa la variacioacuten en el seno de las 100 poblaciones maacutes abundantes Cuanto maacutes oscuras son las rayas mayor es la coincidencia entre las series de muestras

Puntos calientesMaacutes de 195000 poblaciones de virus se concentran en cinco zonas de los oceacuteanos Dos zonas son puntos calientes el Aacutertico (todas las profundidades) y las aguas superficiales de las latitudes templadas y tropicales La temperatura del agua parece ser el factor determinante de la concentracioacuten

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Apuntes

8 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

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Un helecho que absorbe arseacutenicoLos genes de esta planta nos dan una pista sobre coacutemo limpiar la tierra y el agua

Tanto las aguas subterraacuteneas como las tierras contaminadas con arseacutenico afectan a millones de personas de todo el mundo la sustancia puede producir lesiones cutaacuteneas caacutencer y otras enfermedades si llega al agua destinada al consumo y a los cul-tivos Pero el helecho chino Pteris vittata acumula de forma na-tural niveles de arseacutenico que matariacutean a la mayoriacutea de organis-mos y a pesar de ello sigue viviendo Desde hace mucho tiem-po el mecanismo que hay detraacutes de esta tolerancia constituye un auteacutentico rompecabezas bioquiacutemico

Ahora los botaacutenicos Jody Banks y Chao Cai ambos de la Universidad Purdue y sus colaboradores lo han aclarado Y lo han hecho insertando los genes del helecho en otras plan-tas Banks opina que un diacutea los bioingenieros podraacuten aprove-char esta habilidad de la planta para ayudar a limpiar zonas contaminadas

Banks ha constatado que hay tres genes de la planta que se activan maacutes cuando esta se topa con arseacutenico Para comprobar si son los responsables de la tolerancia a eacutel utilizoacute una teacutecnica bio-loacutegica habitual para desactivar cada gen en diferentes muestras (las cuales murieron cuando fueron expuestas al veneno) Des-pueacutes de eso y junto a su equipo utilizoacute un microscopio para lo-

Un grupo de aves batiendo al uniacutesono sus alas es un espectaacuteculo grandioso para el ser humano Las aves obtienen de sus compa-ntildeeras proteccioacuten frente a los depredadores y ayuda en la navegacioacuten Un nuevo estudio demuestra que las palomas pagan un precio muy alto por volar juntas incluso en pares Con todo siguen hacieacutendolo

Algunas aves como los gansos vuelan en V para ahorrar energiacutea aprovechando las corrientes de aire creadas por sus vecinas de viaje Pero las especies de menor tama-ntildeo como las palomas se agrupan en banda-das desorganizadas que carecen de este be-neficio un estudio de 2011 reveloacute que las pa-lomas baten las alas incluso maacutes raacutepido es

decir realizando un mayor esfuerzo cuando vuelan en grupos densos

Para estudiar maacutes de cerca este fenoacuteme-no cientiacuteficos de la Universidad de Oxford y de la Royal Holloway de la Universidad de Londres registraron la frecuencia del ale-teo de las palomas y su ruta de vuelo al via-jar en solitario o en pareja Observaron que las aves batiacutean las alas una vez maacutes por se-gundo cuando iban en pares Ello suponiacutea un aumento de la frecuencia del 18 por ciento respecto al vuelo en solitario ademaacutes de una diferencia muy superior a la detectada entre los grupos dispersos y densos del estudio de 2011 Sin embargo la mayoriacutea de parejas se mantuvieron juntas El nuevo estudio se pu-blicoacute en junio en la revista PLOS Biology

Los autores del estudio plantean que en su intento por seguir juntas las aves baten maacutes raacutepido sus alas para mejorar el control y la estabilidad visual laquoLo cierto es que vuelan a gran velocidadraquo explica la autora principal

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iquestPor queacute vuelan juntas las palomasAunque ello les ofrece proteccioacuten frente a los depredadores deben volar maacutes deprisa para ganar estabilidad

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Caer por la cienciaUna traicionera cinta de correr provoca traspieacutes para estudiar el equilibrio

Uno de los participantes del estudio camina con paso eneacutergico sobre una cinta de correr Las caacutemaras de viacutedeo van registrando cada uno de sus movimientos cuando de repente aparece en su camino un bloque de metal de 16 kilogramos Unas gafas especiales le impiden verlo y tro-pieza tambaleaacutendose hacia adelante hasta que lo retiene un arneacutes de seguridad Se ha producido una caiacuteda pero auacuten faltan decenas de ellas

Un grupo de investigadores ha desarrollado esta traicionera cin-ta de correr para estudiar coacutemo recuperamos el equilibrio despueacutes de tropezar Hasta ahora se sabiacutea que para conseguirlo solemos dar un paso exageradamente grande lo que permite que el sistema nervio-so central reoriente el centro de gravedad del cuerpo sobre un apoyo estable explica Michael Goldfarb ingeniero mecaacutenico de la Universi-dad Vanderbilt y coautor del estudio Sin embargo laquola forma en que lo hacemos depende de la configuracioacuten que tuviera nuestro cuerpo en el momento de tropezarraquo antildeade el experto

Las personas con piernas proteacutesicas a menudo experimentan difi-cultades para recuperarse de los traspieacutes y como consecuencia caen con mucha maacutes frecuencia que la poblacioacuten general Entender coacutemo tropiezan y se recuperan quienes se apoyan sobre las dos piernas po-driacutea ayudar a los investigadores a disentildear mejores proacutetesis

Para provocar un auteacutentico tropezoacuten los investigadores debiacutean interponer los pesados bloques de manera sorpresiva El aparato de Goldfarb y sus colaboradores descrito en junio en Journal of NeuroEn-gineering and Rehabilitation funciona porque es capaz de colocar un bloque pesado sobre la cinta de correr con tanta delicadeza que los participantes no lo perciben hasta que ya han trastabillado Un algo-ritmo determina doacutende colocar el bloque para que los investigadores puedan observar la respuesta a los traspieacutes en las diferentes fases de la marcha de una persona

La sorpresa es un elemento clave No obstante seguacuten sentildeala Mark Grabiner biomecaacutenico de la Universidad de Illinois que no par-ticipoacute en el trabajo los participantes de este tipo de estudios sue-len saber que tarde o temprano tropezaraacuten lo que puede alterar los resultados En el pasado este problema se ha abordado de distin-tas maneras en ocasiones llegando a ocultar a los sujetos que esta-ban tomado parte en un ensayo de peacuterdida del equilibrio El disentildeo subrepticio del nuevo trabajo representa laquouna mejora con respecto a las tecnologiacuteas existentesraquo opina el experto

Goldfarb adelanta que en la siguiente fase del estudio su equi-po usaraacute los datos de los traspieacutes para programar en las extremidades proteacutesicas respuestas reflejas a distintos tipos de trompicones

mdashJim Daley

los invesTigadores lograron provocar

190 traspieacutes

calizar las proteiacutenas que codifican estos genes en el helecho y re-construyeron coacutemo operan juntas para recoger y neutralizar el arseacutenico cuando este se distribuye por las hojas

Una de las proteiacutenas GAPC1 se halla en la mayoriacutea de los or-ganismos y utiliza fosfato para ayudarles a romper los azuacutecares y obtener energiacutea El arsenato la forma de arseacutenico que se encuen-tra en el suelo es toacutexico porque reemplaza al fosfato en este pro-ceso e impide asiacute la produccioacuten de energiacutea Pero en el helecho la GAPC1 tiene una estructura ligeramente diferente que le permi-te unirse quiacutemicamente al arsenato Otra proteiacutena llamada OCT4 codificada por uno de los otros genes ayuda a transportar el ar-senato a traveacutes de las membranas y a introducirlo en unas estruc-turas diminutas celulares llamadas vacuolas En el interior de es-tas la proteiacutena GST (codificada por el tercer gen) transforma el arsenato en una forma llamada arsenito Los investigadores han descubierto que las vacuolas transfieren este compuesto a partes de la planta en las que se acumula de forma segura como defen-sa contra insectos hambrientos Su estudio se publicoacute en mayo en Current Biology

En 2016 el bioquiacutemico Barry Rosen de la Universidad Interna-cional de Florida que no participoacute en el estudio identificoacute un pro-ceso mediante el que se secuestraba y neutralizaba el veneno en una especie bacteriana tolerante al arseacutenico Pseudomonas aerugi-nosa que utilizaba genes casi ideacutenticos Mientras que el helecho atrapa arsenito en ceacutelulas especializadas la bacteria lo devuelve al entorno laquoLa constatacioacuten de que este mecanismo tan novedo-so sirve a la vez a plantas y bacteriasraquo comenta Rosen laquodemues-tra que los organismos han desarrollado un modo de evitar ese ar-senato toacutexicoraquo

mdashRachel Berkowitz

Lucy Taylor laquoVuelan muy raacutepido y sin chocarse con nada lo cual es sin duda una gran proezaraquo Los dispositivos de seguimiento de las palomas indican que las mayores frecuencias de aleteo les pro-porcionaron mayor estabilidad aunque Bret Tobalske de la Uni-versidad de Montana opina que se necesita una medicioacuten maacutes di-recta (como la que ofrece una caacutemara sujeta a la cabeza del ave) para poder hallar una respuesta definitiva laquoEs una investigacioacuten novedosa e importante que parte de estudios previosraquo explica Tobalske que investiga el vuelo de las aves y no participoacute en nin-guno de los dos estudios

Taylor cree que el mayor gasto energeacutetico que entrantildea pasar de volar en pareja a volar en bandada seraacute mucho menor que el que requiere dejar de volar en solitario para hacerlo en pares ya que al fin y al cabo los nuevos pormenores de agruparse nacen del hecho de viajar en pareja laquoHay que coordinarse con otroraquo comenta laquoA mayor nuacutemero de aves mayor seraacute la necesidad de coordinacioacutenraquo Aun asiacute Taylor opina que el experimento deberiacutea ampliarse para examinar queacute cambios se producen a medida que la bandada aumenta en nuacutemero

Con todo emparejarse tambieacuten aporta beneficios Los inves-tigadores descubrieron que las rutas de las palomas eran maacutes di-rectas cuando viajaban en pares Ademaacutes cada miembro de la pa-reja logra percibir mejor la cercaniacutea de un depredador y tiene una oportunidad de que la elegida por eacutel sea su compantildeera

Las palomas aceptan el precio energeacutetico de estos benefi-cios porque como bien dice Tobalske laquonada es gratis en esta vidaraquo

mdashLeila Sloman

Apuntes

10 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

Durante milenios la humanidad ha crea-do sus obras de arte con pinturas basadas en pigmentos y tintes Ahora un grupo de in-vestigadores ha conseguido producir dimi-nutos cuadros de plaacutestico cuyos colores obe-decen a un principio muy distinto las varia-ciones en las caracteriacutesticas microscoacutepicas de la superficie

Un pigmento es una sustancia que absor-be ciertas longitudes de onda de la luz y re-fleja otras Sin embargo algunos materia-les como los que recubren las iridiscentes alas azules de las mariposas del geacutenero Mor-pho o las llamativas plumas de algunos coli-

briacutees producen los colores a partir del tama-ntildeo y la separacioacuten de pequentildeas estructuras en su superficie cada una de las cuales inte-racciona con diferentes longitudes de onda de la luz

