Descubre las 10 mejores imágenes científicas de 2023 con FOTCIENCIA20

Por Mar Gulis (CSIC)

El corte transversal de una cáscara de huevo, la eclosión de un gecko terrestre malgache fotografiada con un smartphone o un ovillo de gusanos parásitos anisakis son algunas de las imágenes más destacadas del año en la iniciativa FOTCIENCIA, que cumple con esta su 20ª edición recopilando fotografías científicas gracias a la participación ciudadana.

Esta iniciativa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) ha dado a conocer las mejores fotografías del año 2023. El pelo del estambre de una flor (Erodium moschatum), la simetría del brócoli o tres muestras de epidermis de flor de caléndula captadas por estudiantes de secundaria son otros de los fenómenos retratados en las imágenes seleccionadas de entre más de 475 fotografías. Un comité multidisciplinar formado por 13 profesionales de la ciencia, la microscopía, las artes visuales o la divulgación científica, entre otras especialidades, ha sido el encargado de seleccionar estas imágenes que han sido galardonadas por su belleza, impacto y capacidad para reflejar y describir hechos científicos.

De izquierda a derecha: “Cubismo plutónico”, “Polinización y la agricultura”, “Un ovillo de gusanos parásitos Anisakis extraídos de pescado fresco”, “La sal de la muerte (celular)”, “Biomineralización”, “Un triángulo imposible”, “Biosensores”, “Eclosión en laboratorio”, “Recordando a Cajal para tratar la neurodegeneración” y “Revelación simétrica del brócoli”.

De izquierda a derecha: “Cubismo plutónico”, “Polinización y la agricultura”, “Un ovillo de gusanos parásitos Anisakis extraídos de pescado fresco”, “La sal de la muerte (celular)”, “Biomineralización”, “Un triángulo imposible”, “Biosensores”, “Eclosión en laboratorio”, “Recordando a Cajal para tratar la neurodegeneración” y “Revelación simétrica del brócoli”.

Estas 10 mejores imágenes, que puedes ver en el vídeo de más abajo, junto con una selección más amplia de fotografías, conformarán un catálogo y una exposición itinerante, disponible para su préstamo gratuito, que recorrerá museos, centros de investigación, universidades y espacios culturales de todo el país durante el próximo año.

En esta vigésima edición, a las modalidades de participación habituales –Micro, General, Alimentación y nutrición, Agricultura sostenible y La ciencia en el aula– se han sumado las modalidades especiales Año Cajal, Física de partículas y Sinergias (Arte, Ciencia, Tecnología y Sociedad, ACTS). La difícil captura nanométrica de un radical libre captado al microscopio de efecto túnel y la observación al microscopio de una roca ígnea plutónica de La Cabrera (Madrid) han sido las fotografías galardonadas por primera vez en estas dos últimas modalidades, respectivamente.

La modalidad Sinergias (Arte, Ciencia, Tecnología y Sociedad, ACTS) pretende mostrar trabajos conjuntos del ámbito científico y artístico con el objetivo de ampliar nuevos horizontes inter y transdisciplinarios entre las ciencias y las artes. Este año, una madre geóloga y su hijo estudiante de bellas artes han mostrado en una fotografía esta conexión con una imagen que resulta de un proceso de investigación donde ambos comparten microscopio en busca de colores e imágenes inspiradoras para futuros bocetos en otros soportes.

Como en la anterior edición, FOTCIENCIA contempla la modalidad especial Año Cajal para recoger imágenes que tengan que ver con las neurociencias, sumándose así a la celebración del Año Cajal, impulsado a nivel nacional. La inmunofluorescencia de una sección de cerebelo con dos células de Purkinje, que recuerda a los dibujos de Ramón y Cajal, quien ya describió su estructura, ha sido la imagen seleccionada en esta modalidad.

FOTCIENCIA es una iniciativa del CSIC y la FECYT que invita a que cualquier persona, se dedique o no a la investigación, plasme su visión de la ciencia y la tecnología a través de fotografías. Además, FOTCIENCIA20 cuenta con la colaboración de Fundación Jesús Serra, de GCO (Grupo Catalana Occidente) y, por primera vez, de Leica.

Más información, en este enlace.

Imágenes seleccionadas:

  • Modalidad General:
  1. Polinización y la agricultura / Eduardo Cires Rodríguez
  2. Eclosión en laboratorio / Fernando García Moreno
  • Modalidad Micro:
  1. Biosensores / Concepción Hernández Castillo, Lola Molina Fernández, Isabel María Sánchez Almazo
  2. Biomineralización / María Jesús Redrejo Rodríguez, Eberhardt Josué Friedrich Kernahan
  • Modalidad Año Cajal:
  1. Recordando a Cajal para tratar la neurodegeneración / Pablo González Téllez de Meneses
  • Modalidad Alimentación y nutrición:
  1. Un ovillo de gusanos parásitos Anisakis extraídos de pescado fresco / José Ramos Vivas
  • Modalidad Agricultura sostenible:
  1. Revelación simétrica del brócoli /Samuel Valdebenito Pérez, María Villarroel, Patricia Peñaloza
  • Modalidad La ciencia en el aula:
  1. La sal de la muerte (celular) / Hala Lach Hab El Keneksi, Rebeca Jiménez Uvidia, Chaimae El Idrissi Loukili
  • Modalidad Física de partículas:
  1. Un triángulo imposible / Alejandro Berdonces Layunta, Dimas García de Oteyza
  • Modalidad Sinergias (ACTS):
  1. Cubismo plutónico / Bruno Fernández Delvene, Graciela Delvene Ibarrola

¿Cómo reducir el uso de agua en la agricultura?

