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25 de abril de 2018
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Ráfagas

No. 92

Descubren galaxias que emiten rayos gama cortos

Un grupo internacional de astrónomos descubrió recientemente cuatro galaxias que hospedan objetos donde se originan destellos de rayos gama cortos, muy energéticos. El grupo, del que forma parte William Henry Lee, del Instituto de Astronomía de la UNAM, está dirigido por J. X. Prochaska, del Observatorio Keck de la Universidad de California y del Instituto de Tecnología de California. Para realizar el descubrimiento usaron datos obtenidos con el satélite Swift de la NASA, así como con los telescopios Keck y GEMINI ubicados en Hawai. El hallazgo se dio a conocer en el número del 10 de mayo de este año de la revista Astrophysical Journal.

Los destellos de rayos gama (DRG) se descubrieron en los años 60, y desde entonces han sido observados por varios satélites (los rayos gama no penetran la atmósfera de la Tierra, por lo que deben ser observados con instrumentos colocados por encima de ella). Estos destellos duran unos cuantos segundos, pero su radiación es sumamente energética. Además de las dificultades técnicas para detectarlos, hay que agregar que no es posible predecir en qué región del cielo van a surgir.

Todos los destellos de rayos gama son eventos muy breves. No obstante, se subdividen en largos (si duran más de dos segundos) y cortos (si duran menos de dos segundos). Hasta hace alrededor de ocho años no se tenía idea de a qué distancia estaban las fuentes de los DRG: si cerca, en la vecindad del Sistema Solar, o del otro lado del Universo. Los instrumentos desarrollados hasta entonces podían abarcar porciones del Universo del tamaño angular de la Luna, donde pueden caber millones de galaxias. De surgir un destello de rayos gama, el problema era averiguar en cuál de esos millones de objetos y a qué distancia se había producido.

En 1997 se descubrió que las emisiones de los DRG largos estaban relacionadas con la muerte de estrellas masivas (20 veces más masivas que el Sol) en explosiones de supernova. Bajo ciertas condiciones, en el colapso de estas estrellas gigantes, en vez (o además) de producirse una explosión de supernova, se genera un destello de rayos gama. Se encontró que estos eventos ocurren a miles de millones de años luz de la Tierra y en unos cuantos segundos liberan tanta energía como el Sol en toda su vida. Pero el origen de los DRG de corta duración permanecía en el misterio. En el otoño de 2004 la NASA puso en órbita el satélite Swift, que lleva el más sofisticado detector de destellos de rayos gama. Tiene además detectores de rayos X y radiación visible, para identificar la contraparte de un destello de rayos gama a otras longitudes de onda. Su funcionamiento es doble: puede estar abarcando un gran campo de observación cuando surge un destello de rayos gama, y entonces, en menos de un minuto, automáticamente reduce ese campo y se coloca en la dirección en donde se detectó el DRG, obteniendo así una posición mucho más precisa de la región donde se produjo el destello.

El grupo de astrónomos había venido “cazando” estos DRG de corta duración, tratando de indagar en qué dirección del cielo surgen y cuáles son los objetos que los producen. El primer evento, en mayo de 2005, permitió identificar lo que ellos llaman la “galaxia madre”, o progenitora del objeto astronómico fuente del destello de rayos gamma. Un año después, el grupo dio a conocer las características de las cuatro primeras galaxias progenitoras de los objetos fuente de los destellos cortos, que resultaron fundamentalmente distintas a las galaxias que albergan los objetos fuente de los destellos de larga duración. Estas cuatro galaxias se encuentran a grandes distancias de la Tierra (miles de millones de años luz), pero menores en promedio a las distancias a las que se hallan las galaxias en las que se producen los destellos largos.