Numerosos plaacutesticos desarrollan grietas minuacutesculas o pseudomicrofisuras al some-terlos a tensioacuten Aunque estas fracturas sue-len aparecer en lugares aleatorios del mate-rial algunos plaacutesticos pueden debilitarse de manera selectiva haciendo incidir haces de luz alliacute donde se desea que surjan las micro-fisuras al aplicar la tensioacuten laquoEso nos permi-te controlar doacutende se formaraacuten las grietasraquo explica Andrew Gibbons coautor del nuevo estudio y cientiacutefico de materiales de la Uni-versidad de Kyoto Dependiendo de su ta-mantildeo y configuracioacuten dichas grietas actuacutean como microestructuras que producen colo-res concretos

Gibbons y sus colaboradores enfoca-ron potentes ledes sobre piezas delgadas de plaacutestico y luego las sumergieron en aacuteci-do aceacutetico lo que generoacute microfisuras en los puntos previamente debilitados por la luz

Seguacuten el estudio publicado en Nature el pa-sado mes de junio las grietas reflejaban la longitud de onda de la luz que incidioacute sobre esa parte del plaacutestico

Con todo si el plaacutestico se sumerge du-rante maacutes tiempo o si se somete a altas tem-peraturas las grietas pueden crecer y reflejar longitudes de onda mayores El tamantildeo de la regioacuten expuesta a la luz y el grosor del plaacutes-tico contribuyen a determinar hasta doacutende se expanden las grietas Para poner a prue-ba su meacutetodo los investigadores crearon re-producciones diminutas de cuadros famo-sos e incluso de la portada de un aacutelbum de Queen La maacutes pequentildea mediacutea 025 miliacuteme-tros de ancho

laquoSe trata de un enfoque innovadorraquo sos-tiene el cientiacutefico de poliacutemeros Christopher Soles del Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU que no participoacute en el estudio laquoPor lo general que se agriete un material es algo muy negativo pero aquiacute las microfisuras resultan uacutetilesraquo sentildeala Soles Al investigador le sorprendioacute que el proceso funcionara con tantos tipos de plaacutesticos in-

Prevalencia del vih en adultos de edades comprendidas entre 15 y 49 antildeos en 2017 a nivel de paiacutes (izquierda) y a nivel de cuadriacutecula de 5 times 5 kiloacutemetros (derecha) este uacuteltimo muestra una imagen maacutes granulada de la proporcioacuten de la poblacioacuten que convive con el virus

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Distribucioacuten geograacutefica del VIHHacia una imagen maacutes detallada de la prevalencia del virus en Aacutefrica

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El VIH y el sida son la primera causa de muerte en el Aacutefrica subsahariana Ya no es una sentencia de muerte gracias al tra-tamiento antirretroviacuterico de por vida pero conseguir que este llegue a todos los pacien-tes es un reto Ahora se ha llevado a cabo uno de los anaacutelisis maacutes especiacuteficos geograacutefi-camente para conocer con exactitud la pre-valencia del VIH en 47 paiacuteses subsaharianos El estudio puede ayudar a las autoridades a mejorar el tratamiento y los esfuerzos dedi-cados a su prevencioacuten

laquoEsperemos que les sirva a aquellos que trabajan sobre el terreno en una zona par-ticular y se antildeada a lo que ya saben sobre su comunidadraquo explica la autora principal Lau-ra Dwyer-Lindgren profesora de la Univer-sidad de Washington laquoTambieacuten esperamos que sea uacutetil de una forma maacutes centralizada a escala nacional para detectar lugares en los que el nuacutemero de personas necesitadas no

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Tecnologiacutea

Lienzos microscoacutepicos Logran generar coloridos retratos a partir de microestructuras de plaacutestico

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OTROS11 de septiembre mdash Mesa redondaTransicioacuten energeacutetica en Espantildea iquestSeguidores o liacutederesFundacioacuten Ramoacuten ArecesMadridwwwfundacionareceses

Hasta el 15 de septiembre mdash ConcursoBrain WarsConcurso de divulgacioacuten para estudiantes de grado maacutester y doctoradoColabora Real Sociedad Espantildeola de Quiacutemicarseqorg

Del 19 al 22 de septiembre mdash JornadasNaukas Bilbao 2019Charlas y talleresPalacio EuskaldunaBilbaonaukascom

27 de septiembre mdash JornadaNoche europea de los investigadoresDistintas actividades en numerosas ciudades espantildeolaslanochedelosinvestigadoreses

se corresponde con los recursos dedicadosraquoDwyer-Lindgren y sus colaboradores han

creado una base de datos sobre la prevalen-cia del VIH basaacutendose en las encuestas de poblacioacuten y en los datos recogidos en las cliacutenicas a las que acuden las mujeres en bus-ca de cuidados prenatales Utilizaron estos datos para calcular la proporcioacuten de perso-nas (de 15 a 49 antildeos) con VIH entre el 2000 y el 2017 en matrices geograacuteficas de cinco por cinco kiloacutemetros (veacutease el graacutefico adjun-to) al igual que el nuacutemero de personas que conviven con el virus

La prevalencia del VIH variacutea ampliamen-te de paiacutes a paiacutes en 2017 varioacute del 15 por ciento en el distrito Ghanzi de Botsuana al 28 por ciento en su distrito nordeste La pre-valencia tambieacuten se redujo en algunas zo-nas como el distrito de Manica en Mozam-bique y aumentoacute en otros como en su dis-trito de Guijaacute

Este nivel de granularidad estadiacutestica es uacutetil para dirigir con maacutes precisioacuten los trata-mientos y la prevencioacuten laquoEs un gran estudio en el que se resumen los datos de los antildeos en los que hemos luchado contra esta en-fermedadraquo afirma Aysha Kharsany investi-

gadora principal del Centro para el Progra-ma de Investigacioacuten del Sida en Sudaacutefrica que no participoacute en el nuevo estudio laquoHe-mos tenido mucho eacutexito aseguraacutendonos de que la gente continuacutea con su tratamientoraquo dice pero laquonecesitamos asegurarnos de que el tratamiento se ampliacutea y se dirige a las zo-nas que maacutes lo necesitanraquo

La disponibilidad de una cartografiacutea a este nivel es laquomuy excitanteraquo antildeade Sten Vermund decano de la Facultad de Salud Puacuteblica de Yale Piensa que la Organizacioacuten Mundial de la Salud y el Programa Conjun-to de las Naciones Unidas sobre el VIHSIDA deberiacutean adoptar esa metodologiacutea para rea-lizar sus propios informes

Los incrementos en la prevalencia no constituyen necesariamente una prueba de nuevos casos de VIH las personas que tie-nen el virus pueden vivir maacutes tiempo o mu-darse a diferentes zonas y el siguiente paso que tenemos que dar es obtener mejo-res caacutelculos de nuevos casos Pero laquotam-bieacuten se hace evidente que numerosas perso-nas no estaacuten recibiendo tratamientoraquo afir-ma Dwyer-Lindgren laquoTodaviacutea queda mucho trabajo por hacerraquo mdashTanya Lewis

cluidos el poliestireno el policarbonato y el metacrilato materiales que habitualmente se emplean para fabricar envases de yogur dis-cos compactos y cristales a prueba de balas respectivamente

Gibbons sostiene que las microfisuras po-driacutean servir para crear un revestimiento plaacutes-tico duradero para billetes o productos de

alta gama lo que dificultariacutea las falsificacio-nes Y las microestructuras no solo producen imaacutegenes atractivas El cientiacutefico espera que con el tiempo la teacutecnica pueda emplearse para fabricar dispositivos para anaacutelisis meacute-dicos capaces de almacenar cantidades mi-croscoacutepicas de liacutequido

mdashJennifer Leman

La joven de La PerLa de Johannes vermeer recreada en poliestirenoAN

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Septiembre 2019 InvestigacionyCienciaes 7

MicroBiologiacutea

Los virus florecen en los mares aacuterticosQueda refutada la suposicioacuten de que su abundancia disminuye al aumentar la latitud

A pesar de que los especialistas no disponiacutean hasta aho-ra de un censo detallado de los virus en los mares muchos su-poniacutean que su abundancia y variedad debiacutea de disminuir del ecuador a los polos No es el caso Un nuevo estudio ha engro-sado notablemente los datos al respecto y revela que el Aacutertico posee un inventario maacutes rico que otros oceacuteanos laquoEs un pun-to caliente de diversidadraquo afirma Matthew Sullivan microbioacute-logo de la Universidad Estatal de Ohio y participante en el es-

tudio A su juicio la razoacuten reside en que la cuenca aacutertica consti-tuye un sumidero de las aguas procedentes del Atlaacutentico y del Paciacutefico auteacutenticas cintas transportadoras y riacuteos oceaacutenicos que desaguan en ella Otro aspecto sorprendente es que los virus se concentran en gran parte en otras cuatro zonas de los mares terrestres (graacutefica) laquoHasta ahora lo ignoraacutebamos Bien podriacutean haber sido veinteraquo confiesa Sullivan

mdashMark Fischetti

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Antaacutertico

Templadoy tropical

Tipos de virus (macrodiversidad) Variacioacuten dentro de un tipo de virus (microdiversidad)

7 86 000030000200001Menos Maacutes Menos Maacutes

Nivel de diversidad(iacutendice de Shannon)

Zonas marinas Nivel de variabilidad geneacutetica(valor medio de la diversidad de nucleoacutetidos)

Todas lasprofundidades

AacuterticoTodas las

profundidades

Epipelaacutegica(0-150 m de profundidad)

Mesopelaacutegica(150-1000 m)

Batipelaacutegica(hasta 2000 m)

Variedad de poblaciones viacutericasEl nuacutemero de poblaciones viacutericas asiacute como la abundancia relativa de dichas poblaciones variacutea sustancialmente en los oceacuteanos Esta macrodiversi-dad altera en gran medida la salud de las bacterias que constituyen la base de la red troacutefica marina Cada raya vertical representa la macrodiversidad en una muestra de agua cuanto maacutes oscuras son mayor es la coincidencia entre las series de muestras

Variedad intrapoblacionalUna mayor variedad de individuos en cada tipo de virus es un indicador de condiciones ambientales cambiantes y de formacioacuten de nuevas especies Cada raya vertical representa la variacioacuten en el seno de las 100 poblaciones maacutes abundantes Cuanto maacutes oscuras son las rayas mayor es la coincidencia entre las series de muestras

Puntos calientesMaacutes de 195000 poblaciones de virus se concentran en cinco zonas de los oceacuteanos Dos zonas son puntos calientes el Aacutertico (todas las profundidades) y las aguas superficiales de las latitudes templadas y tropicales La temperatura del agua parece ser el factor determinante de la concentracioacuten

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Un helecho que absorbe arseacutenicoLos genes de esta planta nos dan una pista sobre coacutemo limpiar la tierra y el agua

