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25 de febrero de 2017
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Ráfagas

No. 219

Primeras evidencias de plantas cocinadas

Un equipo internacional de científicos de las Universidades de Roma, Módena y Milán, dirigidos por Julie Dunne, de la Universidad de Bristol, descubrieron en el Sahara las evidencias más antiguas de que los seres humanos cocinaban plantas como una importante fuente de alimento hace 10 000 años.

La invención de la cerámica resistente al calor, cerca de 15 000 años atrás, fue un avance importante en la dieta y nutrición humanas, ya que permitió utilizar nuevos grupos de alimentos. Investigaciones previas en el norte de África habían demostrado que los pobladores de la región usaban ollas de cerámica para cocinar productos animales, pero, sorprendentemente, no vegetales. Sabemos que a principios del Holoceno, hace más de 11 000 años, los cazadores recolectores se alimentaban de una amplia gama de plantas, pero no se habían encontrado evidencias de que las cocieran.

Los investigadores analizaron 110 fragmentos de cerámica descubiertos en dos yacimientos en el sudoeste de Libia, habitados por seres humanos entre 10 200 y 8 400 años atrás, cuando estas regiones del Sahara eran sabanas cubiertas de pastos, con abundantes lagos y ríos.

En 56 de los fragmentos se detectaron residuos de grasas vegetales, a veces cocinadas solas y otras con animales. Investigaciones detalladas de los restos encontrados revelaron una amplia variedad de plantas, incluyendo semillas, así como hojas de especies terrestres y de plantas acuáticas.

La investigación, publicada en Nature Plants en diciembre de 2016, demuestra que la invención de cerámicas resistentes al calor fue un paso enorme, ya que permitió consumir especies vegetales con texturas o sabores desagradables, o tóxicas, aumentando así la variedad de fuentes de alimento.

Cables con diamantes microscópicos

Un equipo de científicos de la Universidad Stanford, el SLAC National Accelerator Laboratory del Departamento de Energía de Estados Unidos, de la Universidad Justus-Liebig de Alemania, y del Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM, descubrió cómo ensamblar “diamantoides”—los fragmentos de diamante más pequeños del mundo—, para construir cables de tres átomos de grosor.

Los diamantoides se encuentran de manera natural en los fluidos del petróleo, y los más pequeños consisten en estructuras de carbono e hidrógeno de tan sólo 10 átomos. Estos diamantoides fueron extraídos del petróleo y separados según su tamaño y geometría. Luego se usaron como andamiaje para la construcción de los cables.

Los investigadores desarrollaron una tecnología que consistió en tomar los diamantoides más pequeños y agregarle a cada uno un átomo de azufre. Después les sumaron un átomo de cobre que naturalmente es atraído al de azufre. Esto creó un bloque básico: un diamantoide con un átomo de azufre y uno de cobre. Al igual que los bloques de LEGO, cuyo tamaño y forma sólo encajan de una manera determinada, los átomos de cobre y azufre se unieron hacia el centro, formando un alambre conductor; y los diamantoides más voluminosos se concentraron en el exterior formando una cáscara. Así se obtuvieron alambres de cobre y azufre con una cubierta aislante de diamantoides.

Si bien existen otras formas de ensamblar materiales a escala atómica, éste es el primer método que logra construir un cable aislado con buenas propiedades de conducción eléctrica. Esta tecnología podrá usarse para construir conductores muy finos para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo tejidos que generen electricidad o materiales que la conduzcan casi sin ninguna pérdida. El estudio se publicó en la revista Nature Materials en diciembre de 2016.

Una mazorca cuenta su historia

Un equipo internacional de investigadores realizó estudios en una mazorca de más de 5 000 años de antigüedad y demostró que la domesticación del maíz fue un proceso lento y gradual. La evolución de esta especie está relacionada con la de los seres humanos.

La especie Zea mays es un cereal ampliamente difundido en todo el mundo. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), se producen anualmente más de 800 millones de toneladas de maíz. Es un alimento humano básico en muchos países y tiene múltiples aplicaciones como comida para animales, así como usos industriales.

Sabemos que el maíz se originó de una hierba conocida como teosinte, muy distinta de las mazorcas actuales. Esta planta empezó a formar parte de la dieta de los seres humanos hace aproximadamente 10 000 años. De esta época son los restos que se han encontrado en cuevas del Valle de Tehuacán, en el estado de Puebla, 450 kilómetros al noreste del Valle del Río Balsas, corazón del origen del maíz.