Por Diego S. Intrigliolo Molina (CSIC) *

En los países de la cuenca mediterránea, la mayor parte de los recursos hídricos de agua dulce (aproximadamente un 70%) son empleados por la agricultura de regadío para la producción de alimentos: cereales, frutas, verduras y hortalizas. La agricultura de secano, sin aporte externo de agua de riego, también emplea estos recursos para producir alimentos, ya que utiliza el agua que queda almacenada en el suelo tras las precipitaciones.

Las plantas, y por ende los cultivos, necesitan transpirar; es decir, usar agua como mecanismo fisiológico. La transpiración mantiene la temperatura de las plantas en un rango óptimo para el funcionamiento de sus células y genera una corriente que permite la absorción de nutrientes desde el suelo. Además, la transpiración está directamente ligada a la producción de materia seca; dado que, en las hojas el agua se evapora por la misma cavidad (los estomas) por donde se difunde el CO2 necesario para la fotosíntesis.

Más de 100 litros de agua para producir una manzana

La gran mayoría del agua que necesita una planta no es la que se acumula en los tejidos vegetales para su crecimiento o los procesos bioquímicos, sino la que se transpira y acaba en la atmósfera. El agua que literalmente comemos es en realidad solo un 1% de todo el agua que utiliza la planta.

Para producir una manzana hace falta evapotranspirar entre 100 y 150 litros de agua. Esta cantidad puede parecer a priori muy elevada, pero es totalmente necesaria para garantizar esa producción. El consumo de agua por los cultivos no es por tanto un capricho ni un derroche, sino una necesidad ecológica que tienen la plantas para poder crecer y desarrollarse.

Un aspecto importante al que nos dedicamos las personas que investigamos en materia de agua y agricultura es optimizar el balance que debe existir entre la cantidad de agua disponible (la fuente) y la demanda de agua por parte de los cultivos. En cuanto a la disponibilidad de agua, las políticas hídricas europeas y, en concreto, españolas se centran hoy en la utilización de aguas no convencionales para el riego, como pueden ser el agua desalada y el agua residual depurada convenientemente.

Estas soluciones vienen aplicándose con éxito desde hace años en las regiones del sureste de España, pero no están exentas de problemáticas. Por un lado, la desalación del agua tiene un coste energético aún elevado y, además, su uso masivo podría dar pie a que la superficie de regadío se incrementara de una manera poco sostenible teniendo en cuenta el resto de recursos que son necesarios para la agricultura de regadío. La reutilización de aguas es una realidad que se seguirá explotando, pero no debe considerarse como un simple recurso adicional, pues el agua depurada que se emplea en la agricultura no queda disponible para otros servicios ecosistémicos, como la recarga de los acuíferos o el caudal ecológico de los ríos.

Planta de depuración de aguas residuales

Más cosecha por gota

Es fundamental continuar con los programas de investigación, innovación y trasferencia para mejorar la problemática de la demanda de agua, lo que se traduce en obtener la mayor producción posible por cada gota de agua empleada. Este es justamente el eslogan de la FAO: “More Crop per Drop”.

Para conseguir este objetivo existen muchas posibles soluciones a distintas escalas y niveles. Por ejemplo, hay aspectos puramente ingenieriles, relacionados con la conducción eficiente de agua desde la fuente hasta la unidad de consumo (la parcela), y otros que tienen que ver con los procesos fisiológicos más básicos de la planta, como la fotosíntesis y la transpiración en la hoja.

Otras las líneas de trabajo, a las que se dedica nuestro grupo de investigación, son el diseño de estrategias de riego basadas en nuevos sensores y modelos para determinar la transpiración, o la mejora en la asimilación del agua. Esto se hace manejando el dosel vegetal y explotando la posible variación genética entre biotipos de una misma especie, algunos de los cuales pueden tener hojas que hagan un uso más eficiente del agua.

También es posible intervenir en la interfaz agua-suelo-raíz para disminuir la conductividad hidráulica y mejorar así el potencial hídrico de las hojas manteniendo los niveles de transpiración de la planta. Y otra de las líneas en las que trabajamos es la optimización de la eficiencia en la cosecha incrementando el ratio de materia seca dirigida hacia los órganos cosechables con respecto al total de biomasa producida. Esto puede conseguirse mediante técnicas de riego deficitario controlado adaptadas a los nuevos materiales vegetales existentes.

Estas son sólo algunas de las soluciones posibles para que en el futuro podamos seguir compatibilizando una actividad agraria competitiva y rentable con la necesaria protección de nuestro medio natural, garantizando así la conservación de los recursos hídricos.

 

* Diego S. Intrigliolo Molina es investigador del CSIC en el Centro de Investigaciones sobre Desertificación (CSIC-UV-GVA)

 

 

Si pudieses cuidar una roca… ¿cuál sería?

Por Mar Gulis (CSIC)

El Parque Nacional de los Picos de Europa, el Parque Nacional de Sierra Nevada, las Hoces del Duratón en Segovia o La Pedriza en Madrid son mucho más que paisajes asombrosos: albergan Lugares de Interés Geológico que la ciencia reconoce como testigos vivos de la historia de nuestro planeta.

El Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC) consciente de esta invaluable riqueza geológica que atesoramos, lanzó en diciembre de 2017 un programa de ciencia ciudadana con el objetivo de conservar, proteger y llevar a cabo un seguimiento del estado de conservación de todos estos enclaves. La colaboración activa y la sinergia entre el público general y la comunidad científica son pilares fundamentales de esta iniciativa, que busca salvaguardar nuestro patrimonio para las generaciones futuras.