Tanto las aguas subterraacuteneas como las tierras contaminadas con arseacutenico afectan a millones de personas de todo el mundo la sustancia puede producir lesiones cutaacuteneas caacutencer y otras enfermedades si llega al agua destinada al consumo y a los cul-tivos Pero el helecho chino Pteris vittata acumula de forma na-tural niveles de arseacutenico que matariacutean a la mayoriacutea de organis-mos y a pesar de ello sigue viviendo Desde hace mucho tiem-po el mecanismo que hay detraacutes de esta tolerancia constituye un auteacutentico rompecabezas bioquiacutemico

Ahora los botaacutenicos Jody Banks y Chao Cai ambos de la Universidad Purdue y sus colaboradores lo han aclarado Y lo han hecho insertando los genes del helecho en otras plan-tas Banks opina que un diacutea los bioingenieros podraacuten aprove-char esta habilidad de la planta para ayudar a limpiar zonas contaminadas

Banks ha constatado que hay tres genes de la planta que se activan maacutes cuando esta se topa con arseacutenico Para comprobar si son los responsables de la tolerancia a eacutel utilizoacute una teacutecnica bio-loacutegica habitual para desactivar cada gen en diferentes muestras (las cuales murieron cuando fueron expuestas al veneno) Des-pueacutes de eso y junto a su equipo utilizoacute un microscopio para lo-

Un grupo de aves batiendo al uniacutesono sus alas es un espectaacuteculo grandioso para el ser humano Las aves obtienen de sus compa-ntildeeras proteccioacuten frente a los depredadores y ayuda en la navegacioacuten Un nuevo estudio demuestra que las palomas pagan un precio muy alto por volar juntas incluso en pares Con todo siguen hacieacutendolo

Algunas aves como los gansos vuelan en V para ahorrar energiacutea aprovechando las corrientes de aire creadas por sus vecinas de viaje Pero las especies de menor tama-ntildeo como las palomas se agrupan en banda-das desorganizadas que carecen de este be-neficio un estudio de 2011 reveloacute que las pa-lomas baten las alas incluso maacutes raacutepido es

decir realizando un mayor esfuerzo cuando vuelan en grupos densos

Para estudiar maacutes de cerca este fenoacuteme-no cientiacuteficos de la Universidad de Oxford y de la Royal Holloway de la Universidad de Londres registraron la frecuencia del ale-teo de las palomas y su ruta de vuelo al via-jar en solitario o en pareja Observaron que las aves batiacutean las alas una vez maacutes por se-gundo cuando iban en pares Ello suponiacutea un aumento de la frecuencia del 18 por ciento respecto al vuelo en solitario ademaacutes de una diferencia muy superior a la detectada entre los grupos dispersos y densos del estudio de 2011 Sin embargo la mayoriacutea de parejas se mantuvieron juntas El nuevo estudio se pu-blicoacute en junio en la revista PLOS Biology

Los autores del estudio plantean que en su intento por seguir juntas las aves baten maacutes raacutepido sus alas para mejorar el control y la estabilidad visual laquoLo cierto es que vuelan a gran velocidadraquo explica la autora principal

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iquestPor queacute vuelan juntas las palomasAunque ello les ofrece proteccioacuten frente a los depredadores deben volar maacutes deprisa para ganar estabilidad

el helecho Pteris vittata

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Caer por la cienciaUna traicionera cinta de correr provoca traspieacutes para estudiar el equilibrio

Uno de los participantes del estudio camina con paso eneacutergico sobre una cinta de correr Las caacutemaras de viacutedeo van registrando cada uno de sus movimientos cuando de repente aparece en su camino un bloque de metal de 16 kilogramos Unas gafas especiales le impiden verlo y tro-pieza tambaleaacutendose hacia adelante hasta que lo retiene un arneacutes de seguridad Se ha producido una caiacuteda pero auacuten faltan decenas de ellas

Un grupo de investigadores ha desarrollado esta traicionera cin-ta de correr para estudiar coacutemo recuperamos el equilibrio despueacutes de tropezar Hasta ahora se sabiacutea que para conseguirlo solemos dar un paso exageradamente grande lo que permite que el sistema nervio-so central reoriente el centro de gravedad del cuerpo sobre un apoyo estable explica Michael Goldfarb ingeniero mecaacutenico de la Universi-dad Vanderbilt y coautor del estudio Sin embargo laquola forma en que lo hacemos depende de la configuracioacuten que tuviera nuestro cuerpo en el momento de tropezarraquo antildeade el experto

Las personas con piernas proteacutesicas a menudo experimentan difi-cultades para recuperarse de los traspieacutes y como consecuencia caen con mucha maacutes frecuencia que la poblacioacuten general Entender coacutemo tropiezan y se recuperan quienes se apoyan sobre las dos piernas po-driacutea ayudar a los investigadores a disentildear mejores proacutetesis

Para provocar un auteacutentico tropezoacuten los investigadores debiacutean interponer los pesados bloques de manera sorpresiva El aparato de Goldfarb y sus colaboradores descrito en junio en Journal of NeuroEn-gineering and Rehabilitation funciona porque es capaz de colocar un bloque pesado sobre la cinta de correr con tanta delicadeza que los participantes no lo perciben hasta que ya han trastabillado Un algo-ritmo determina doacutende colocar el bloque para que los investigadores puedan observar la respuesta a los traspieacutes en las diferentes fases de la marcha de una persona

La sorpresa es un elemento clave No obstante seguacuten sentildeala Mark Grabiner biomecaacutenico de la Universidad de Illinois que no par-ticipoacute en el trabajo los participantes de este tipo de estudios sue-len saber que tarde o temprano tropezaraacuten lo que puede alterar los resultados En el pasado este problema se ha abordado de distin-tas maneras en ocasiones llegando a ocultar a los sujetos que esta-ban tomado parte en un ensayo de peacuterdida del equilibrio El disentildeo subrepticio del nuevo trabajo representa laquouna mejora con respecto a las tecnologiacuteas existentesraquo opina el experto

Goldfarb adelanta que en la siguiente fase del estudio su equi-po usaraacute los datos de los traspieacutes para programar en las extremidades proteacutesicas respuestas reflejas a distintos tipos de trompicones

mdashJim Daley

los invesTigadores lograron provocar

190 traspieacutes

calizar las proteiacutenas que codifican estos genes en el helecho y re-construyeron coacutemo operan juntas para recoger y neutralizar el arseacutenico cuando este se distribuye por las hojas

Una de las proteiacutenas GAPC1 se halla en la mayoriacutea de los or-ganismos y utiliza fosfato para ayudarles a romper los azuacutecares y obtener energiacutea El arsenato la forma de arseacutenico que se encuen-tra en el suelo es toacutexico porque reemplaza al fosfato en este pro-ceso e impide asiacute la produccioacuten de energiacutea Pero en el helecho la GAPC1 tiene una estructura ligeramente diferente que le permi-te unirse quiacutemicamente al arsenato Otra proteiacutena llamada OCT4 codificada por uno de los otros genes ayuda a transportar el ar-senato a traveacutes de las membranas y a introducirlo en unas estruc-turas diminutas celulares llamadas vacuolas En el interior de es-tas la proteiacutena GST (codificada por el tercer gen) transforma el arsenato en una forma llamada arsenito Los investigadores han descubierto que las vacuolas transfieren este compuesto a partes de la planta en las que se acumula de forma segura como defen-sa contra insectos hambrientos Su estudio se publicoacute en mayo en Current Biology

En 2016 el bioquiacutemico Barry Rosen de la Universidad Interna-cional de Florida que no participoacute en el estudio identificoacute un pro-ceso mediante el que se secuestraba y neutralizaba el veneno en una especie bacteriana tolerante al arseacutenico Pseudomonas aerugi-nosa que utilizaba genes casi ideacutenticos Mientras que el helecho atrapa arsenito en ceacutelulas especializadas la bacteria lo devuelve al entorno laquoLa constatacioacuten de que este mecanismo tan novedo-so sirve a la vez a plantas y bacteriasraquo comenta Rosen laquodemues-tra que los organismos han desarrollado un modo de evitar ese ar-senato toacutexicoraquo

mdashRachel Berkowitz

Lucy Taylor laquoVuelan muy raacutepido y sin chocarse con nada lo cual es sin duda una gran proezaraquo Los dispositivos de seguimiento de las palomas indican que las mayores frecuencias de aleteo les pro-porcionaron mayor estabilidad aunque Bret Tobalske de la Uni-versidad de Montana opina que se necesita una medicioacuten maacutes di-recta (como la que ofrece una caacutemara sujeta a la cabeza del ave) para poder hallar una respuesta definitiva laquoEs una investigacioacuten novedosa e importante que parte de estudios previosraquo explica Tobalske que investiga el vuelo de las aves y no participoacute en nin-guno de los dos estudios

Taylor cree que el mayor gasto energeacutetico que entrantildea pasar de volar en pareja a volar en bandada seraacute mucho menor que el que requiere dejar de volar en solitario para hacerlo en pares ya que al fin y al cabo los nuevos pormenores de agruparse nacen del hecho de viajar en pareja laquoHay que coordinarse con otroraquo comenta laquoA mayor nuacutemero de aves mayor seraacute la necesidad de coordinacioacutenraquo Aun asiacute Taylor opina que el experimento deberiacutea ampliarse para examinar queacute cambios se producen a medida que la bandada aumenta en nuacutemero

Con todo emparejarse tambieacuten aporta beneficios Los inves-tigadores descubrieron que las rutas de las palomas eran maacutes di-rectas cuando viajaban en pares Ademaacutes cada miembro de la pa-reja logra percibir mejor la cercaniacutea de un depredador y tiene una oportunidad de que la elegida por eacutel sea su compantildeera

Las palomas aceptan el precio energeacutetico de estos benefi-cios porque como bien dice Tobalske laquonada es gratis en esta vidaraquo

mdashLeila Sloman

Apuntes

10 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

Durante milenios la humanidad ha crea-do sus obras de arte con pinturas basadas en pigmentos y tintes Ahora un grupo de in-vestigadores ha conseguido producir dimi-nutos cuadros de plaacutestico cuyos colores obe-decen a un principio muy distinto las varia-ciones en las caracteriacutesticas microscoacutepicas de la superficie

Un pigmento es una sustancia que absor-be ciertas longitudes de onda de la luz y re-fleja otras Sin embargo algunos materia-les como los que recubren las iridiscentes alas azules de las mariposas del geacutenero Mor-pho o las llamativas plumas de algunos coli-

briacutees producen los colores a partir del tama-ntildeo y la separacioacuten de pequentildeas estructuras en su superficie cada una de las cuales inte-racciona con diferentes longitudes de onda de la luz

Numerosos plaacutesticos desarrollan grietas minuacutesculas o pseudomicrofisuras al some-terlos a tensioacuten Aunque estas fracturas sue-len aparecer en lugares aleatorios del mate-rial algunos plaacutesticos pueden debilitarse de manera selectiva haciendo incidir haces de luz alliacute donde se desea que surjan las micro-fisuras al aplicar la tensioacuten laquoEso nos permi-te controlar doacutende se formaraacuten las grietasraquo explica Andrew Gibbons coautor del nuevo estudio y cientiacutefico de materiales de la Uni-versidad de Kyoto Dependiendo de su ta-mantildeo y configuracioacuten dichas grietas actuacutean como microestructuras que producen colo-res concretos