Un fragmento de mazorca encontrado por un grupo de arqueólogos en los años 60 pasó a formar parte de la colección del Museo Robert S. Peabody y se exhibía como ejemplo de maíz “salvaje”. Los investigadores del reciente estudio decidieron revisar varios especímenes y eligieron éste, por ser el que estaba menos contaminado con ADN bacterial. La mazorca formaba parte de un lote catalogado como Tehuacán 162 y fechado en 5 300 años de antigüedad, a la mitad del proceso de domesticación del maíz. Se obtuvo la secuencia genética de la muestra y se comparó con la del teosinte y la de maíces actuales.

Aunque la muestra es más pequeña que las mazorcas modernas y da menos granos y más pequeños, la Tehuacán 162 ya tiene genes que son importantes en el proceso de domesticación del maíz, dijo la investigadora mexicana Jazmín Ramos Madrigal, del Museo de Historia Natural de Dinamarca y principal autora de la investigación. En la muestra se encuentra un gen relacionado con la presencia de una cáscara dura alrededor del grano. Esta cáscara se encuentra en el teosinte, mas no en la muestra Tehuacán 162 ni en las mazorcas actuales. La Tehuacán 162 se encuentra a medio camino en relación a su forma y también genéticamente. Su mazorca comparte con la actual que las flores crezcan alrededor del extremo del tallo. Otra característica común es el desarrollo del almidón, que le da su valor nutricional. Pero la Tehuacán 162 conserva similitudes con el teosinte; por ejemplo, la ausencia de un sabor dulce que sí se encuentra en muchas variedades actuales.

Una de las características más importantes del maíz actual es que los granos no se caen una vez maduros. Sin este mecanismo se complicaría mucho la cosecha. El gen responsable de que los granos se queden en la espiga aún no estaba presente en Tehuacán 162, lo que probablemente explique la desaparición de esta variedad de maíz, hace cerca de 5 000 años.

Los humanos fueron seleccionando plantas con características deseables y así guiaron la rápida evolución del maíz desde entonces.

A diferencia de muchos otros cultivos, el maíz se produce en un amplio intervalo de altitudes y climas, desde el nivel del mar hasta cerca de 3 500 msnm. Se siembra en zonas áridas, regiones templadas, en las faldas de altas montañas, en zonas inundables, suelos rocosos, laderas pronunciadas y amplios valles fértiles. Campesinos de regiones diferentes desarrollaron un conocimiento que les permitió mantener una diversidad enorme de maíces nativos. En México se han catalogado más de 60 variedades.

Esta investigación, publicada en noviembre de 2016 en la revista Current Biology, muestra los cambios que ocurren durante la domesticación de una especie. La domesticación es una evolución guiada, en la que que se van seleccionando las características que mejor se adaptan al medio y a las necesidades de las personas.

Migrantes diminutos

La mayoría de los animales que habitan nuestro planeta son invertebrados, sin embargo sabemos poco de sus movimientos. Gao Hu, de la Universidad Agrícola de Nanjing, China, y sus colegas se dedicaron a estudiar los desplazamientos de insectos en el Reino Unido y descubrieron que más de un billón de insectos se desplazan por la región anualmente.

Los investigadores recolectaron información obtenida por medio de radares localizados en tres sitios de Inglaterra entre 2000 y 2009. Dichos radares registraron movimientos de insectos medianos, como catarinas y sírfidos (insectos polinizadores parecidos a las avispas), y grandes, como algunas mariposas y escarabajos que volaban a entre 150 y 1 200 metros de altura. Redes colocadas en globos aerostáticos ayudaron a proporcionar datos acerca de los insectos más pequeños.

Los resultados son asombrosos: tan sólo en el sur del Reino Unido, cerca de 3.5 billones de artrópodos vuelan o planean en las corrientes de aire anualmente. Las especies pequeñas parecen ser transportadas únicamente por las corrientes, pero las más grandes se mueven en direcciones determinadas, lo cual sugiere que hay más especies que migran de lo que reconoce la ciencia.

En biología la palabra migración se reserva por lo regular para viajes de ida y vuelta, pero en el caso de los insectos, la generación que abandona un lugar no es la misma que regresa, como sucede con las mariposas monarca en México.

Las especies estudiadas son pequeñas, pero en conjunto suman más de tres millones de toneladas de peso, lo que equivale a 7.7 veces el peso de las aves canoras que viajan a África cada año.

Los autores de esta investigación, publicada en diciembre de 2016 en la revista Science, sugieren que el movimiento de una biomasa tan considerable debe tener un impacto importante en los ecosistemas que visitan los insectos, similar al del plancton en los ambientes marinos, y los ecólogos deben tomarlo en cuenta.

 

Martha Duhne

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