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16 de julio de 2018
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Ráfagas

No. 67

Alas de avión como las de los pájaros

El desarrollo de los aviones se originó a partir del estudio de las alas de los pájaros, su forma y su estructura, y la relación que existe entre el tamaño de su cuerpo y el del ala. Esto hicieron también un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania, dirigidos por George Lesieutre, profesor de ingeniería aeroespacial, para diseñar un ala de avión que puede modificar su forma y está cubierta por una capa segmentada. Actualmente, las alas de los aviones pueden mover algunas de sus partes, pero tienen una estructura rígida que no es la ideal para realizar todos los tipos de vuelo; si pudieran modificar continuamente su forma, optimizarían tanto el consumo de combustible como su eficiencia.

La nueva ala presenta tres innovaciones: una estructura compuesta por una serie de céldas móviles, unos “tendones” que recorren el ala y una cubierta segmentada. Lo que sería el esqueleto del ala está formado por las celdas, que son unidades de metal en forma de diamante conectadas entre sí por medio de unas pequeñas piezas que pueden doblarse y torcerse. Los tendones son como las cuerdas que usamos para armar una tienda de campaña que, al tensionarse, jalan las celdas y cambian su forma, y pueden regresarlas rápidamente a su posición original al eliminar la tensión. Ya que la estructura interna del ala puede modificarse radicalmente, la capa que la cubre debe cambiar con ella, por eso está hecha de placas superpuestas, como las escamas de un pez.

Lesieutre opina que esta ala podrá ser útil, por ejemplo, para los aviones no tripulados que se usan para vigilar ciertas regiones y necesitan viajar muy velozmente a un sitio específico y después, cuando realiza acciones de inspección, reducir la altura y la velocidad a la que vuela. Para volar eficientemente a grandes velocidades es mejor contar con alas cortas, pero para hacerlo a menor velocidad lo óptimo es contar con unas que sean largas y delgadas. Esta nueva ala puede modificar tanto su área total como su forma, según el tipo de vuelo que se requiera. El investigador también aseguró que este nuevo diseño sera muy útil para los aviones militares.

Conchas que hablan de nuestro origen

Recientemente, un grupo de arqueólogos dirigido por Christopher Hensilwood, investigador de la Universidad de Bergen, en Noruega, encontró en Blombos, una cueva de la costa de Sudáfrica, 41 conchas perforadas y con marcas. Parecen las conchitas con las que se fabrican los collares que se venden, por miles, en casi cualquier playa.

Pero para Hensilwood y sus colaboradores el hallazgo de las conchas es de gran importancia: se calcula que tienen 75 000 años de antigüedad y parecen ser la evidencia más temprana de actividad cultural del ser humano, cuando menos de la que tengamos noticia.

Las conchas, colocadas en grupos de hasta 17 piezas, son de un pequeño molusco, Nassarius kraussianus, que vive en los estuarios, por lo que deben haber sido recogidas en los ríos que se localizan a cerca de 20 kilómetros de la cueva. Al parecer, las conchas fueron elegidas por su tamaño y perforadas deliberadamente, probablemente para usarse como cuentas. Todas tienen residuos de ocre rojo, un pigmento de hierro oxidado común en ese sitio, que parece indicar que fueron pintadas directamente o se mancharon al rozar con alguna superficie pintada.

Hace algunos años, el grupo de arqueólogos había encontrado, en la misma cueva, herramientas de hueso y piedras talladas de forma muy rudimentaria, fechadas en 70 000 años de antigüedad. Este hallazgo cuestionó la teoría hasta entonces dominante, según la cual los seres humanos ya eran anatómicamente modernos hace cuando menos 120 000 años, pero no desarrollaron un comportamiento humano moderno hasta hace cerca de 50 000 años, época en que algo sucedió, probablemente un cambio genético, que permitió el desarrollo de algún tipo de lenguaje.

Pero el uso de cuentas se considera una evidencia definitiva de la existencia de pensamiento simbólico. “La presencia de cuentas, ya sea que hayan sido utilizadas como una forma de intercambio, como símbolo de poder o para identificar a los miembros de un mismo grupo, sugiere la existencia de alguna forma de comunicación”, señala Hensilwood.