Gibbons y sus colaboradores enfoca-ron potentes ledes sobre piezas delgadas de plaacutestico y luego las sumergieron en aacuteci-do aceacutetico lo que generoacute microfisuras en los puntos previamente debilitados por la luz

Seguacuten el estudio publicado en Nature el pa-sado mes de junio las grietas reflejaban la longitud de onda de la luz que incidioacute sobre esa parte del plaacutestico

Con todo si el plaacutestico se sumerge du-rante maacutes tiempo o si se somete a altas tem-peraturas las grietas pueden crecer y reflejar longitudes de onda mayores El tamantildeo de la regioacuten expuesta a la luz y el grosor del plaacutes-tico contribuyen a determinar hasta doacutende se expanden las grietas Para poner a prue-ba su meacutetodo los investigadores crearon re-producciones diminutas de cuadros famo-sos e incluso de la portada de un aacutelbum de Queen La maacutes pequentildea mediacutea 025 miliacuteme-tros de ancho

laquoSe trata de un enfoque innovadorraquo sos-tiene el cientiacutefico de poliacutemeros Christopher Soles del Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU que no participoacute en el estudio laquoPor lo general que se agriete un material es algo muy negativo pero aquiacute las microfisuras resultan uacutetilesraquo sentildeala Soles Al investigador le sorprendioacute que el proceso funcionara con tantos tipos de plaacutesticos in-

Prevalencia del vih en adultos de edades comprendidas entre 15 y 49 antildeos en 2017 a nivel de paiacutes (izquierda) y a nivel de cuadriacutecula de 5 times 5 kiloacutemetros (derecha) este uacuteltimo muestra una imagen maacutes granulada de la proporcioacuten de la poblacioacuten que convive con el virus

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Distribucioacuten geograacutefica del VIHHacia una imagen maacutes detallada de la prevalencia del virus en Aacutefrica

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El VIH y el sida son la primera causa de muerte en el Aacutefrica subsahariana Ya no es una sentencia de muerte gracias al tra-tamiento antirretroviacuterico de por vida pero conseguir que este llegue a todos los pacien-tes es un reto Ahora se ha llevado a cabo uno de los anaacutelisis maacutes especiacuteficos geograacutefi-camente para conocer con exactitud la pre-valencia del VIH en 47 paiacuteses subsaharianos El estudio puede ayudar a las autoridades a mejorar el tratamiento y los esfuerzos dedi-cados a su prevencioacuten

laquoEsperemos que les sirva a aquellos que trabajan sobre el terreno en una zona par-ticular y se antildeada a lo que ya saben sobre su comunidadraquo explica la autora principal Lau-ra Dwyer-Lindgren profesora de la Univer-sidad de Washington laquoTambieacuten esperamos que sea uacutetil de una forma maacutes centralizada a escala nacional para detectar lugares en los que el nuacutemero de personas necesitadas no

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Tecnologiacutea

Lienzos microscoacutepicos Logran generar coloridos retratos a partir de microestructuras de plaacutestico

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Septiembre 2019 InvestigacionyCienciaes 11

AGENDA

CONFERENCIAS16 de septiembreCripto viene de criptografiacutea Criptomonedas y criptofundamentos de blockchainLuis Hernaacutendez Encinas CSICPatio de la InfantaZaragozawwwcsices

EXPOSICIONESHasta el 13 de septiembreAacutengel del Campo Quiacutemico complutenseFacultad de Ciencias QuiacutemicasUniversidad ComplutenseMadridhttpsbibliotecaucmesquiangel-del-campo-quimico-complutense

Leonardo da Vinci en el Parque de Investigacioacuten Biomeacutedica de BarcelonaMetro CiutadellaVila OliacutempicaBarcelonaellipseprbborg

OTROS11 de septiembre mdash Mesa redondaTransicioacuten energeacutetica en Espantildea iquestSeguidores o liacutederesFundacioacuten Ramoacuten ArecesMadridwwwfundacionareceses

Hasta el 15 de septiembre mdash ConcursoBrain WarsConcurso de divulgacioacuten para estudiantes de grado maacutester y doctoradoColabora Real Sociedad Espantildeola de Quiacutemicarseqorg

Del 19 al 22 de septiembre mdash JornadasNaukas Bilbao 2019Charlas y talleresPalacio EuskaldunaBilbaonaukascom

27 de septiembre mdash JornadaNoche europea de los investigadoresDistintas actividades en numerosas ciudades espantildeolaslanochedelosinvestigadoreses

se corresponde con los recursos dedicadosraquoDwyer-Lindgren y sus colaboradores han

creado una base de datos sobre la prevalen-cia del VIH basaacutendose en las encuestas de poblacioacuten y en los datos recogidos en las cliacutenicas a las que acuden las mujeres en bus-ca de cuidados prenatales Utilizaron estos datos para calcular la proporcioacuten de perso-nas (de 15 a 49 antildeos) con VIH entre el 2000 y el 2017 en matrices geograacuteficas de cinco por cinco kiloacutemetros (veacutease el graacutefico adjun-to) al igual que el nuacutemero de personas que conviven con el virus

La prevalencia del VIH variacutea ampliamen-te de paiacutes a paiacutes en 2017 varioacute del 15 por ciento en el distrito Ghanzi de Botsuana al 28 por ciento en su distrito nordeste La pre-valencia tambieacuten se redujo en algunas zo-nas como el distrito de Manica en Mozam-bique y aumentoacute en otros como en su dis-trito de Guijaacute

Este nivel de granularidad estadiacutestica es uacutetil para dirigir con maacutes precisioacuten los trata-mientos y la prevencioacuten laquoEs un gran estudio en el que se resumen los datos de los antildeos en los que hemos luchado contra esta en-fermedadraquo afirma Aysha Kharsany investi-

gadora principal del Centro para el Progra-ma de Investigacioacuten del Sida en Sudaacutefrica que no participoacute en el nuevo estudio laquoHe-mos tenido mucho eacutexito aseguraacutendonos de que la gente continuacutea con su tratamientoraquo dice pero laquonecesitamos asegurarnos de que el tratamiento se ampliacutea y se dirige a las zo-nas que maacutes lo necesitanraquo

La disponibilidad de una cartografiacutea a este nivel es laquomuy excitanteraquo antildeade Sten Vermund decano de la Facultad de Salud Puacuteblica de Yale Piensa que la Organizacioacuten Mundial de la Salud y el Programa Conjun-to de las Naciones Unidas sobre el VIHSIDA deberiacutean adoptar esa metodologiacutea para rea-lizar sus propios informes

Los incrementos en la prevalencia no constituyen necesariamente una prueba de nuevos casos de VIH las personas que tie-nen el virus pueden vivir maacutes tiempo o mu-darse a diferentes zonas y el siguiente paso que tenemos que dar es obtener mejo-res caacutelculos de nuevos casos Pero laquotam-bieacuten se hace evidente que numerosas perso-nas no estaacuten recibiendo tratamientoraquo afir-ma Dwyer-Lindgren laquoTodaviacutea queda mucho trabajo por hacerraquo mdashTanya Lewis

cluidos el poliestireno el policarbonato y el metacrilato materiales que habitualmente se emplean para fabricar envases de yogur dis-cos compactos y cristales a prueba de balas respectivamente

Gibbons sostiene que las microfisuras po-driacutean servir para crear un revestimiento plaacutes-tico duradero para billetes o productos de

alta gama lo que dificultariacutea las falsificacio-nes Y las microestructuras no solo producen imaacutegenes atractivas El cientiacutefico espera que con el tiempo la teacutecnica pueda emplearse para fabricar dispositivos para anaacutelisis meacute-dicos capaces de almacenar cantidades mi-croscoacutepicas de liacutequido

mdashJennifer Leman

La joven de La PerLa de Johannes vermeer recreada en poliestirenoAN

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Apuntes

8 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

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Un helecho que absorbe arseacutenicoLos genes de esta planta nos dan una pista sobre coacutemo limpiar la tierra y el agua

Tanto las aguas subterraacuteneas como las tierras contaminadas con arseacutenico afectan a millones de personas de todo el mundo la sustancia puede producir lesiones cutaacuteneas caacutencer y otras enfermedades si llega al agua destinada al consumo y a los cul-tivos Pero el helecho chino Pteris vittata acumula de forma na-tural niveles de arseacutenico que matariacutean a la mayoriacutea de organis-mos y a pesar de ello sigue viviendo Desde hace mucho tiem-po el mecanismo que hay detraacutes de esta tolerancia constituye un auteacutentico rompecabezas bioquiacutemico

Ahora los botaacutenicos Jody Banks y Chao Cai ambos de la Universidad Purdue y sus colaboradores lo han aclarado Y lo han hecho insertando los genes del helecho en otras plan-tas Banks opina que un diacutea los bioingenieros podraacuten aprove-char esta habilidad de la planta para ayudar a limpiar zonas contaminadas

Banks ha constatado que hay tres genes de la planta que se activan maacutes cuando esta se topa con arseacutenico Para comprobar si son los responsables de la tolerancia a eacutel utilizoacute una teacutecnica bio-loacutegica habitual para desactivar cada gen en diferentes muestras (las cuales murieron cuando fueron expuestas al veneno) Des-pueacutes de eso y junto a su equipo utilizoacute un microscopio para lo-

Un grupo de aves batiendo al uniacutesono sus alas es un espectaacuteculo grandioso para el ser humano Las aves obtienen de sus compa-ntildeeras proteccioacuten frente a los depredadores y ayuda en la navegacioacuten Un nuevo estudio demuestra que las palomas pagan un precio muy alto por volar juntas incluso en pares Con todo siguen hacieacutendolo

Algunas aves como los gansos vuelan en V para ahorrar energiacutea aprovechando las corrientes de aire creadas por sus vecinas de viaje Pero las especies de menor tama-ntildeo como las palomas se agrupan en banda-das desorganizadas que carecen de este be-neficio un estudio de 2011 reveloacute que las pa-lomas baten las alas incluso maacutes raacutepido es

decir realizando un mayor esfuerzo cuando vuelan en grupos densos

Para estudiar maacutes de cerca este fenoacuteme-no cientiacuteficos de la Universidad de Oxford y de la Royal Holloway de la Universidad de Londres registraron la frecuencia del ale-teo de las palomas y su ruta de vuelo al via-jar en solitario o en pareja Observaron que las aves batiacutean las alas una vez maacutes por se-gundo cuando iban en pares Ello suponiacutea un aumento de la frecuencia del 18 por ciento respecto al vuelo en solitario ademaacutes de una diferencia muy superior a la detectada entre los grupos dispersos y densos del estudio de 2011 Sin embargo la mayoriacutea de parejas se mantuvieron juntas El nuevo estudio se pu-blicoacute en junio en la revista PLOS Biology

Los autores del estudio plantean que en su intento por seguir juntas las aves baten maacutes raacutepido sus alas para mejorar el control y la estabilidad visual laquoLo cierto es que vuelan a gran velocidadraquo explica la autora principal