Badlands de las Bardenas Reales (Navarra), un laboratorio natural donde observar como determinados procesos geológicos externos están modelando su relieve. Autora: Ana Cabrera Ferrero (IGME-CSIC)

Badlands de las Bardenas Reales (Navarra), un laboratorio natural donde observar como determinados procesos geológicos externos están modelando su relieve. / Ana Cabrera Ferrero (IGME-CSIC)

‘Apadrina una Roca’, que lleva funcionando a nivel nacional desde el año 2017, busca involucrar a las personas que residen cerca de alguno de los más de 4.000 Lugares de Interés Geológico que existen en España. Una de ellas podrías ser tú si te comprometes a visitar ese lugar al menos una vez al año. De esta forma, no solo contribuirás a su conservación y al avance científico; también tendrás la oportunidad de aprender sobre el territorio que te rodea.

Enclaves con valor científico, educativo y turístico

Pero, ¿qué hace que un Lugar sea de Interés Geológico (LIG)? Los espacios que reciben este nombre han sido identificados por la comunidad científica como fundamentales para interpretar el pasado de la Tierra y su evolución. Estos enclaves facilitan el entendimiento de los procesos geológicos actuales y ofrecen una gran oportunidad para mejorar el desarrollo socioeconómico de las zonas rurales.

La denominación reconoce el valor científico, educativo, cultural y/o turístico de un lugar, pero no es una figura de protección. Por eso resulta conveniente llevar a cabo programas como ‘Apadrina una roca’, que sirvan para intensificar y mejorar su conservación, conocimiento y vigilancia.

Si te animas, tendrás la oportunidad de ser padrino o madrina de las rocas en uno o varios de estos enclaves. Puedes elegir entre una enorme variedad de espacios. Entre la diversidad de lugares, encontrarás afloramientos geológicos que albergan rocas, minerales, fósiles y suelos de interés, pero también formas del terreno, estructuras tectónicas e incluso meteoritos de gran importancia científica. Todos estos espacios pueden verse afectados por la acción humana.

Conocer el origen de estos enclaves, los agentes que han intervenido en su formación o el tiempo que ha sido necesario para formarlos, así como las amenazas y los impactos que pueden sufrir, nos dará las herramientas necesarias para entender cómo proteger y cuidar este patrimonio geológico.

¿Dónde están estos espacios? España cuenta con un inventario oficial que localiza, identifica y valora los lugares geológicamente más relevantes del territorio. Lo elabora y mantiene el IGME-CSIC en colaboración con las comunidades autónomas y las universidades. A su vez, la información que proporcionan las personas que participan en la iniciativa alimenta su base de datos y permite actualizar el conocimiento sobre estos espacios recordándonos la importancia de mejorar y proteger el patrimonio geológico de España.

Señalética turística en las Bardenas Reales de Navarra. Informa sobre la regulación normativa en el Lugar de Interés Geológico (LIG). Autora: Ana Cabrera Ferrero (IGME-CSIC)

Señalética turística en las Bardenas Reales de Navarra. Informa sobre la regulación normativa en el Lugar de Interés Geológico (LIG). / Ana Cabrera Ferrero (IGME-CSIC)

¿Cómo participar?

Participar en ‘Apadrina una Roca’ es muy sencillo. Accede a la página web del Inventario Español de Lugares de Interés Geológico (IELIG), busca en el mapa, identifica un espacio y registrarte. No importa el motivo que te mueva a apadrinarlo: que esté cerca de tu pueblo, que lo hayas estudiado o que simplemente te guste.

Si aceptas ser padrino o madrina de una roca, adquirirás un compromiso mínimo que ayudará a su conservación. Por ejemplo, deberás informar de cualquier incidencia que descubras y suponga una amenaza para este espacio, que tendrás que visitar al menos una vez al año.

Además, podrás compartir tus dudas e intercambiar experiencias con el resto de participantes del proyecto. El apadrinamiento es un acto voluntario y gratuito. Solo es necesario que cuides y vigiles tu LIG.

¡Anímate a apadrinar una roca!

Perezosos gigantes: entre la ciencia y la leyenda

Por Tania Gallego (CSIC)*

El Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid (MNCN-CSIC) es uno de los museos de historia natural más antiguos del mundo. Con sus 250 años de existencia, cobija una cifra superior a los 10 millones de ejemplares: tesoros fascinantes entre los que no es difícil encontrar una larga lista de acontecimientos, anécdotas y curiosidades.

Una de estas historias habla de una misteriosa criatura legendaria que habita en las selvas amazónicas de Bolivia, Perú, Colombia y Brasil. Se trata del mapinguarí, descrito como un animal muy feroz que emana un terrible olor pútrido y puede erguirse fácilmente sobre sus patas traseras hasta alcanzar los dos metros de altura para sorprender a sus víctimas. Las culturas indígenas de la zona lo describen con grandes brazos terminados en zarpas afiladas y curvadas hacia dentro con las que podría partir una palmera en dos. También destacan que su piel es tan dura que lo hace inmune a las balas y las flechas, y que es capaz de emitir un desgarrador chillido que paraliza en el acto a quien lo escucha.

Recreación del mapinguarí. / Ilustración: Carlos Eulefi

Especies perdidas

Al contrario que con otras criaturas legendarias, el número de personas que aseguran haber visto al mapinguarí en alguna ocasión se cuentan por centenares. El biólogo estadounidense David Oren lleva décadas investigando la autenticidad de estos testimonios. Sostiene que es posible que se trate de alguna especie de perezoso gigante terrestre que se creía extinta hace cerca de 10.000 años y que ha podido sobrevivir inadvertida en las profundidades de la selva, o simplemente tratarse de una especie aún no catalogada por la ciencia.