Y el fechamiento de las conchas y del sedimento en donde fueron encontradas, parece no dejar lugar a dudas de que corresponden a 70 a 75 000 años de antigüedad. Si esta teoría se confirma, significaría que el origen y desarrollo de una cultura en los humanos no se dio en Europa, como se pensaba hasta ahora, sino en África.

Violencia en los medios

Craig Anderson, de la Universidad Estatal de Iowa, dirigió una investigación sobre la influencia que la televisión, las películas, los videojuegos y la música violentos tiene en sus espectadores, y concluye que existe evidencia científica inequívoca de que aumenta la probabilidad de que se presenten comportamientos agresivos. Lo que hicieron Anderson y un equipo de investigadores de ocho universidades de los Estados Unidos, fue un análisis de estudios realizados desde hace 20 años sobre el tema. Entre ellos están el publicado en 1982 por el Instituto Nacional de Salud Mental de los Estados Unidos, titulado Televisión y comportamiento, y el que hizo en 1969 la Comisión Nacional sobre las Causas y la Prevención de la Violencia, así como una gran cantidad de investigaciones llevadas a cabo en diversas universidades.

De acuerdo con el reporte, publicado por la American Psychological Society, en el corto plazo la exposición a la violencia en los medios aumenta la probabilidad de que se presenten emociones, pensamientos y comportamientos agresivos, tanto físicos como verbales. También concluye que los niños que han tenido una exposición frecuente a esta forma de violencia, con facilidad aprenden a resolver sus problemas en etapas posteriores con conductas agresivas. El reporte también señala que las conductas violentas nunca son el resultado de un solo factor, sino de la convergencia de muchos de ellos, es decir, la influencia de los medios se vé como sólo uno más de los factores que ayudan a moldear el comportamiento. Es un hecho que una persona puede tener 20 años de fumar dos cajetillas al día sin haber desarrollado cáncer de pulmón, pero también es innegable que sus probabilidades de padecer esta enfermedad son más altas que las de un no fumador, y de acuerdo con este reporte, el consumir altas dosis de violencia en los medios es un factor de riesgo, que aumenta la probabilidad de desarrollar conductas agresivas. Y un gran problema es que una parte importante de la población, todos los que consumimos televisión, cine, videojuegos, internet o música con altas dosis de violencia (es decir, casi todos) estamos expuestos continuamente a este factor de riesgo, y lo hacemos durante periodos prolongados (casi toda la vida).

Habrá que reflexionar sobre la cantidad de violencia que consumimos sin chistar, como el pan de cada día.

Cocina cósmica

La imagen que aquí se ve es una composición de varias imágenes tomadas en diferentes colores y superpuestas, y se obtuvo con el telescopio de 1 metro del Observatorio de Las Campanas, en Chile. Se trata de la región NGC 6357, que se encuentra a unos ocho mil años luz del Sol y está situada en el plano de nuestra galaxia, la Vía Láctea. NGC 6357 es una región donde se forman estrellas muy masivas (y por lo tanto de muy alta temperatura, mucho más calientes que el Sol) a partir de nubes moleculares. Estas nubes son grandes concentraciones de gas y polvo, material del que se forman las estrellas, los planetas y todo lo que hay en ellos, incluidos nosotros.

Esta imagen es parte de un artículo que publicó el mes pasado la revista especializada Astronomical Journal, cuya portada engalana. Los autores de la investigación son los astrónomos Joaquín Bohigas y Mauricio Tapia, del Instituto de Astronomía de la UNAM, Miguel Roth, del Observatorio Las Campanas (Chile) y María Teresa Ruiz, de la Universidad de Chile.

Para tener una idea de lo que sucede en NGC 6357, imaginemos que un bombero entra a una cocina y encuentra una mesa envuelta en llamas, con humo por todos lados. Por supuesto, no sabe qué está ardiendo sobre la mesa. Si tuviera un aparato que captara los diferentes tipos de radiación que emiten los ingredientes de la comida que se quema, como las proteínas, las legumbres y las harinas, por separado, podría identificarlos y reconstruir la escena antes del incendio.