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iquestPor queacute vuelan juntas las palomasAunque ello les ofrece proteccioacuten frente a los depredadores deben volar maacutes deprisa para ganar estabilidad

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Caer por la cienciaUna traicionera cinta de correr provoca traspieacutes para estudiar el equilibrio

Uno de los participantes del estudio camina con paso eneacutergico sobre una cinta de correr Las caacutemaras de viacutedeo van registrando cada uno de sus movimientos cuando de repente aparece en su camino un bloque de metal de 16 kilogramos Unas gafas especiales le impiden verlo y tro-pieza tambaleaacutendose hacia adelante hasta que lo retiene un arneacutes de seguridad Se ha producido una caiacuteda pero auacuten faltan decenas de ellas

Un grupo de investigadores ha desarrollado esta traicionera cin-ta de correr para estudiar coacutemo recuperamos el equilibrio despueacutes de tropezar Hasta ahora se sabiacutea que para conseguirlo solemos dar un paso exageradamente grande lo que permite que el sistema nervio-so central reoriente el centro de gravedad del cuerpo sobre un apoyo estable explica Michael Goldfarb ingeniero mecaacutenico de la Universi-dad Vanderbilt y coautor del estudio Sin embargo laquola forma en que lo hacemos depende de la configuracioacuten que tuviera nuestro cuerpo en el momento de tropezarraquo antildeade el experto

Las personas con piernas proteacutesicas a menudo experimentan difi-cultades para recuperarse de los traspieacutes y como consecuencia caen con mucha maacutes frecuencia que la poblacioacuten general Entender coacutemo tropiezan y se recuperan quienes se apoyan sobre las dos piernas po-driacutea ayudar a los investigadores a disentildear mejores proacutetesis

Para provocar un auteacutentico tropezoacuten los investigadores debiacutean interponer los pesados bloques de manera sorpresiva El aparato de Goldfarb y sus colaboradores descrito en junio en Journal of NeuroEn-gineering and Rehabilitation funciona porque es capaz de colocar un bloque pesado sobre la cinta de correr con tanta delicadeza que los participantes no lo perciben hasta que ya han trastabillado Un algo-ritmo determina doacutende colocar el bloque para que los investigadores puedan observar la respuesta a los traspieacutes en las diferentes fases de la marcha de una persona

La sorpresa es un elemento clave No obstante seguacuten sentildeala Mark Grabiner biomecaacutenico de la Universidad de Illinois que no par-ticipoacute en el trabajo los participantes de este tipo de estudios sue-len saber que tarde o temprano tropezaraacuten lo que puede alterar los resultados En el pasado este problema se ha abordado de distin-tas maneras en ocasiones llegando a ocultar a los sujetos que esta-ban tomado parte en un ensayo de peacuterdida del equilibrio El disentildeo subrepticio del nuevo trabajo representa laquouna mejora con respecto a las tecnologiacuteas existentesraquo opina el experto

Goldfarb adelanta que en la siguiente fase del estudio su equi-po usaraacute los datos de los traspieacutes para programar en las extremidades proteacutesicas respuestas reflejas a distintos tipos de trompicones

mdashJim Daley

los invesTigadores lograron provocar

190 traspieacutes

calizar las proteiacutenas que codifican estos genes en el helecho y re-construyeron coacutemo operan juntas para recoger y neutralizar el arseacutenico cuando este se distribuye por las hojas

Una de las proteiacutenas GAPC1 se halla en la mayoriacutea de los or-ganismos y utiliza fosfato para ayudarles a romper los azuacutecares y obtener energiacutea El arsenato la forma de arseacutenico que se encuen-tra en el suelo es toacutexico porque reemplaza al fosfato en este pro-ceso e impide asiacute la produccioacuten de energiacutea Pero en el helecho la GAPC1 tiene una estructura ligeramente diferente que le permi-te unirse quiacutemicamente al arsenato Otra proteiacutena llamada OCT4 codificada por uno de los otros genes ayuda a transportar el ar-senato a traveacutes de las membranas y a introducirlo en unas estruc-turas diminutas celulares llamadas vacuolas En el interior de es-tas la proteiacutena GST (codificada por el tercer gen) transforma el arsenato en una forma llamada arsenito Los investigadores han descubierto que las vacuolas transfieren este compuesto a partes de la planta en las que se acumula de forma segura como defen-sa contra insectos hambrientos Su estudio se publicoacute en mayo en Current Biology

En 2016 el bioquiacutemico Barry Rosen de la Universidad Interna-cional de Florida que no participoacute en el estudio identificoacute un pro-ceso mediante el que se secuestraba y neutralizaba el veneno en una especie bacteriana tolerante al arseacutenico Pseudomonas aerugi-nosa que utilizaba genes casi ideacutenticos Mientras que el helecho atrapa arsenito en ceacutelulas especializadas la bacteria lo devuelve al entorno laquoLa constatacioacuten de que este mecanismo tan novedo-so sirve a la vez a plantas y bacteriasraquo comenta Rosen laquodemues-tra que los organismos han desarrollado un modo de evitar ese ar-senato toacutexicoraquo

mdashRachel Berkowitz

Lucy Taylor laquoVuelan muy raacutepido y sin chocarse con nada lo cual es sin duda una gran proezaraquo Los dispositivos de seguimiento de las palomas indican que las mayores frecuencias de aleteo les pro-porcionaron mayor estabilidad aunque Bret Tobalske de la Uni-versidad de Montana opina que se necesita una medicioacuten maacutes di-recta (como la que ofrece una caacutemara sujeta a la cabeza del ave) para poder hallar una respuesta definitiva laquoEs una investigacioacuten novedosa e importante que parte de estudios previosraquo explica Tobalske que investiga el vuelo de las aves y no participoacute en nin-guno de los dos estudios

Taylor cree que el mayor gasto energeacutetico que entrantildea pasar de volar en pareja a volar en bandada seraacute mucho menor que el que requiere dejar de volar en solitario para hacerlo en pares ya que al fin y al cabo los nuevos pormenores de agruparse nacen del hecho de viajar en pareja laquoHay que coordinarse con otroraquo comenta laquoA mayor nuacutemero de aves mayor seraacute la necesidad de coordinacioacutenraquo Aun asiacute Taylor opina que el experimento deberiacutea ampliarse para examinar queacute cambios se producen a medida que la bandada aumenta en nuacutemero

Con todo emparejarse tambieacuten aporta beneficios Los inves-tigadores descubrieron que las rutas de las palomas eran maacutes di-rectas cuando viajaban en pares Ademaacutes cada miembro de la pa-reja logra percibir mejor la cercaniacutea de un depredador y tiene una oportunidad de que la elegida por eacutel sea su compantildeera

Las palomas aceptan el precio energeacutetico de estos benefi-cios porque como bien dice Tobalske laquonada es gratis en esta vidaraquo

mdashLeila Sloman

Apuntes

10 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

Durante milenios la humanidad ha crea-do sus obras de arte con pinturas basadas en pigmentos y tintes Ahora un grupo de in-vestigadores ha conseguido producir dimi-nutos cuadros de plaacutestico cuyos colores obe-decen a un principio muy distinto las varia-ciones en las caracteriacutesticas microscoacutepicas de la superficie

Un pigmento es una sustancia que absor-be ciertas longitudes de onda de la luz y re-fleja otras Sin embargo algunos materia-les como los que recubren las iridiscentes alas azules de las mariposas del geacutenero Mor-pho o las llamativas plumas de algunos coli-

briacutees producen los colores a partir del tama-ntildeo y la separacioacuten de pequentildeas estructuras en su superficie cada una de las cuales inte-racciona con diferentes longitudes de onda de la luz

Numerosos plaacutesticos desarrollan grietas minuacutesculas o pseudomicrofisuras al some-terlos a tensioacuten Aunque estas fracturas sue-len aparecer en lugares aleatorios del mate-rial algunos plaacutesticos pueden debilitarse de manera selectiva haciendo incidir haces de luz alliacute donde se desea que surjan las micro-fisuras al aplicar la tensioacuten laquoEso nos permi-te controlar doacutende se formaraacuten las grietasraquo explica Andrew Gibbons coautor del nuevo estudio y cientiacutefico de materiales de la Uni-versidad de Kyoto Dependiendo de su ta-mantildeo y configuracioacuten dichas grietas actuacutean como microestructuras que producen colo-res concretos

Gibbons y sus colaboradores enfoca-ron potentes ledes sobre piezas delgadas de plaacutestico y luego las sumergieron en aacuteci-do aceacutetico lo que generoacute microfisuras en los puntos previamente debilitados por la luz

Seguacuten el estudio publicado en Nature el pa-sado mes de junio las grietas reflejaban la longitud de onda de la luz que incidioacute sobre esa parte del plaacutestico

Con todo si el plaacutestico se sumerge du-rante maacutes tiempo o si se somete a altas tem-peraturas las grietas pueden crecer y reflejar longitudes de onda mayores El tamantildeo de la regioacuten expuesta a la luz y el grosor del plaacutes-tico contribuyen a determinar hasta doacutende se expanden las grietas Para poner a prue-ba su meacutetodo los investigadores crearon re-producciones diminutas de cuadros famo-sos e incluso de la portada de un aacutelbum de Queen La maacutes pequentildea mediacutea 025 miliacuteme-tros de ancho

laquoSe trata de un enfoque innovadorraquo sos-tiene el cientiacutefico de poliacutemeros Christopher Soles del Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU que no participoacute en el estudio laquoPor lo general que se agriete un material es algo muy negativo pero aquiacute las microfisuras resultan uacutetilesraquo sentildeala Soles Al investigador le sorprendioacute que el proceso funcionara con tantos tipos de plaacutesticos in-

Prevalencia del vih en adultos de edades comprendidas entre 15 y 49 antildeos en 2017 a nivel de paiacutes (izquierda) y a nivel de cuadriacutecula de 5 times 5 kiloacutemetros (derecha) este uacuteltimo muestra una imagen maacutes granulada de la proporcioacuten de la poblacioacuten que convive con el virus

salUd PUacuteBlic a

Distribucioacuten geograacutefica del VIHHacia una imagen maacutes detallada de la prevalencia del virus en Aacutefrica

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El VIH y el sida son la primera causa de muerte en el Aacutefrica subsahariana Ya no es una sentencia de muerte gracias al tra-tamiento antirretroviacuterico de por vida pero conseguir que este llegue a todos los pacien-tes es un reto Ahora se ha llevado a cabo uno de los anaacutelisis maacutes especiacuteficos geograacutefi-camente para conocer con exactitud la pre-valencia del VIH en 47 paiacuteses subsaharianos El estudio puede ayudar a las autoridades a mejorar el tratamiento y los esfuerzos dedi-cados a su prevencioacuten

laquoEsperemos que les sirva a aquellos que trabajan sobre el terreno en una zona par-ticular y se antildeada a lo que ya saben sobre su comunidadraquo explica la autora principal Lau-ra Dwyer-Lindgren profesora de la Univer-sidad de Washington laquoTambieacuten esperamos que sea uacutetil de una forma maacutes centralizada a escala nacional para detectar lugares en los que el nuacutemero de personas necesitadas no