Es incuestionable que la numerosa biodiversidad que aún desconocemos no deja de sorprendernos. En Vietnam, por ejemplo, en los últimos años se han descubierto especies que se creían extintas, como el saola, similar a un antílope de pequeño tamaño; dos especies de ciervo enano y un jabalí de piel amarillenta. Un mundo perdido a causa de su aislamiento geográfico y con pocos asentamientos de seres humanos parece haber salvado a estas especies arcaicas. Para identificarlas científicamente fue necesaria la exploración de campo combinada con la última tecnología en análisis genéticos. De hecho, los mercados rurales resultaron ser una mina de oro para encontrar pistas de estos extraños animales.

Saola (‘Pseudoryx nghetinhensis’), bovino descubierto en 1992 por un equipo del Ministerio de Bosques de Vietnam y WWF en los bosques de Vu Quang, entre Vietnam y Laos. / Imagen: Bill Robichaud, Global Wildlife Conservation

Un perezoso gigante en Madrid

No sabemos si el mapinguarí existe o ha existido alguna vez, pero sí que animales parecidos han poblado América del Sur en un pasado no muy lejano. Es el caso del megaterio (Megatherium americanum), un enorme perezoso gigante del que el MNCN-CSIC exhibe un ejemplar fósil excepcional.

Vivió en Sudamérica hace entre 8.000 y 10.000 años y fue descubierto cerca de Buenos Aires en 1787. Poco después, en 1793, se convirtió en el primer vertebrado fósil que se exhibía públicamente en la postura que supuestamente habría tenido en vida. Además, gracias a los dibujos realizados por Juan Bautista Bru, disecador y pintor del entonces Real Gabinete de Historia Natural, la especie pudo ser descrita por primera vez.

Lámina grabada del megaterio (‘Megatherium americanum’) de Juan Bautista Bru, conservada en el Archivo del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC).

Cuando el megaterio fue trasladado hasta España y ubicado en el museo, se desconocían muchos detalles de su biología. Quienes lo examinaron vieron que se trataba de un cuadrúpedo y por eso lo montaron apoyado sobre sus cuatro patas. Tiempo más tarde, tras el hallazgo y estudio de otros fósiles similares, se concluyó que los megaterios podían erguirse sobre sus patas traseras para así alcanzar las hojas más altas de los árboles. También se demostró que podían medir hasta 6 metros y pesar cerca de 5 toneladas, y que eran animales herbívoros que se alimentaban de hojas y ramas que arrancaban con sus garras curvadas hacia el interior de sus zarpas.

Recreación del megaterio en vida. / Imagen: ДиБгд vía Wikimedia Commons

Esta descripción señala dos cosas en toda esta historia. La primera es que el magnífico perezoso terrestre del MNCN-CSIC no fue montado en la posición anatómica correcta, aunque la posición original se ha mantenido por respeto a su valor histórico. La segunda, que los testimonios sobre el mapinguarí coinciden con algunos rasgos físicos evidentes del megaterio. Eso sí, de ahí a que Oren, sus partidarios o incluso sus detractores puedan algún día confirmar la existencia de esta criatura, hay por delante un largo proceso. Antes que nada, habrá que encontrar un supuesto ejemplar de mapinguarí y analizarlo científicamente.

Reconstrucción del megaterio en el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid, traído desde Argentina en 1789. / Imagen: Håkan Svensson

Si quieres saber más sobre el megaterio del museo, no te pierdas:

  • La entrada sobre esta pieza publicada en el blog del museo por Carmen Martínez.
  • Las rutas singulares del MNCN en enero y abril: Tras las huellas de gigantes y Entre la ciencia y la leyenda.
  • El vídeo en el que se documentan los pasos que se llevan a cabo en el Laboratorio de Morfología Virtual del museo ejemplificados en la digitalización e impresión 3D del emblemático fósil.

*Tania Gallego es geóloga, especialista en comunicación científica y trabaja en la Vicedirección de Comunicación y Cultura Científica del Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC (MNCN-CSIC).

 

Cómo la ciencia y el arte se unen en Wikipedia

Por Gustavo Ariel Schwartz (CSIC)*

¿Es posible conocer cómo áreas aparentemente tan alejadas como el arte, la literatura y la ciencia se influyen mutuamente? ¿Podemos crear un mapa de esas interacciones culturales? Para ello necesitaríamos un corpus de conocimiento en el que las ideas científicas, artísticas y literarias estuvieran conectadas unas con otras. Un corpus en el que una teoría científica esté de alguna manera relacionada con una obra de arte o en el que una novela se vincule de algún modo a un concepto artístico o científico. Afortunadamente existe un espacio con estas características, en el que personas, obras y conceptos de diversas disciplinas se relacionan entre sí. Ese sitio es Wikipedia.

Wikipedia tiene la gran virtud de que sus entradas pueden representar obras, artísticas o literarias, ideas o personas. Además del conocimiento explícito contenido en cada uno de los artículos, existe una gran cantidad de conocimiento implícito que emerge de la red subyacente de conexiones. Estas están representadas por los enlaces entre las distintas entradas. De hecho, dos artículos de Wikipedia pueden estar muy relacionados entre sí, incluso sin que ninguno de ellos enlace con el otro. Se entiende que dos entradas de Wikipedia están relacionadas estructuralmente si enlazan a elementos comunes o si existen elementos comunes que se relacionen con ambas. Además, esta relación se puede cuantificar utilizando la distancia normalizada de Google.

De izquierda a derecha: Representación esquemática de la red de relaciones entre las distintas entradas de Wikipedia. / Dos elementos de una red compleja están relacionados estructuralmente si enlazan con elementos comunes o si son enlazados, simultáneamente, por un dado conjunto de elementos.