Algo parecido, pero mucho más violento y menos sabroso pasa en NGC 6357: ahí tiene lugar un incendio de colosales proporciones. Los instrumentos que se utilizan para analizar la radiación emitida (misma que es captada por un telescopio) son el equivalente a una cámara fotográfica digital con filtros que permiten el paso de luz de diferentes “colores”.

El color azul de la imagen se debe al oxígeno que ahí se encuentra y delata su presencia como un gas muy tenue y muy caliente que emite su luz en una longitud de onda bien determinada. El rojo revela la presencia de hidrógeno, el gas más abundante, y el verde es emitido por azufre debido a un proceso físico en el que el gas es “chocado” por material de la propia nebulosa que se expande por la presión de la radiación de las estrellas calientes. ( Las estrellas se ven rojas por un efecto de saturación de las diferentes imágenes parciales.) Las responsables del “incendio” son las estrellas mas jóvenes en esta región, por la gran cantidad de energía que emiten en forma de radiación (luz) de características tales que puede afectar fuertemente su entorno (es como si la cocina se hubiera incendiado porque al lado alguien estaba haciendo un experimento de química que se le escapó de las manos).

Una de las conclusiones importantes del estudio de NGC 6357 es que, al menos en esta región, la formación de estrellas de alta masa puede dar lugar a la formación de estrellas menos masivas, al comprimir el gas y el material remanente de su propia formación. Este fenómeno (que se denomina “formación secuencial”) se presenta en muchas regiones de nacimiento de estrellas pero no en todas.

El cúmulo de estrellas muy luminosas y calientes responsable de este incendio, se llama Pismis 24, en honor a la pionera de las astrónomas mexicanas, Paris Pismis (1911- 1999), quien lo descubrió en 1959 usando fotografIas tomadas desde el Observatorio Astronómico Nacional, entonces localizado en Tonantzintla, Puebla.

Células troncales en el cerebro adulto

Se podría pensar que ya es hora de cambiar de tema y hablar de algo más que las células madre o troncales, pero es que los resultados en este campo, además de fascinantes, abren posibilidades médicas que hasta hace muy poco eran inimaginables. Y esto es, precisamente, lo que ha logrado una investigación encabezada por el neurobiólogo mexicano Arturo Álvarez-Buylla Roces, de la Universidad de California en San Francisco, y un equipo de colaboradores de la Universidad de Valencia, quienes descubrieron que el cerebro adulto humano cuenta con células troncales capaces de convertirse en neuronas. Esto ha causado una gran expectación ya que parece tener un enorme potencial en medicina regenerativa, por ejemplo para tratar el Mal de Parkinson, el infarto cerebral o la enfermedad de Alzheimer.

Los investigadores estudiaron muestras de tejidos cerebrales extraídos de pacientes de entre 20 y 68 años de edad, que habían sido sometidos a intervenciones quirúrgicas, y también procedentes de autopsias. Descubrieron que en la zona subventricular del cerebro, hay una amplia franja de células troncales, llamadas astrocitos (por su forma de estrellas), que son capaces de crear estructuras denominadas neuroesferas, y posteriormente reproducirse y producir tres tipos de células que existen en el cerebro, entre otras, las neuronas y los mismos astrocitos. Esto significa que el cerebro es capaz de reemplazar ciertas neuronas, aunque no puede reparar daños cerebrales producto de la muerte de células nerviosas, sino solamente las que pertenecen a ciertas partes del circuito nervioso. Es como si se tratara de un circuito electrónico en el que no todos los componentes destruidos se pueden arreglar.

Álvarez-Buylla ha señalado que las enfermedades que más pronto podrían atacarse con base en este hallazgo son Parkinson y algunas formas de epilepsia, pero que será el conjunto de investigaciones básicas, clínicas y aplicadas lo que permitirá llevarlo a la práctica.

Los resultados de la investigación fueron publicados el 19 de febrero de este año en Nature y merecieron la portada de la prestigiada revista.

 

Martha Duhne

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