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Lienzos microscoacutepicos Logran generar coloridos retratos a partir de microestructuras de plaacutestico

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AGENDA

CONFERENCIAS16 de septiembreCripto viene de criptografiacutea Criptomonedas y criptofundamentos de blockchainLuis Hernaacutendez Encinas CSICPatio de la InfantaZaragozawwwcsices

EXPOSICIONESHasta el 13 de septiembreAacutengel del Campo Quiacutemico complutenseFacultad de Ciencias QuiacutemicasUniversidad ComplutenseMadridhttpsbibliotecaucmesquiangel-del-campo-quimico-complutense

Leonardo da Vinci en el Parque de Investigacioacuten Biomeacutedica de BarcelonaMetro CiutadellaVila OliacutempicaBarcelonaellipseprbborg

OTROS11 de septiembre mdash Mesa redondaTransicioacuten energeacutetica en Espantildea iquestSeguidores o liacutederesFundacioacuten Ramoacuten ArecesMadridwwwfundacionareceses

Hasta el 15 de septiembre mdash ConcursoBrain WarsConcurso de divulgacioacuten para estudiantes de grado maacutester y doctoradoColabora Real Sociedad Espantildeola de Quiacutemicarseqorg

Del 19 al 22 de septiembre mdash JornadasNaukas Bilbao 2019Charlas y talleresPalacio EuskaldunaBilbaonaukascom

27 de septiembre mdash JornadaNoche europea de los investigadoresDistintas actividades en numerosas ciudades espantildeolaslanochedelosinvestigadoreses

se corresponde con los recursos dedicadosraquoDwyer-Lindgren y sus colaboradores han

creado una base de datos sobre la prevalen-cia del VIH basaacutendose en las encuestas de poblacioacuten y en los datos recogidos en las cliacutenicas a las que acuden las mujeres en bus-ca de cuidados prenatales Utilizaron estos datos para calcular la proporcioacuten de perso-nas (de 15 a 49 antildeos) con VIH entre el 2000 y el 2017 en matrices geograacuteficas de cinco por cinco kiloacutemetros (veacutease el graacutefico adjun-to) al igual que el nuacutemero de personas que conviven con el virus

La prevalencia del VIH variacutea ampliamen-te de paiacutes a paiacutes en 2017 varioacute del 15 por ciento en el distrito Ghanzi de Botsuana al 28 por ciento en su distrito nordeste La pre-valencia tambieacuten se redujo en algunas zo-nas como el distrito de Manica en Mozam-bique y aumentoacute en otros como en su dis-trito de Guijaacute

Este nivel de granularidad estadiacutestica es uacutetil para dirigir con maacutes precisioacuten los trata-mientos y la prevencioacuten laquoEs un gran estudio en el que se resumen los datos de los antildeos en los que hemos luchado contra esta en-fermedadraquo afirma Aysha Kharsany investi-

gadora principal del Centro para el Progra-ma de Investigacioacuten del Sida en Sudaacutefrica que no participoacute en el nuevo estudio laquoHe-mos tenido mucho eacutexito aseguraacutendonos de que la gente continuacutea con su tratamientoraquo dice pero laquonecesitamos asegurarnos de que el tratamiento se ampliacutea y se dirige a las zo-nas que maacutes lo necesitanraquo

La disponibilidad de una cartografiacutea a este nivel es laquomuy excitanteraquo antildeade Sten Vermund decano de la Facultad de Salud Puacuteblica de Yale Piensa que la Organizacioacuten Mundial de la Salud y el Programa Conjun-to de las Naciones Unidas sobre el VIHSIDA deberiacutean adoptar esa metodologiacutea para rea-lizar sus propios informes

Los incrementos en la prevalencia no constituyen necesariamente una prueba de nuevos casos de VIH las personas que tie-nen el virus pueden vivir maacutes tiempo o mu-darse a diferentes zonas y el siguiente paso que tenemos que dar es obtener mejo-res caacutelculos de nuevos casos Pero laquotam-bieacuten se hace evidente que numerosas perso-nas no estaacuten recibiendo tratamientoraquo afir-ma Dwyer-Lindgren laquoTodaviacutea queda mucho trabajo por hacerraquo mdashTanya Lewis

cluidos el poliestireno el policarbonato y el metacrilato materiales que habitualmente se emplean para fabricar envases de yogur dis-cos compactos y cristales a prueba de balas respectivamente

Gibbons sostiene que las microfisuras po-driacutean servir para crear un revestimiento plaacutes-tico duradero para billetes o productos de

alta gama lo que dificultariacutea las falsificacio-nes Y las microestructuras no solo producen imaacutegenes atractivas El cientiacutefico espera que con el tiempo la teacutecnica pueda emplearse para fabricar dispositivos para anaacutelisis meacute-dicos capaces de almacenar cantidades mi-croscoacutepicas de liacutequido

mdashJennifer Leman

La joven de La PerLa de Johannes vermeer recreada en poliestirenoAN

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Page 6: Investigación y Ciencia, 516 · ayudarnos a comprender mejor la evolución de los ani-males [véase «El auge de los animales», por Rachel A. Wood; InvestIgacIón y cIencIa, agosto

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Caer por la cienciaUna traicionera cinta de correr provoca traspieacutes para estudiar el equilibrio

Uno de los participantes del estudio camina con paso eneacutergico sobre una cinta de correr Las caacutemaras de viacutedeo van registrando cada uno de sus movimientos cuando de repente aparece en su camino un bloque de metal de 16 kilogramos Unas gafas especiales le impiden verlo y tro-pieza tambaleaacutendose hacia adelante hasta que lo retiene un arneacutes de seguridad Se ha producido una caiacuteda pero auacuten faltan decenas de ellas

Un grupo de investigadores ha desarrollado esta traicionera cin-ta de correr para estudiar coacutemo recuperamos el equilibrio despueacutes de tropezar Hasta ahora se sabiacutea que para conseguirlo solemos dar un paso exageradamente grande lo que permite que el sistema nervio-so central reoriente el centro de gravedad del cuerpo sobre un apoyo estable explica Michael Goldfarb ingeniero mecaacutenico de la Universi-dad Vanderbilt y coautor del estudio Sin embargo laquola forma en que lo hacemos depende de la configuracioacuten que tuviera nuestro cuerpo en el momento de tropezarraquo antildeade el experto

Las personas con piernas proteacutesicas a menudo experimentan difi-cultades para recuperarse de los traspieacutes y como consecuencia caen con mucha maacutes frecuencia que la poblacioacuten general Entender coacutemo tropiezan y se recuperan quienes se apoyan sobre las dos piernas po-driacutea ayudar a los investigadores a disentildear mejores proacutetesis

Para provocar un auteacutentico tropezoacuten los investigadores debiacutean interponer los pesados bloques de manera sorpresiva El aparato de Goldfarb y sus colaboradores descrito en junio en Journal of NeuroEn-gineering and Rehabilitation funciona porque es capaz de colocar un bloque pesado sobre la cinta de correr con tanta delicadeza que los participantes no lo perciben hasta que ya han trastabillado Un algo-ritmo determina doacutende colocar el bloque para que los investigadores puedan observar la respuesta a los traspieacutes en las diferentes fases de la marcha de una persona

La sorpresa es un elemento clave No obstante seguacuten sentildeala Mark Grabiner biomecaacutenico de la Universidad de Illinois que no par-ticipoacute en el trabajo los participantes de este tipo de estudios sue-len saber que tarde o temprano tropezaraacuten lo que puede alterar los resultados En el pasado este problema se ha abordado de distin-tas maneras en ocasiones llegando a ocultar a los sujetos que esta-ban tomado parte en un ensayo de peacuterdida del equilibrio El disentildeo subrepticio del nuevo trabajo representa laquouna mejora con respecto a las tecnologiacuteas existentesraquo opina el experto

Goldfarb adelanta que en la siguiente fase del estudio su equi-po usaraacute los datos de los traspieacutes para programar en las extremidades proteacutesicas respuestas reflejas a distintos tipos de trompicones

mdashJim Daley

los invesTigadores lograron provocar

190 traspieacutes

calizar las proteiacutenas que codifican estos genes en el helecho y re-construyeron coacutemo operan juntas para recoger y neutralizar el arseacutenico cuando este se distribuye por las hojas

Una de las proteiacutenas GAPC1 se halla en la mayoriacutea de los or-ganismos y utiliza fosfato para ayudarles a romper los azuacutecares y obtener energiacutea El arsenato la forma de arseacutenico que se encuen-tra en el suelo es toacutexico porque reemplaza al fosfato en este pro-ceso e impide asiacute la produccioacuten de energiacutea Pero en el helecho la GAPC1 tiene una estructura ligeramente diferente que le permi-te unirse quiacutemicamente al arsenato Otra proteiacutena llamada OCT4 codificada por uno de los otros genes ayuda a transportar el ar-senato a traveacutes de las membranas y a introducirlo en unas estruc-turas diminutas celulares llamadas vacuolas En el interior de es-tas la proteiacutena GST (codificada por el tercer gen) transforma el arsenato en una forma llamada arsenito Los investigadores han descubierto que las vacuolas transfieren este compuesto a partes de la planta en las que se acumula de forma segura como defen-sa contra insectos hambrientos Su estudio se publicoacute en mayo en Current Biology

En 2016 el bioquiacutemico Barry Rosen de la Universidad Interna-cional de Florida que no participoacute en el estudio identificoacute un pro-ceso mediante el que se secuestraba y neutralizaba el veneno en una especie bacteriana tolerante al arseacutenico Pseudomonas aerugi-nosa que utilizaba genes casi ideacutenticos Mientras que el helecho atrapa arsenito en ceacutelulas especializadas la bacteria lo devuelve al entorno laquoLa constatacioacuten de que este mecanismo tan novedo-so sirve a la vez a plantas y bacteriasraquo comenta Rosen laquodemues-tra que los organismos han desarrollado un modo de evitar ese ar-senato toacutexicoraquo

mdashRachel Berkowitz

Lucy Taylor laquoVuelan muy raacutepido y sin chocarse con nada lo cual es sin duda una gran proezaraquo Los dispositivos de seguimiento de las palomas indican que las mayores frecuencias de aleteo les pro-porcionaron mayor estabilidad aunque Bret Tobalske de la Uni-versidad de Montana opina que se necesita una medicioacuten maacutes di-recta (como la que ofrece una caacutemara sujeta a la cabeza del ave) para poder hallar una respuesta definitiva laquoEs una investigacioacuten novedosa e importante que parte de estudios previosraquo explica Tobalske que investiga el vuelo de las aves y no participoacute en nin-guno de los dos estudios

Taylor cree que el mayor gasto energeacutetico que entrantildea pasar de volar en pareja a volar en bandada seraacute mucho menor que el que requiere dejar de volar en solitario para hacerlo en pares ya que al fin y al cabo los nuevos pormenores de agruparse nacen del hecho de viajar en pareja laquoHay que coordinarse con otroraquo comenta laquoA mayor nuacutemero de aves mayor seraacute la necesidad de coordinacioacutenraquo Aun asiacute Taylor opina que el experimento deberiacutea ampliarse para examinar queacute cambios se producen a medida que la bandada aumenta en nuacutemero