De esta manera, es posible utilizar esta herramienta y los enlaces entre sus artículos para construir una red compleja donde la relación entre los elementos va a estar determinada por la distancia normalizada de Google. Así se genera un mapa del conocimiento que revela las interacciones entre diversas disciplinas a partir de la red de conexiones extraída de Wikipedia. Por ejemplo, el mapa cultural que se obtiene a partir de las figuras de Einstein, Picasso y Joyce refleja las influencias recíprocas entre el desarrollo del cubismo y la teoría especial de la relatividad. En la imagen, cada punto representa una entrada de Wikipedia (hay unos 850) y cada línea muestra la relación entre esos elementos.

Mapa de las interacciones culturales entre Picasso, Einstein y Joyce. A pesar de la fuerte clusterización en disciplinas, se observa claramente que existe cierta conexión entre los diferentes ámbitos del conocimiento.

Se pueden identificar de forma clara tres clústeres que pertenecen a su vez a cada una de las semillas que utilizamos para generar el grafo. Pero lo realmente interesante es la posibilidad de visibilizar los elementos que conectan los diferentes ámbitos del conocimiento. El pintor Jean Metzinger y su obra Du Cubism junto a Henri Poincaré y su libro Science and Hypothesis constituyen los elementos centrales del intercambio de ideas y conceptos entre el cubismo y la relatividad. De este modo, el formalismo de las redes complejas nos permite crear mapas culturales para estudiar la estructura y la dinámica de los cambios de paradigma y cómo estos se alimentan de ideas, personas y conceptos provenientes de las más diversas disciplinas.

*Gustavo Ariel Schwartz es investigador en el Centro de Física de Materiales (CSIC-UPV/EHU).

¿Cómo se originó el agua de la Tierra?

Por Javier Carmona (CSIC)*

Cerca del 70% de la superficie de nuestro planeta está cubierta por océanos, mares, ríos, glaciares… ¿Te has preguntado alguna vez de dónde ha salido toda esta cantidad de agua?

Sabemos que el agua líquida no estaba presente en los momentos iniciales de formación de la Tierra hace 4.500 millones de años, y lo sabemos precisamente porque el planeta estaba tan caliente que el agua solo podía existir en forma de vapor. Tuvieron que pasar 800 millones de años para que la superficie se enfriase lo suficiente como para poder contener agua líquida de forma estable. En ese momento, las lluvias procedentes de una primitiva atmósfera habrían comenzado a formar los primeros ríos y océanos.

Existen dos teorías que intentan explicar el origen del agua en nuestro planeta: una que dice que esta sustancia es de origen extraterrestre y otra que establece que proviene del interior del planeta.

La primera apunta a un tipo de meteoritos que de vez en cuando impactan en la superficie de la Tierra: las condritas carbonáceas. Estos meteoritos contienen agua o minerales alterados por ella, y su procedencia exterior al Sistema Solar sugiere que esta sustancia posiblemente es más abundante en el universo de lo que se creía.

Condrita carbonácea / Wikimedia Commons (H. Raab)

La teoría de que el agua procede del interior de nuestro planeta nos habla de la desgasificación de los volcanes. Sabemos que el vapor de agua es el gas más abundante en una erupción volcánica. Así pues, la atmósfera habría ido enriqueciéndose en este compuesto con el paso del tiempo, erupción tras erupción.

Posiblemente el origen del agua en la Tierra se deba a los dos mecanismos: el impacto indiscriminado de meteoritos en los estadios iniciales de la formación de nuestro planeta y la continua desgasificación a lo largo del tiempo por las erupciones volcánicas.

Un escudo protector llamado magnetosfera

Hoy sabemos que el agua no es una sustancia tan exótica fuera de la Tierra como se pensaba antes. Existe en la Luna, y en Marte llegó a formar océanos en un pasado remoto. Por tanto, lo que hace único a nuestro planeta no es la presencia de agua, sino la presencia de agua líquida en su superficie.

La distancia al Sol y la composición de la atmósfera de la Tierra permiten temperaturas en las que el agua permanece en forma líquida. Sin embargo, el campo magnético de nuestro planeta ha sido el responsable de que este agua se haya mantenido en la superficie durante miles de millones de años.

El escudo protector que genera, llamado magnetosfera, impide que la atmósfera y el océano sean arrastrados por el viento solar. En el caso de Marte, se cree que su menor tamaño provocó el debilitamiento y la desaparición de su campo magnético, lo que a su vez propició la pérdida de su atmósfera y, posteriormente, la de sus océanos.

¿Un planeta realmente único?

La Tierra no solo es el único planeta conocido con agua en su superficie, sino también el único que alberga vida. Fue precisamente un océano primitivo el lugar donde se originó la vida hace más de tres mil millones de años. Por eso, encontrar otros lugares del universo donde el agua se halle en estado líquido despierta un gran interés científico.

La investigación espacial ha descubierto hielo en otros planetas y asteroides, pero la atención de quienes trabajan en la búsqueda de vida extraterrestre se ha centrado en algunas lunas heladas de Júpiter y Saturno. Europa y Encélado contienen un océano líquido bajo su superficie helada, que, junto a la presencia de volcanismo o zonas geotérmicas, podrían haber generado las condiciones idóneas para la presencia de vida.

Tal vez el futuro nos muestre que nuestro planeta es uno más de tantos otros donde hay agua líquida y vida.

 

* Javier Carmona es responsable de comunicación y cultura científica del Instituto de Geociencias (CSIC-UCM).

FOTCIENCIA llega a su 20 edición. ¡Participa con tus fotografías!