Las galaxias en las que se han detectado DRG largos son jóvenes y vigorosas, con mucha formación estelar, abundantes en gas y polvo cósmico, materia prima para la formación de estrellas. En cambio, en tres de las cuatro galaxias descubiertas por el grupo de J. X. Prochaska no existe formación estelar reciente. Ya no abunda en ellas polvo y gas cósmicos, lo que significa que son galaxias viejas, y que las estrellas que contienen están, por lo general, en las últimas etapas de su existencia. La cuarta galaxia está en un punto intermedio: contiene tanto estrellas viejas como otras formadas recientemente.

Esto consolida la idea que los DRG de corta duración están principalmente asociados a las etapas finales de la vida de sistemas estelares, y posiblemente a la fusión o colisión de remanentes estelares compactos, como estrellas de neutrones y agujeros negros (objetos que contienen tanta masa como el Sol, pero que sólo miden algunas decenas de kilómetros de diámetro).

Rolando Ísita Tornell

Premio de conservación a investigador de la UNAM

Gerardo Ceballos, del Instituto de Ecología de la UNAM, obtuvo el prestigiado premio británico Whitley por su labor en la protección de los perros de las praderas, especie que desempeña un papel clave en la conservación de los pastizales, hogar de muchos animales en peligro de extinción. La investigación fue seleccionada entre más de 160 proyectos sometidos al concurso.

Los perros de las praderas o llaneros, Cynomys ludovicianus, son roedores de la familia de las ardillas, que viven en madrigueras subterráneas que ellos mismos excavan. Estos pequeños mamíferos son el alimento de otras especies de animales, como el águila real, el águila de cabeza blanca, la zorra del desierto y el tejón, por lo que en las regiones donde abundan los perros de las praderas las poblaciones de sus depredadores permanecen estables. Además, sus madrigueras son utilizadas por una gran cantidad de especies de insectos, arácnidos, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. En Janos, Chihuahua, sitio donde se llevó a cabo la investigación, Ceballos registró 26 especies de vertebrados que utilizaban las madrigueras de los perros llaneros y reportó que las poblaciones de estas especies son mayores en las zonas donde se localizan colonias de perros llaneros que fuera de ellas.

Para protegerse de sus depredadores, los perros llaneros mantienen corta la vegetación, lo que aprovechan los animales que necesitan pastizales abiertos con vegetación reducida, como el chorlito llanero, una de las aves de pastizal más amenazadas del mundo.

A inicios del siglo XX, los perros llaneros ocupaban de 40 a 100 millones de hectáreas de pastizales en Norteamérica, pero el 98% de su hábitat se ha perdido porque se transformó en zonas agrícolas. El 2% que aún existe está disperso en el continente americano, pero es en México donde se encuentran las colonias más extensas de perros llaneros.

El objetivo más importante del proyecto de Ceballos es crear una reserva de medio millón de hectáreas en el estado de Chihuahua para proteger el ecosistema de los perros llaneros, y es probable que haber obtenido este importante reconocimiento internacional sirva para lograrlo.

Gerardo Ceballos recibió el premio Whitley en mayo pasado, de manos de la princesa Ana de Inglaterra, en la Royal Geographical Society de Londres, en un auditorio que en otras épocas fue visitado por Isaac Newton y Charles Darwin. Como en un cuento de hadas.

Genes y deseo sexual

Nuevas evidencias científicas revelan que las diferencias que presenta cada persona respecto a la intensidad con que experimenta el deseo sexual pueden ser atribuidas a variaciones genéticas, lo cual seguramente tendrá un gran impacto tanto en la comprensión del comportamiento sexual humano, como en las formas de tratar ciertas disfunciones.