Con todo emparejarse tambieacuten aporta beneficios Los inves-tigadores descubrieron que las rutas de las palomas eran maacutes di-rectas cuando viajaban en pares Ademaacutes cada miembro de la pa-reja logra percibir mejor la cercaniacutea de un depredador y tiene una oportunidad de que la elegida por eacutel sea su compantildeera

Las palomas aceptan el precio energeacutetico de estos benefi-cios porque como bien dice Tobalske laquonada es gratis en esta vidaraquo

mdashLeila Sloman

Apuntes

10 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

Durante milenios la humanidad ha crea-do sus obras de arte con pinturas basadas en pigmentos y tintes Ahora un grupo de in-vestigadores ha conseguido producir dimi-nutos cuadros de plaacutestico cuyos colores obe-decen a un principio muy distinto las varia-ciones en las caracteriacutesticas microscoacutepicas de la superficie

Un pigmento es una sustancia que absor-be ciertas longitudes de onda de la luz y re-fleja otras Sin embargo algunos materia-les como los que recubren las iridiscentes alas azules de las mariposas del geacutenero Mor-pho o las llamativas plumas de algunos coli-

briacutees producen los colores a partir del tama-ntildeo y la separacioacuten de pequentildeas estructuras en su superficie cada una de las cuales inte-racciona con diferentes longitudes de onda de la luz

Numerosos plaacutesticos desarrollan grietas minuacutesculas o pseudomicrofisuras al some-terlos a tensioacuten Aunque estas fracturas sue-len aparecer en lugares aleatorios del mate-rial algunos plaacutesticos pueden debilitarse de manera selectiva haciendo incidir haces de luz alliacute donde se desea que surjan las micro-fisuras al aplicar la tensioacuten laquoEso nos permi-te controlar doacutende se formaraacuten las grietasraquo explica Andrew Gibbons coautor del nuevo estudio y cientiacutefico de materiales de la Uni-versidad de Kyoto Dependiendo de su ta-mantildeo y configuracioacuten dichas grietas actuacutean como microestructuras que producen colo-res concretos

Gibbons y sus colaboradores enfoca-ron potentes ledes sobre piezas delgadas de plaacutestico y luego las sumergieron en aacuteci-do aceacutetico lo que generoacute microfisuras en los puntos previamente debilitados por la luz

Seguacuten el estudio publicado en Nature el pa-sado mes de junio las grietas reflejaban la longitud de onda de la luz que incidioacute sobre esa parte del plaacutestico

Con todo si el plaacutestico se sumerge du-rante maacutes tiempo o si se somete a altas tem-peraturas las grietas pueden crecer y reflejar longitudes de onda mayores El tamantildeo de la regioacuten expuesta a la luz y el grosor del plaacutes-tico contribuyen a determinar hasta doacutende se expanden las grietas Para poner a prue-ba su meacutetodo los investigadores crearon re-producciones diminutas de cuadros famo-sos e incluso de la portada de un aacutelbum de Queen La maacutes pequentildea mediacutea 025 miliacuteme-tros de ancho

laquoSe trata de un enfoque innovadorraquo sos-tiene el cientiacutefico de poliacutemeros Christopher Soles del Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU que no participoacute en el estudio laquoPor lo general que se agriete un material es algo muy negativo pero aquiacute las microfisuras resultan uacutetilesraquo sentildeala Soles Al investigador le sorprendioacute que el proceso funcionara con tantos tipos de plaacutesticos in-

Prevalencia del vih en adultos de edades comprendidas entre 15 y 49 antildeos en 2017 a nivel de paiacutes (izquierda) y a nivel de cuadriacutecula de 5 times 5 kiloacutemetros (derecha) este uacuteltimo muestra una imagen maacutes granulada de la proporcioacuten de la poblacioacuten que convive con el virus

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El VIH y el sida son la primera causa de muerte en el Aacutefrica subsahariana Ya no es una sentencia de muerte gracias al tra-tamiento antirretroviacuterico de por vida pero conseguir que este llegue a todos los pacien-tes es un reto Ahora se ha llevado a cabo uno de los anaacutelisis maacutes especiacuteficos geograacutefi-camente para conocer con exactitud la pre-valencia del VIH en 47 paiacuteses subsaharianos El estudio puede ayudar a las autoridades a mejorar el tratamiento y los esfuerzos dedi-cados a su prevencioacuten

laquoEsperemos que les sirva a aquellos que trabajan sobre el terreno en una zona par-ticular y se antildeada a lo que ya saben sobre su comunidadraquo explica la autora principal Lau-ra Dwyer-Lindgren profesora de la Univer-sidad de Washington laquoTambieacuten esperamos que sea uacutetil de una forma maacutes centralizada a escala nacional para detectar lugares en los que el nuacutemero de personas necesitadas no

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Lienzos microscoacutepicos Logran generar coloridos retratos a partir de microestructuras de plaacutestico

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CONFERENCIAS16 de septiembreCripto viene de criptografiacutea Criptomonedas y criptofundamentos de blockchainLuis Hernaacutendez Encinas CSICPatio de la InfantaZaragozawwwcsices

EXPOSICIONESHasta el 13 de septiembreAacutengel del Campo Quiacutemico complutenseFacultad de Ciencias QuiacutemicasUniversidad ComplutenseMadridhttpsbibliotecaucmesquiangel-del-campo-quimico-complutense

Leonardo da Vinci en el Parque de Investigacioacuten Biomeacutedica de BarcelonaMetro CiutadellaVila OliacutempicaBarcelonaellipseprbborg

OTROS11 de septiembre mdash Mesa redondaTransicioacuten energeacutetica en Espantildea iquestSeguidores o liacutederesFundacioacuten Ramoacuten ArecesMadridwwwfundacionareceses

Hasta el 15 de septiembre mdash ConcursoBrain WarsConcurso de divulgacioacuten para estudiantes de grado maacutester y doctoradoColabora Real Sociedad Espantildeola de Quiacutemicarseqorg

Del 19 al 22 de septiembre mdash JornadasNaukas Bilbao 2019Charlas y talleresPalacio EuskaldunaBilbaonaukascom

27 de septiembre mdash JornadaNoche europea de los investigadoresDistintas actividades en numerosas ciudades espantildeolaslanochedelosinvestigadoreses

se corresponde con los recursos dedicadosraquoDwyer-Lindgren y sus colaboradores han

creado una base de datos sobre la prevalen-cia del VIH basaacutendose en las encuestas de poblacioacuten y en los datos recogidos en las cliacutenicas a las que acuden las mujeres en bus-ca de cuidados prenatales Utilizaron estos datos para calcular la proporcioacuten de perso-nas (de 15 a 49 antildeos) con VIH entre el 2000 y el 2017 en matrices geograacuteficas de cinco por cinco kiloacutemetros (veacutease el graacutefico adjun-to) al igual que el nuacutemero de personas que conviven con el virus

La prevalencia del VIH variacutea ampliamen-te de paiacutes a paiacutes en 2017 varioacute del 15 por ciento en el distrito Ghanzi de Botsuana al 28 por ciento en su distrito nordeste La pre-valencia tambieacuten se redujo en algunas zo-nas como el distrito de Manica en Mozam-bique y aumentoacute en otros como en su dis-trito de Guijaacute

Este nivel de granularidad estadiacutestica es uacutetil para dirigir con maacutes precisioacuten los trata-mientos y la prevencioacuten laquoEs un gran estudio en el que se resumen los datos de los antildeos en los que hemos luchado contra esta en-fermedadraquo afirma Aysha Kharsany investi-

gadora principal del Centro para el Progra-ma de Investigacioacuten del Sida en Sudaacutefrica que no participoacute en el nuevo estudio laquoHe-mos tenido mucho eacutexito aseguraacutendonos de que la gente continuacutea con su tratamientoraquo dice pero laquonecesitamos asegurarnos de que el tratamiento se ampliacutea y se dirige a las zo-nas que maacutes lo necesitanraquo

La disponibilidad de una cartografiacutea a este nivel es laquomuy excitanteraquo antildeade Sten Vermund decano de la Facultad de Salud Puacuteblica de Yale Piensa que la Organizacioacuten Mundial de la Salud y el Programa Conjun-to de las Naciones Unidas sobre el VIHSIDA deberiacutean adoptar esa metodologiacutea para rea-lizar sus propios informes

Los incrementos en la prevalencia no constituyen necesariamente una prueba de nuevos casos de VIH las personas que tie-nen el virus pueden vivir maacutes tiempo o mu-darse a diferentes zonas y el siguiente paso que tenemos que dar es obtener mejo-res caacutelculos de nuevos casos Pero laquotam-bieacuten se hace evidente que numerosas perso-nas no estaacuten recibiendo tratamientoraquo afir-ma Dwyer-Lindgren laquoTodaviacutea queda mucho trabajo por hacerraquo mdashTanya Lewis

cluidos el poliestireno el policarbonato y el metacrilato materiales que habitualmente se emplean para fabricar envases de yogur dis-cos compactos y cristales a prueba de balas respectivamente

Gibbons sostiene que las microfisuras po-driacutean servir para crear un revestimiento plaacutes-tico duradero para billetes o productos de

alta gama lo que dificultariacutea las falsificacio-nes Y las microestructuras no solo producen imaacutegenes atractivas El cientiacutefico espera que con el tiempo la teacutecnica pueda emplearse para fabricar dispositivos para anaacutelisis meacute-dicos capaces de almacenar cantidades mi-croscoacutepicas de liacutequido

mdashJennifer Leman

La joven de La PerLa de Johannes vermeer recreada en poliestirenoAN

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Apuntes

10 INVESTIGACIOacuteN Y CIENCIA septiembre 2019

Durante milenios la humanidad ha crea-do sus obras de arte con pinturas basadas en pigmentos y tintes Ahora un grupo de in-vestigadores ha conseguido producir dimi-nutos cuadros de plaacutestico cuyos colores obe-decen a un principio muy distinto las varia-ciones en las caracteriacutesticas microscoacutepicas de la superficie

Un pigmento es una sustancia que absor-be ciertas longitudes de onda de la luz y re-fleja otras Sin embargo algunos materia-les como los que recubren las iridiscentes alas azules de las mariposas del geacutenero Mor-pho o las llamativas plumas de algunos coli-

briacutees producen los colores a partir del tama-ntildeo y la separacioacuten de pequentildeas estructuras en su superficie cada una de las cuales inte-racciona con diferentes longitudes de onda de la luz

Numerosos plaacutesticos desarrollan grietas minuacutesculas o pseudomicrofisuras al some-terlos a tensioacuten Aunque estas fracturas sue-len aparecer en lugares aleatorios del mate-rial algunos plaacutesticos pueden debilitarse de manera selectiva haciendo incidir haces de luz alliacute donde se desea que surjan las micro-fisuras al aplicar la tensioacuten laquoEso nos permi-te controlar doacutende se formaraacuten las grietasraquo explica Andrew Gibbons coautor del nuevo estudio y cientiacutefico de materiales de la Uni-versidad de Kyoto Dependiendo de su ta-mantildeo y configuracioacuten dichas grietas actuacutean como microestructuras que producen colo-res concretos

