Esta semana en la ciencia 13|33

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  • El sol y los ciclos glaciales de 100 mil años

  • Los neandertales y las primeras herramientas de hueso en Europa

  • Nuevas aproximaciones para el desarrollo de células madre pluripotenciales

El sol y los ciclos glaciales de 100 mil años

Semana - 1333 - 1 Ice sheetsEl crecimiento y la reducción de las capas de hielo del hemisferio norte, en el último millón de años, han ocurrido en ciclos de 100 mil años, con un patrón de onda de sierra. La teoría de Milankovitch propone que la radiación solar en altas latitudes es responsable de los ciclos glaciales y las pruebas estadísticas han demostrado que dichos periodos están efectivamente vinculados a los ciclos planetarios de excentricidad, oblicuidad y precesión. Sin embargo, la radiación solar por sí sola no explica todo el ciclo de cien mil años, por lo cual se considera que hay también factores internos operando.

Esta semana se publicó una investigación en la que se utilizaron modelos climáticos y de las capas de hielo para mostrar que esta periodicidad puede estar explicada por la radiación solar y variables internas que relacionan el clima, las capas de hielo y el sistema litósfera-astenósfera. Las capas de hielo presentan estados de equilibrio como respuesta a la insolación; condiciones que a la larga muestran histéresis, es decir, un bucle de respuestas mecánicas que daría cuenta del ciclo glacial de 100 mil años.

En el artículo se explica cómo se regula el tamaño y crecimiento de la capa de hielo del norte al relacionar su crecimiento con el incremento en su interacción con la radiación solar. Mientras más grande es la capa de hielo, menor es la radiación solar necesaria para tener un balance de masa negativo, lo cual implica que en dicha situación sólo se requiere de un incremento de radiación mínimo para que se detenga el crecimiento y se inicie un proceso de retroceso tendiente al estado de equilibrio, todo esto en periodos de miles de años. El rápido retroceso del hielo está determinado por la ablación, condicionada por la disminución de nivel que el ajuste isostático provoca.


Los neandertales y las primeras herramientas de hueso en Europa

Knochenwerkzeuge der Neandertaler
Herramientas de hueso encontradas en el emplazamiento neandertal de Pech-de-l’Azé

Los humanos modernos reemplazaron a los neandertales hace aproximadamente 40 mil años. En torno a esa época, los neandertales mostraron comportamientos similares a los de los humanos que llegaban a Europa, incluyendo el uso de herramientas de hueso especializadas, ornamentos y pequeñas hojas cortantes. Aún se debate si estos modernos comportamientos se desarrollaron antes y de manera independiente o como resultado de interacciones con los humanos.

Las herramientas de hueso conocidas como lissoirs, que son utilizadas para el trabajo con pieles, habían sido asociadas hasta ahora sólo con los humanos modernos. Sin embargo, descubrimientos recientes indican que neandertales y humanos podrían haber inventado estas herramientas de forma independiente.

Semana - 1333 - 2b LissoirEl hallazgo tuvo lugar en el sitio llamado Pech-de-l’Azé, en la sudoccidental región francesa de Dordoña. La arqueóloga Marie Soressi, del Instituto Max Planck para la Antropología Evolutiva, en Leipzig, identificó el tipo de herramientas e incluso acudió al fabricante de artículos de piel Hermès, cuyos peleteros reconocieron de inmediato el uso que podrían tener, dado que son prácticamente iguales a los que se siguen utilizando en la actualidad.

En el reporte de esta investigación, Soressi y colegas explican que los patrones microscópicos encontrados en estos lissoirs, corresponden a los que presentan las herramientas modernas utilizadas para obtener cueros más flexibles, lustrosos e impermeables. Asimismo refieren que los hallazgos proceden de un emplazamiento neandertal anterior a la época de reemplazo y que son las herramientas de hueso especializadas más antiguas de Europa. Debido a ello, los autores consideran que estos objetos pueden ser la demostración de la invención independiente por parte de los neandertales o un indicio de que la influencia humana en los neandertales europeos ocurrió mucho tiempo antes de lo que se pensaba. Por último, dado que los hallazgos son previos a la más antigua época conocida de utilización de objetos similares, por parte de humanos anatómicamente modernos, se abre también la posibilidad de una difusión cultural de los neandertales hacia los humanos.


Nuevas aproximaciones para el desarrollo de células madre pluripotenciales

Una colonia de células madre pluripotenciales inducidas. La fluorescencia azul indica núcleos celulares; el rojo y el verde son marcadores de pluripotencia
Una colonia de células madre pluripotenciales inducidas. La fluorescencia azul indica núcleos celulares; el rojo y el verde son marcadores de pluripotencia.

Gracias a las técnicas más modernas, actualmente es posible manipular las células somáticas especializadas de los mamíferos para regresarlas a estados primarios pluripotenciales. Los métodos pueden consistir en la transferencia de material nuclear a oocitos o la inclusión de factores de transcripción pluripotenciales exógenos.  Las células madre que pueden ser desarrolladas así, permitirán contar con un recurso ilimitado de células, lo que ha generado un gran entusiasmo en la medicina regenerativa y en el estudio de diversas enfermedades. Sin embargo, la manipulación genética y las estrategias técnicamente desafiantes, como la transferencia nuclear usada en la reprogramación, limitan sus aplicaciones clínicas.

Investigadores de la Universidad de Pekín publicaron un estudio en el que muestran que células madre pluripotenciales pueden ser generadas a partir de células somáticas de ratón, a una frecuencia de hasta 0.2 por ciento, utilizando una combinación de siete compuestos de pequeñas moléculas. Las células madre pluripotenciales inducidas químicamente se asemejan a las células madre embrionarias en términos de sus perfiles de expresión génica, estado  epigenético y potencial de diferenciación y transmisión de la línea germinal.

El uso de pequeñas moléculas permite prescindir de “genes maestros” exógenos para la reprogramación de las células. Esta estrategia de reprogramación química tiene un uso potencial en la generación de tipos deseables de células funcionales, para aplicaciones clínicas dentro de la medicina regenerativa.


Con información de artículos publicados en Nature 7461, del 8 de agosto de 2013, Science 6146 del 9 de agosto de 2013 y PNAS, publicado en línea el 12 de agosto de 2013.

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