Por Mar Gulis (CSIC)

Si te gusta la fotografía, FOTCIENCIA20 te invita conseguir hasta 1.500 euros retratando aspectos de la realidad relacionados con la ciencia. Para participar, solo tienes que coger una cámara o un microscopio, hacer una foto de algún fenómeno que llame tu atención, acompañarla de un breve texto explicativo y enviar la propuesta a través de la web de la iniciativa. Estás a tiempo: el plazo de presentación se abre hoy y se extiende hasta las 13:00 horas del 3 de noviembre de 2023 (hora peninsular).

Anímate y participa en la convocatoria número 20 de esta esta iniciativa organizada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) con la colaboración de la Fundación Jesús Serra (Grupo Catalana Occidente) y Leica. Se trata de una edición muy especial en la que un comité seleccionará diez fotografías, que pueden recibir hasta 1500 euros, y que incluye nuevas modalidades de participación.

En concreto, en FOTCIENCIA20 hay dos modalidades básicas:

  • Fotografía General, cuando la dimensión real del objeto fotografiado sea mayor a un milímetro.
  • Fotografía Micro, cuando la dimensión real del objeto fotografiado sea menor o igual a un milímetro o la imagen haya sido obtenida mediante un instrumento de micrografía- Es decir, cuando se trate fotografía ´microscópica`.

Tres modalidades especiales nuevas:

  • Sinergias (Arte, Ciencia, Tecnología y Sociedad), cuando se trate de trabajos fotográficos colaborativos entre dos personas, una que se dedique al arte y otra al ámbito científico.
  • Física de partículas, que admite imágenes sobre esta temática.
  • Año Cajal, dedicada por segundo año consecutivo a imágenes relacionadas con las neurociencias y los estudios del cerebro.

Y tres modalidades específicas habituales:

  • Agricultura sostenible, promovida por el Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC) y que recoge imágenes relacionadas con este ámbito.
  • Alimentación y nutrición, impulsada desde el Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos (IATA-CSIC) y centrada en estas temáticas.
  • La ciencia en el aula, dirigida a estudiantes de educación secundaria, bachillerato y formación profesional.

Un comité de selección formado por especialistas en el ámbito de la fotografía, la comunicación y la ciencia seleccionará las 10 mejores fotografías: dos en la modalidad General, dos en Micro y una en el resto de modalidades. El comité valorará tanto la imagen –su calidad técnica, originalidad y valor estético– como la claridad de la explicación aportada por el autor o autora.

Si tu fotografía es elegida como una de las mejores en alguna de las categorías de FOTCIENCIA, recibirás una remuneración de 1.500 euros en las modalidades General, Micro o Sinergias. En el caso de las modalidades Física de partículas, Agricultura sostenible, Alimentación y nutrición o La ciencia en el aula, conseguirás 600 euros. Y si tu imagen es seleccionada como la mejor en la modalidad Año Cajal, te llevarás una cámara fotográfica Leica D-Lux 7.

Además, aunque no fuera elegida como una de esas 10 mejores, hay más oportunidades para que tu imagen forme parte de FOTCIENCIA20, pues con una selección más amplia de unas 50 imágenes se elaborará un catálogo y una exposición itinerante que recorrerá distintas salas y centros culturales de toda España (y más allá) a lo largo de 2024 y 2025.

'Collage' con las ocho mejores imágenes de la edición anterior, FOTCIENCIA19

‘Collage’ con las ocho mejores imágenes de la edición anterior, FOTCIENCIA19.

Recuerda que pueden participar personas mayores de edad de cualquier parte del mundo, salvo en La ciencia en el aula, que está dirigida a estudiantes de secundaria y formación profesional.

¡E intenta presentar algo original y diferente! Para inspirarte, aquí puedes descubrir las imágenes seleccionadas en ediciones anteriores. También puedes escuchar los textos que acompañaban a las imágenes de la muestra aquí o consultar el calendario de exposiciones para visitar la exposición física de la pasada edición. En estos momentos, puedes visitar FOTCIENCIA19 en la Casa de la Ciencia del CSIC en Valencia hasta el 31 de octubre.

¿Te animas a participar? FOTCIENCIA20 quiere descubrir la ciencia y la tecnología a través de tu mirada. Consulta las normas completas de participación en www.fotciencia.es.

El redescubrimiento de las zanahorias moradas

Por Laura Sáez Escudero, Gracia Patricia Blanch Manzano, María Luisa Ruiz del Castillo (CSIC)* y Mar Gulis

Los primeros cultivos de zanahoria datan del año 3.000 a. C. en la zona que hoy ocupa Afganistán. Sin embargo, la variedad más popular en la actualidad, la zanahoria naranja, no apareció hasta el siglo XVII, cuando agricultores holandeses cruzaron de forma deliberada varias zanahorias cultivadas y silvestres para que el color de esta hortaliza coincidiese con el de la casa real holandesa de Orange.

Hasta entonces la variedad dominante había sido la zanahoria morada. Las primeras zanahorias cultivadas eran de un color morado oscuro, casi negro. A medida que los comerciantes árabes fueron llevando su semilla por África y Oriente Próximo, surgieron nuevas variedades blancas, amarillas y rojizas, pero el dominio de la zanahoria naranja tardaría aún varios siglos en llegar.