Gibbons y sus colaboradores enfoca-ron potentes ledes sobre piezas delgadas de plaacutestico y luego las sumergieron en aacuteci-do aceacutetico lo que generoacute microfisuras en los puntos previamente debilitados por la luz

Seguacuten el estudio publicado en Nature el pa-sado mes de junio las grietas reflejaban la longitud de onda de la luz que incidioacute sobre esa parte del plaacutestico

Con todo si el plaacutestico se sumerge du-rante maacutes tiempo o si se somete a altas tem-peraturas las grietas pueden crecer y reflejar longitudes de onda mayores El tamantildeo de la regioacuten expuesta a la luz y el grosor del plaacutes-tico contribuyen a determinar hasta doacutende se expanden las grietas Para poner a prue-ba su meacutetodo los investigadores crearon re-producciones diminutas de cuadros famo-sos e incluso de la portada de un aacutelbum de Queen La maacutes pequentildea mediacutea 025 miliacuteme-tros de ancho

laquoSe trata de un enfoque innovadorraquo sos-tiene el cientiacutefico de poliacutemeros Christopher Soles del Instituto Nacional de Estaacutendares y Tecnologiacutea de EEUU que no participoacute en el estudio laquoPor lo general que se agriete un material es algo muy negativo pero aquiacute las microfisuras resultan uacutetilesraquo sentildeala Soles Al investigador le sorprendioacute que el proceso funcionara con tantos tipos de plaacutesticos in-

Prevalencia del vih en adultos de edades comprendidas entre 15 y 49 antildeos en 2017 a nivel de paiacutes (izquierda) y a nivel de cuadriacutecula de 5 times 5 kiloacutemetros (derecha) este uacuteltimo muestra una imagen maacutes granulada de la proporcioacuten de la poblacioacuten que convive con el virus

salUd PUacuteBlic a

Distribucioacuten geograacutefica del VIHHacia una imagen maacutes detallada de la prevalencia del virus en Aacutefrica

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El VIH y el sida son la primera causa de muerte en el Aacutefrica subsahariana Ya no es una sentencia de muerte gracias al tra-tamiento antirretroviacuterico de por vida pero conseguir que este llegue a todos los pacien-tes es un reto Ahora se ha llevado a cabo uno de los anaacutelisis maacutes especiacuteficos geograacutefi-camente para conocer con exactitud la pre-valencia del VIH en 47 paiacuteses subsaharianos El estudio puede ayudar a las autoridades a mejorar el tratamiento y los esfuerzos dedi-cados a su prevencioacuten

laquoEsperemos que les sirva a aquellos que trabajan sobre el terreno en una zona par-ticular y se antildeada a lo que ya saben sobre su comunidadraquo explica la autora principal Lau-ra Dwyer-Lindgren profesora de la Univer-sidad de Washington laquoTambieacuten esperamos que sea uacutetil de una forma maacutes centralizada a escala nacional para detectar lugares en los que el nuacutemero de personas necesitadas no

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Tecnologiacutea

Lienzos microscoacutepicos Logran generar coloridos retratos a partir de microestructuras de plaacutestico

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Septiembre 2019 InvestigacionyCienciaes 11

AGENDA

CONFERENCIAS16 de septiembreCripto viene de criptografiacutea Criptomonedas y criptofundamentos de blockchainLuis Hernaacutendez Encinas CSICPatio de la InfantaZaragozawwwcsices

EXPOSICIONESHasta el 13 de septiembreAacutengel del Campo Quiacutemico complutenseFacultad de Ciencias QuiacutemicasUniversidad ComplutenseMadridhttpsbibliotecaucmesquiangel-del-campo-quimico-complutense

Leonardo da Vinci en el Parque de Investigacioacuten Biomeacutedica de BarcelonaMetro CiutadellaVila OliacutempicaBarcelonaellipseprbborg

OTROS11 de septiembre mdash Mesa redondaTransicioacuten energeacutetica en Espantildea iquestSeguidores o liacutederesFundacioacuten Ramoacuten ArecesMadridwwwfundacionareceses

Hasta el 15 de septiembre mdash ConcursoBrain WarsConcurso de divulgacioacuten para estudiantes de grado maacutester y doctoradoColabora Real Sociedad Espantildeola de Quiacutemicarseqorg

Del 19 al 22 de septiembre mdash JornadasNaukas Bilbao 2019Charlas y talleresPalacio EuskaldunaBilbaonaukascom

27 de septiembre mdash JornadaNoche europea de los investigadoresDistintas actividades en numerosas ciudades espantildeolaslanochedelosinvestigadoreses

se corresponde con los recursos dedicadosraquoDwyer-Lindgren y sus colaboradores han

creado una base de datos sobre la prevalen-cia del VIH basaacutendose en las encuestas de poblacioacuten y en los datos recogidos en las cliacutenicas a las que acuden las mujeres en bus-ca de cuidados prenatales Utilizaron estos datos para calcular la proporcioacuten de perso-nas (de 15 a 49 antildeos) con VIH entre el 2000 y el 2017 en matrices geograacuteficas de cinco por cinco kiloacutemetros (veacutease el graacutefico adjun-to) al igual que el nuacutemero de personas que conviven con el virus

La prevalencia del VIH variacutea ampliamen-te de paiacutes a paiacutes en 2017 varioacute del 15 por ciento en el distrito Ghanzi de Botsuana al 28 por ciento en su distrito nordeste La pre-valencia tambieacuten se redujo en algunas zo-nas como el distrito de Manica en Mozam-bique y aumentoacute en otros como en su dis-trito de Guijaacute

Este nivel de granularidad estadiacutestica es uacutetil para dirigir con maacutes precisioacuten los trata-mientos y la prevencioacuten laquoEs un gran estudio en el que se resumen los datos de los antildeos en los que hemos luchado contra esta en-fermedadraquo afirma Aysha Kharsany investi-

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La disponibilidad de una cartografiacutea a este nivel es laquomuy excitanteraquo antildeade Sten Vermund decano de la Facultad de Salud Puacuteblica de Yale Piensa que la Organizacioacuten Mundial de la Salud y el Programa Conjun-to de las Naciones Unidas sobre el VIHSIDA deberiacutean adoptar esa metodologiacutea para rea-lizar sus propios informes

Los incrementos en la prevalencia no constituyen necesariamente una prueba de nuevos casos de VIH las personas que tie-nen el virus pueden vivir maacutes tiempo o mu-darse a diferentes zonas y el siguiente paso que tenemos que dar es obtener mejo-res caacutelculos de nuevos casos Pero laquotam-bieacuten se hace evidente que numerosas perso-nas no estaacuten recibiendo tratamientoraquo afir-ma Dwyer-Lindgren laquoTodaviacutea queda mucho trabajo por hacerraquo mdashTanya Lewis

cluidos el poliestireno el policarbonato y el metacrilato materiales que habitualmente se emplean para fabricar envases de yogur dis-cos compactos y cristales a prueba de balas respectivamente

Gibbons sostiene que las microfisuras po-driacutean servir para crear un revestimiento plaacutes-tico duradero para billetes o productos de

alta gama lo que dificultariacutea las falsificacio-nes Y las microestructuras no solo producen imaacutegenes atractivas El cientiacutefico espera que con el tiempo la teacutecnica pueda emplearse para fabricar dispositivos para anaacutelisis meacute-dicos capaces de almacenar cantidades mi-croscoacutepicas de liacutequido

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Septiembre 2019 InvestigacionyCienciaes 11

AGENDA

CONFERENCIAS16 de septiembreCripto viene de criptografiacutea Criptomonedas y criptofundamentos de blockchainLuis Hernaacutendez Encinas CSICPatio de la InfantaZaragozawwwcsices

EXPOSICIONESHasta el 13 de septiembreAacutengel del Campo Quiacutemico complutenseFacultad de Ciencias QuiacutemicasUniversidad ComplutenseMadridhttpsbibliotecaucmesquiangel-del-campo-quimico-complutense

Leonardo da Vinci en el Parque de Investigacioacuten Biomeacutedica de BarcelonaMetro CiutadellaVila OliacutempicaBarcelonaellipseprbborg

OTROS11 de septiembre mdash Mesa redondaTransicioacuten energeacutetica en Espantildea iquestSeguidores o liacutederesFundacioacuten Ramoacuten ArecesMadridwwwfundacionareceses

Hasta el 15 de septiembre mdash ConcursoBrain WarsConcurso de divulgacioacuten para estudiantes de grado maacutester y doctoradoColabora Real Sociedad Espantildeola de Quiacutemicarseqorg

Del 19 al 22 de septiembre mdash JornadasNaukas Bilbao 2019Charlas y talleresPalacio EuskaldunaBilbaonaukascom

27 de septiembre mdash JornadaNoche europea de los investigadoresDistintas actividades en numerosas ciudades espantildeolaslanochedelosinvestigadoreses

se corresponde con los recursos dedicadosraquoDwyer-Lindgren y sus colaboradores han

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La prevalencia del VIH variacutea ampliamen-te de paiacutes a paiacutes en 2017 varioacute del 15 por ciento en el distrito Ghanzi de Botsuana al 28 por ciento en su distrito nordeste La pre-valencia tambieacuten se redujo en algunas zo-nas como el distrito de Manica en Mozam-bique y aumentoacute en otros como en su dis-trito de Guijaacute

Este nivel de granularidad estadiacutestica es uacutetil para dirigir con maacutes precisioacuten los trata-mientos y la prevencioacuten laquoEs un gran estudio en el que se resumen los datos de los antildeos en los que hemos luchado contra esta en-fermedadraquo afirma Aysha Kharsany investi-

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La disponibilidad de una cartografiacutea a este nivel es laquomuy excitanteraquo antildeade Sten Vermund decano de la Facultad de Salud Puacuteblica de Yale Piensa que la Organizacioacuten Mundial de la Salud y el Programa Conjun-to de las Naciones Unidas sobre el VIHSIDA deberiacutean adoptar esa metodologiacutea para rea-lizar sus propios informes

Los incrementos en la prevalencia no constituyen necesariamente una prueba de nuevos casos de VIH las personas que tie-nen el virus pueden vivir maacutes tiempo o mu-darse a diferentes zonas y el siguiente paso que tenemos que dar es obtener mejo-res caacutelculos de nuevos casos Pero laquotam-bieacuten se hace evidente que numerosas perso-nas no estaacuten recibiendo tratamientoraquo afir-ma Dwyer-Lindgren laquoTodaviacutea queda mucho trabajo por hacerraquo mdashTanya Lewis

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Gibbons sostiene que las microfisuras po-driacutean servir para crear un revestimiento plaacutes-tico duradero para billetes o productos de

alta gama lo que dificultariacutea las falsificacio-nes Y las microestructuras no solo producen imaacutegenes atractivas El cientiacutefico espera que con el tiempo la teacutecnica pueda emplearse para fabricar dispositivos para anaacutelisis meacute-dicos capaces de almacenar cantidades mi-croscoacutepicas de liacutequido

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