Esta semana en la ciencia 13|09

Semana - 1309 - 0

  • Cristalización coloidal activada por luz

  • Insectos del Jurásico:

    De pulgas parasitarias a moscas anfibias

  • La organización funcional de la corteza cerebral en la articulación del habla

Cristalización coloidal activada por luz

Semana - 1309 - 1 CristalesDesde los bancos de peces hasta las colonias bacterianas, fenómenos de estructuración ordenada a gran escala, -tales como la formación de patrones o enjambres-, se encuentran en todas partes. En tales sistemas, hay una interrogante permanente respecto a la importancia relativa de la “inteligencia” (biología) de los agentes frente a los efectos puramente físicos. Trabajando con coloides sintéticos, Jeremie Palacci y sus colaboradores muestran que un grupo organizado puede ser controlado para formar cristales que luego se disuelven cuando la fuente de luz se apaga. Las partículas consisten en un cubo de hematita parcialmente encapsulado en una esfera polimérica que es capaz de catalizar reacciones químicas cuando se expone a la luz. El comportamiento de autoensamblaje  es resultado de una combinación de fuerzas propulsoras, efectos osmóticos y de acoplamiento entre partículas.

Las partículas coloidales fotoactivadas se convierten en verdaderos “cristales vivientes” bidimensionales que se pueden unir, romper o explotar y reensamblarse de cualquier manera. La dinámica del ensamblaje es resultado de la contraposición de dos fuerzas; la autopropulsión de partículas y una fuerza de atracción, inducidas respectivamente por efectos osmóticos o foréticos y activadas por la luz. Los experimentos están descritos cuantitativamente por simulaciones numéricas simples. Se muestra que la existencia de los cristales vivientes  está relacionada intrínsecamente con colisiones fuera de equilibrio de las partículas autopropulsadas.


Insectos del Jurásico: De pulgas parasitarias a moscas anfibias

Semana - 1309 - 2 MoscaLas especies de Strashilidae han sido los insectos fósiles del periodo Jurásico de Rusia y China que han causado más perplejidad. Por lo general se les considera ectoparásitos de pterosaurios o dinosaurios con plumaje; esto debido a la presencia de piezas bucales perforadoras y chupadoras y pinzas traseras, supuestamente utilizadas para fijarse a los pelos o plumas del hospedador. Tanto el anfitrión como el parásito se encontraron en las placas Daohugou de la época del Jurásico Medio en China (aproximadamente 165 millones de años atrás).

Un grupo de investigadores que  encabezan  Diying Huang  y André Nel de la Academia China de Ciencias y del Museo Nacional de Historia Natural de París respectivamente, analizaron la morfología de las Strashilidae de Daohugou y aseguran haber llegado a conclusiones marcadamente distintas a lo que se pensaba. Consideran que estos insectos no eran ectoparásitos o “pulgas de dinosaurio” como se creía, sino moscas muy especializadas (del orden Diptera); contaban con  grandes alas membranosas así como un importante dimorfismo sexual de las patas traseras y extensiones abdominales.

Hasta ahora, se consideraba también que pertenecían a un orden extinto; para los investigadores, estas aseveraciones quedan sin sustento y por el contrario es posible situar su linaje entre las moscas actuales. En cuanto a las principales características morfológicas y de comportamiento, las Strashilidae se asemejan a los miembros recientes (existentes) y relictos (un organismo que en otras eras fue abundante en una gran área, y que ahora se encuentra sólo en pequeñas áreas) de la mosca acuática  de la familia Nymphomyiidae. Su ontogenia se distingue por la persistencia en los machos adultos de branquias abdominales respiratorias provenientes de su estado larval, lo que representa un caso único de pedomorfosis entre los insectos  endopterigotos.


La organización funcional de la corteza cerebral en la articulación del habla

Semana - 1309 - 3 CerebroHablar es una de las acciones más complejas que llevamos a cabo, pero ciertamente todos aprendemos a hacerlo sin esfuerzo. Producir un habla fluida requiere el movimiento preciso y coordinado de múltiples articuladores (por ejemplo los labios, mandíbula, lengua y laringe) en rápidas escalas de tiempo.

Un grupo de investigadores encabezado por Kristofer E. Bouchard y Nima Mesgarani, cuyos resultados se publican en la edición de Nature de esta semana, usaron registros corticales multielectrodo de alta resolución durante la pronunciación de sílabas con consonantes y vocales para determinar la organización del habla en la corteza sensoriomotora de humanos. Encontraron que las representaciones de los articuladores del habla están organizadas somatotópicamente en las circunvoluciones  pre y post-centrales y que se superponen parcialmente en electrodos individuales. Estas representaciones se coordinaron temporalmente como secuencias  durante la pronunciación de sílabas. Los patrones espaciales de la actividad cortical mostraron una representación emergente que se organizó por características fonéticas. Por decenas de milisegundos los patrones espaciales transitaron entre representaciones distintas para diferentes consonantes y vocales. Estos resultados muestran la organización dinámica de la corteza sensoriomotora durante la generación de movimientos que implican múltiples articuladores y que subyacen a nuestra capacidad de hablar.


Con información de artículos publicados en Nature 7437 del 21 de febrero de 2013 y Science 6122 del 22 de febrero de 2013

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