Sin embargo, el consumo de zanahoria morada está volviendo a adquirir cierta popularidad. Esto se explica por su sabor, similar al de las zanahorias naranjas pero un poco más dulce y con cierto toque picante, y por sus propiedades nutricionales. Al igual que las zanahorias naranjas, las moradas contienen carotenoides, compuestos antioxidantes y precursores de la vitamina A que son responsables del color naranja y amarillo de estas hortalizas. Pero la zanahoria morada, además, contiene antocianinas, unos polifenoles responsables del color rojo, violeta o azul que hace atractivos a muchos vegetales y que tienen también efectos antioxidantes. Hasta el momento, se han descubierto hasta 500 antocianinas diferentes en las plantas.

Tanto a los carotenoides como a las antocianinas se les ha atribuido una acción preventiva frente a ciertos tipos de cáncer, enfermedades cardiovasculares y patologías relacionadas con la edad. Ambos compuestos forman parte de los denominados fitonutrientes: moléculas defensivas que las plantas generan en respuesta al estrés ambiental y que nos aportan sus propiedades protectoras cuando las ingerimos. Se trata de sustancias bioactivas que no nos proporcionan calorías pero que pueden tener muchos efectos positivos para el organismo humano.

Zanahorias hervidas, horneadas o liofilizadas

En el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN) del CSIC hemos estudiado cómo diferentes formas de cocinar la zanahoria morada afectan al contenido de sus compuestos bioactivos (carotenoides y polifenoles, como las antocianinas) y a su capacidad antioxidante.

En concreto, hemos considerado el hervido, la cocción al vapor, el horneado durante diferentes tiempos y la deshidratación mediante liofilización (un proceso que da lugar a zanahoria en polvo, que se emplea como colorante natural). Si comparamos el hervido y la cocción al vapor, ambos procedimientos provocan un aumento de carotenoides, pero en el hervido se observó una disminución drástica de antocianinas por arrastre de estos compuestos al agua de cocción. La liofilización dio lugar a un aumento de antocianinas, pero provocó la pérdida de los carotenoides. El horneado fue el método de cocinado que dio lugar a resultados más equilibrados, ya que no se observó aumento de ninguno de los pigmentos bioactivos estudiados, pero tampoco pérdida.

También es interesante resaltar la correlación directa entre la presencia de antocianinas y la actividad antioxidante de la muestra. Las antocianinas son los antioxidantes que contribuyen en mayor medida a las propiedades biológicas de esta variedad de zanahoria

En conclusión, la zanahoria morada es un alimento muy interesante por sus propiedades promotoras de la salud. Sin embargo, seleccionar su forma de consumo es vital si queremos aprovechar estas propiedades. Aunque cada tipo de cocinado presenta ventajas e inconvenientes, en general, la cocción a vapor y el horneado ofrecen un producto más equilibrado y completo.

 

* Laura Sáez Escudero, María Gracia Blanch Manzano y María Luisa Ruiz del Castillo forman parte del grupo de investigación ENANTIOMET en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos y Nutrición (ICTAN) del CSIC.

 

 

 

¿Por qué los atunes recorren miles de kilómetros para reproducirse en el Mediterráneo?

Por María López, Anna Aguiló, Patricia Reglero y Daniel Ottmann*

Cada año, a partir del mes de abril, grandes bancos de atunes rojos del Atlántico (Thunnus thynnus) cruzan el Estrecho de Gibraltar en dirección hacia una de sus principales áreas de reproducción, el Mediterráneo occidental. Este gran depredador marino recorre miles de kilómetros desde el Atlántico Norte en busca de las condiciones perfectas para cumplir con el ciclo reproductivo, uno de los momentos más importantes en su vida.

Atún nadando en el mar. / candi…

El Mediterráneo occidental: buen lugar para comenzar la aventura de la vida

Los ejemplares adultos se toman muy en serio esta cuestión y no dejan nada al azar. El objetivo es que la fecundación se realice con éxito y sobreviva la mayor cantidad de peces posible. Los grupos de atunes en edad reproductiva que participan en esta migración son tan numerosos que pueden verse desde el aire.

Os preguntaréis el porqué de un viaje tan largo. No hay una única respuesta para esa pregunta. La más obvia es que buscan las condiciones óptimas para la reproducción. Los atunes rojos son muy exigentes y necesitan, en primer lugar, que el agua alcance los 20 grados centígrados de temperatura. Cuando esto ocurre, liberan en el agua millones de huevos y grandes nubes de esperma. La puesta se realiza a unos cinco metros de profundidad entre las dos y las cuatro de la madrugada. Parece ser que la razón por la que trasnochan es para evitar a los depredadores.

Huevos de atún rojo atlántico, ‘Thunnus thynnus’. / Fernando de la Gándara

Sin embargo, la calidez del agua no es suficiente para el éxito. Es necesario, además, que no falte el alimento a sus crías. Pero contra toda lógica, los atunes rojos eligen aguas muy pobres en nutrientes para criar. Investigadores e investigadoras del CSIC estamos intentando descifrar el motivo. Es posible que la ventaja sea que, al ser aguas pobres, acudan menos depredadores de las crías. Y sí se sabe que las crías, para compensar, practican el canibalismo y a menudo se comen las unas a las otras. Cuando llegan a un cierto tamaño dejan de hacerlo y a partir de entonces nadan siempre en grupo.

Además, hay otros factores que pueden ser importantes a la hora de decantarse por este lugar. Pueden influir la cercanía con las islas, o las corrientes que se crean como resultado de entrar en contacto las aguas más densas del Mediterráneo con las menos salinas del Atlántico.

Sólo dos de cada 30 millones de huevos fecundados llegan a la edad adulta

El atún rojo es un impresionante depredador marino y es un excelente y veloz nadador que puede alcanzar los 400 kilos de peso. Cuando alcanza la edad adulta hay pocos depredadores a los que deba temer…. Pero antes, en sus primeras fases de vida, el coloso es también presa.

