Esta semana en la ciencia 13|08

Semana - 1308 - 0

  • La contaminación psicotrópica de los océanos

  • Revelaciones sobre la estructura y evolución de 4 Vesta

  • Arquitectura vertebral en los primeros tetrápodos

  • El poder computacional de la mecánica cuántica

La contaminación psicotrópica de los océanos

Semana - 1308 - 1 PsychofishActualmente, la variedad de fármacos disponibles para la atención de afecciones humanas es enorme; se incide, mediante la intervención química, en muchos procesos fisiológicos, incluyendo los mecanismos de funcionamiento neurológico, esto con fines de modificación principalmente conductual. A través de las distintas formas de contaminación, los fármacos psicotrópicos se encuentran ya en los ambientes naturales de muy diversas especies, particularmente en el agua de los océanos. El hecho de que existan importantes similitudes entre el funcionamiento del sistema nervioso humano y el de otras especies, da relevancia al estudio de las consecuencias que acarrea este tipo de contaminación. Desarrollo, comportamiento e incluso la mortalidad son aspectos que pueden ser influidos por un ambiente contaminado por medicamentos psicotrópicos pues en muchas ocasiones las sustancias que los componen permanecen activas.

Aunque ya se han realizado estudios de “ecotoxicidad”, aún se desconocen los efectos que los psicofármacos tienen en muchas especies de diversos ecosistemas. En un estudio reciente, publicado en la revista Science, T. Brodin, J. Fick, M. Jonsson y J. Klaminder, del Departamento de Ecología y Ciencia Ambiental de la Universidad de Umeå, Suecia, muestran cómo el oxazepam (una benzodiacepina ansiolítica), encontrado en aguas superficiales afectadas por descargas residuales, altera el comportamiento y la tasa de alimentación de la Perca Europea salvaje (Perca fluviatilis). Los peces expuestos al agua que contiene el fármaco exhibieron un incremento significativo en su nivel de actividad, redujeron su sociabilidad e incrementaron su tasa de alimentación. De acuerdo a los investigadores, estudios como este muestran que los ansiolíticos alteran el comportamiento de los animales y aseguran que pueden tener consecuencias “ecológicas y evolutivas”.


Revelaciones sobre la estructura y evolución de 4 Vesta

Semana - 1308 - 2 VestaDe acuerdo a lo que se conoce, el asteroide 4 Vesta parece ser un protoplaneta mayor intacto, con una composición superficial similar a la de los meteoritos del grupo HED (howardita-eucrita-diogenita). Su hemisferio sur está dominado por una enorme cicatriz de impacto y, aunque ha habido intentos para reproducir la topografía observada, hasta ahora no había sido posible que los modelos arrojaran resultados satisfactorios. Recientemente se descubrió que  el hemisferio sur de Vesta está dominado por dos cuencas superpuestas, lo cual ha dado a los científicos la oportunidad de generar modelos más precisos de la topografía del asteroide.

Esta semana se publica en la revista Nature un artículo en el que un equipo de investigadores, encabezado por M. Jutzi  y W. Benz, de la Universidad de Berna, reporta simulaciones tridimensionales de la evolución global de Vesta a partir de dos colisiones simultáneas de escala planetaria. De acuerdo a los autores, los resultados incluyen  una reproducción muy cercana a la forma observada, la generación de mapas de impacto y de deposición de eyecciones. Se observan patrones en espiran en la cuenca más joven (Rheasilvia), los cuales son atribuidos a fuerzas de efecto Coriolis que operaron durante el colapso del cráter. De acuerdo a los nuevos modelos, los materiales superficiales expuestos en el norte provienen de una profundidad de aproximadamente 20 kilómetros mientras que aquellos que se encuentran en las dos excavaciones del lado sur pueden provenir de profundidades que alcanzan los 100 kilómetros. La investigación arroja la posibilidad de que la capa exterior del protoplaneta esté compuesta principalmente de materiales basálticos (eucritas) con intrusiones ultramáficas (diogenita), dado que no se han observado áreas de diogenitas puras o rocas ricas en olivino, lo cual es predicho por el modelo considerando el origen de 4 Vesta como un protoplaneta totalmente diferenciado.


Arquitectura vertebral en los primeros tetrápodos

Semana - 1308 - 3 IchthyostegaLa construcción de la columna vertebral ha sido empleada como una característica central para la definición de los primeros grupos de tetrápodos. Las vértebras Rhachitomous han sido consideradas por mucho tiempo como emblemáticas de su morfología ancestral. Sin embargo, hay aún lagunas en el conocimiento de toda la arquitectura vertebral de los tetrápodos más antiguos, ya que la mayoría de los especímenes se encuentra atrapados en los materiales que los alojan, lo cual dificulta la observación y estudio de importantes elementos de su anatomía.

En un estudio reciente, Stephanie E. Pierce y  Jennifer A. Clack, de la Universidad de Cambridge, y un equipo de investigadores, utilizaron la técnica de microtomografía de rayos-X para describir la arquitectura vertebral en tres dimensiones del Ichthyostega, tetrápodo raíz del Devónico tardío. Sus resultados revelan formaciones de estructuras morfológicas diversas, que se asocian con características funcionales y del desarrollo; entre estas una posible secuencia de osificación vertebral de atrás hacia adelante y la primera aparición evolutiva de elementos esternales osificados. Las investigadoras refieren haber encontrado características inesperadas respecto a las relaciones espaciales entre los elementos vertebrales como por ejemplo encontrar pleurocentros fusionados los intercentros que les siguen, lo cual indicaría un diseño rhachitomous inverso. Al comparar lo observado en los Ichthyostega con otros dos tetrápodos raíz, Acanthostega y Pederpes, las autoras concluyen que las vertebras rhachitomous inversas pueden ser una condición ancestral para los vertebrados dotados de extremidades.


El poder computacional de la mecánica cuántica

Semana - 1308 - 4 Quantic computerEn las últimas décadas, el desarrollo de la computación cuántica ha consumido buena parte de los esfuerzos de muchos investigadores a nivel mundial. La posibilidad de contar con dispositivos que sobrepasen los límites mecánicos que la computación clásica está alcanzando, sólo se contempla mediante el desarrollo de sistemas efectivos de computación cuántica. En los sistemas clásicos, la reducción en el tamaño de los elementos es finita, y por consiguiente la velocidad y volumen de datos que pueden ser tratados es limitada. Las metas de la computación cuántica, -en tanto posibilidades teóricas-, comprenden no sólo alcanzar mayores velocidades y volúmenes más grandes de operaciones simultáneas; se incluyen tareas que de acuerdo a las teorías actuales –como la tesis Church-Turing- son intratables por cualquier sistema computacional. Una de las tareas de este tipo es el muestreo de bosones; tema que es tratado por dos de los tres artículos que se publican esta semana en Science y que abordan el tema de la computación cuántica.

En su artículo, Matthew A. Broome y colegas de la Universidad de Queensland, Australia, reportan experimentos de puesta a prueba de la premisa central del muestreo de bosones; para ello realizaron una verificación experimental de la relación entre las matrices generadas en un circuito óptico integrado y las amplitudes de dispersión de tres fotones. Los investigadores aseveran que “escalar esto a un mayor número de fotones debería ser una tarea mucho más simple que construir una computadora cuántica universal”.


Con información de artículos publicados en Nature 7436 del 14 de febrero de 2013 y Science 6121 del 15 de febrero de 2013

Anuncios

2 comentarios en “Esta semana en la ciencia 13|08”

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s