Curiosamente, va a ser un pequeño invertebrado el que diezme considerablemente su población. Se trata de las éfiras: crías de medusa de entre 4 y 12 milímetros que se comen los huevos y las larvas de atún de hasta 5 mm. Las éfiras, que coinciden con las larvas de atún en los primeros 20 metros de la columna de agua, cazan a sus presas filtrando el agua. Sus sensores químicos le indican donde se encuentra la comida y van a por ella.

La estrategia reproductiva de los atunes parece haberse adaptado para evitar a uno de sus grandes depredadores: básicamente consiste en esquivar a las éfiras de medusa buscando las zonas donde no suelen estar. Mientras los atunes se quedan en el frente de aguas que llega del Atlántico, estas se sitúan en aguas residentes del Mediterráneo. Ocurre además que la medusa se reproduce antes que el atún. Su época de cría comienza en abril y alcanza el pico en mayo, mientras que el atún empieza a desovar a mediados de junio.

Hasta ahora se creía que el preciado atún rojo atlántico se reproducía solamente en el Mediterráneo y en el Golfo de México. Sin embargo, nuevos estudios han demostrado la existencia de una tercera zona en la costa noratlántica de Estados Unidos, y parece ser que incluso podría haber más zonas aún sin descubrir. Cada año, el personal investigador del Instituto Español de Oceanografía del CSIC realizamos una campaña oceanográfica para estudiar el estado de las poblaciones de atún en el Mediterráneo occidental y conocer más de este gran y veloz migrador.

* María López es periodista; Anna Aguiló, divulgadora; y Patricia Reglero y Daniel Ottmann, son investigadores del Instituto Oceanográfico del CSIC en las Illes Balears. Todos ellos, junto con la ilustradora Flavia Gargiulo, participan en el proyecto de divulgación Planet Tuna.

 

¿Está el útero materno libre de microbios?

Por Alejandro Fernández Llorente* y Mar Gulis

Aunque muchos microorganismos nos hacen enfermar, la gran mayoría no son perjudiciales para los seres humanos y algunos incluso son beneficiosos y necesarios para nuestra salud. Por eso hay bacterias, virus y hongos que nos acompañan a lo largo de toda la vida: forman lo que conocemos como el microbioma humano.

Con ellos mantenemos una estrecha relación mutuamente ventajosa: nuestro cuerpo les proporciona alojamiento, alimento y protección y, a cambio, estos microorganismos se encargan de realizar importantes funciones para nuestro bienestar. Pero, ¿cuándo se alían con nuestro organismo y comienzan a influir en nuestra salud? 

embrión

Imagen de archivo de un embrión. / NATURE – Archivo

Colonización del microbioma

Al nacer nos exponemos a un ambiente lleno de microorganismos. Una gran parte de ellos proceden de la madre si el parto fue natural. Se trata de los principales colonizadores de nuestro cuerpo y ocupan la mayoría de las superficies, tanto externas como internas.

Durante la infancia, tienen un papel esencial en nuestra salud. Por ejemplo, controlan el desarrollo del sistema inmunitario y el de otros órganos, impiden que se asienten otros microorganismos perjudiciales y producen vitaminas y otros compuestos necesarios.

Entonces, ¿comenzamos a interactuar con el mundo microbiológico cuando nacemos? Aunque desde hace tiempo no había duda de que así era, en los últimos años la respuesta a esta pregunta ha dejado de ser tan clara. Recientemente se ha cuestionado si el útero, que nos mantiene alrededor de nueve meses de media antes de nacer, está libre de bacterias o incluso de virus. 

¿Hallazgo revolucionario o contaminación de muestras?

El feto es muy vulnerable a las infecciones, así que el útero debe mantener un ambiente interno sin amenazas de microorganismos invasores. Aun así, para algunos investigadores esto no significa que el interior del útero deba ser estéril necesariamente, a diferencia de lo que se ha asumido hasta la actualidad.

Existen estudios que han detectado ADN de bacterias, hongos y virus en la placenta y el líquido amniótico, dos componentes del útero en estrecho contacto con el feto. Algunas investigaciones han llegado incluso a detectar microorganismos en su intestino. Esto podría sugerir que el feto convive, al menos en algunas de las fases de su desarrollo, con microorganismos que le ayudarían a conformar su sistema inmune antes de que se exponga al mundo exterior, un entorno agresivo al que se tendrá que enfrentar sin la protección inmunitaria de la madre.

Sin embargo, hay estudios que ponen en duda de la fiabilidad de los resultados anteriores, ya que no se puede descartar que lo detectado sencillamente una contaminación de las muestras. Con las técnicas actuales, al intentar detectar poblaciones muy pobres de microorganismos, como las que podría haber en el feto, es complicado demostrar que aquello que se está observando pertenece de verdad al interior del útero materno.

Cuestiones abiertas

No obstante, aunque aún no se pueda probar con claridad la existencia de un microbioma en el feto, algunos patógenos sí logran acceder a él durante ciertas infecciones. De modo que deben de existir mecanismos que eviten la barrera inmunitaria que constituye el útero. Y, si existen, ¿podrían ser utilizadas también por otros microorganismos que sean inofensivos?

Por otra parte, no es de extrañar que algunos microorganismos merodeen por el interior de nuestro cuerpo. En fluidos como la sangre y el líquido cefalorraquídeo, que antiguamente se consideraban estériles cuando no había una infección, se ha llegado a detectar una gran diversidad de virus. Por ello, si se han podido encontrar microorganismos en nuestro interior estando sanos, ¿por qué sería extraño pensar que también los hay durante la gestación?

 

* Alejandro Fernández Llorente es técnico del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO, CSIC-UAM).