Investigadores del Centro Scheinfeld de la Universidad Hebrea en Jerusalén, dirigidos por Richard P. Ebstein y Robert H. Belmaker de la División de Psiquiatría de la Universidad Ben Gurión, examinaron el ADN de 148 estudiantes, hombres y mujeres sanos, y lo relacionaron con un cuestionario donde los jóvenes hicieron una autoevaluación sobre el deseo sexual que usualmente experimentaban, así como de sus niveles de excitación y otros aspectos de su funcionamiento sexual. Los resultados muestran que existe una relación entre diferentes variantes del gen receptor D4, responsable de producir la proteína receptora de la dopamina, y los reportes sobre la sexualidad de los estudiantes. Es interesante notar que algunas variantes de este gen mostraron tener un efecto depresor del deseo sexual, los niveles de excitación y el funcionamiento sexual, mientras que otra variante tuvo el efecto contrario; es decir, los incrementó. Los investigadores piensan que este último gen es una mutación relativamente nueva, y estiman que se produjo en el Homo sapiens hace apenas 50 000 años, cuando distintos grupos humanos emigraron de África.

Poco sabemos hasta ahora sobre las bases biológicas de las diferencias que existen en el comportamiento sexual. Históricamente, estas variaciones se han atribuido a conductas aprendidas así como a problemas sicológicos. Sin embargo, esta investigación y otros estudios genéticos, moleculares endocrinológicos y neurológicos, sugieren que las variaciones que existen en diversos aspectos de la sexualidad humana son similares a las de cualquier otro aspecto de la conducta humana y podrían tener bases biológicas.

Los investigadores predicen que a raíz de estos descubrimientos ocurrirá un cambio conceptual, donde nuevos tratamientos terapéuticos serán desarrollados para tratar problemas de disfunciones sexuales basados en estrategias farmacogenéticas; es decir, con fármacos adecuados a la composición genética de cada persona. Además, ciertas variaciones en el comportamiento sexual de un individuo, como experimentar poco deseo sexual por ejemplo, probablemente serán consideradas en el futuro como normales y no necesariamente como resultado de un problema. El artículo se publicó en la revista electrónica Molecular Psychiatry Dopamina. del mes de mayo del presente año.

Encuentran el origen del VIH

Un equipo internacional de científicos de los Estados Unidos, Europa y Camerún, descubrió que el virus de inmunodeficiencia humana, el VIH-1, se originó en los chimpancés (Pan troglodytes troglodytes) que viven en el sur de Camerún. Desde hace tiempo se sospechaba que el VIH-1 se había originado en el virus de inmunodeficiencia de los simios, el VIS, de la cepa cpz, que es la que se aloja en los chimpancés y la que más se asemeja genéticamente al VIH. Existen varias cepas distintas del SIV; es decir, que son virus muy parecidos genéticamente entre sí, pero no idénticos. Lo mismo sucede con el VIH, del que se han detectado a la fecha varias cepas distintas. El origen del VIH-1 no se había confirmado porque nunca antes se había localizado el VIS en simios de vida libre, sólo había sido posible detectarlo en muestras de sangre de unos pocos animales que vivían en cautiverio.

Beatrice Hahn, directora de la investigación, y su grupo de científicos del Departamento de Medicina y Microbiología de la Universidad de Birmingham, colectaron heces fecales de chimpancés de distintas regiones selváticas de Camerún y, al analizarlas, encontraron información genética del VIS–cpz. En algunas de las zonas donde trabajaron, la incidencia de heces fecales con el virus fue del 35%. Después, investigadores de la Universidad de Alabama descifraron la secuencia completa de los genes del VIS–cpz, y la compararon con los del VIH-1 y las similitudes resultaron asombrosas.

Los investigadores también descubrieron que el VIS–cpz pasó de los mangabeyes de boina roja (Cercocebus torquatus) a los chimpancés. Estos mangabeyes son monos que viven en África ecuatorial y se distribuyen desde Guinea hasta Congo.

Brandon Keele, de la Universidad de Alabama, aseguró que esta información permitirá explorar la historia natural y el comportamiento del SIV en su hospedero natural, y ayudará a entender cómo y por qué se dio el salto de los chimpancés a los seres humanos, fenómeno conocido como infección zoonótica. De acuerdo con la investigación, publicada en la revista electrónica Science Express el 25 de mayo pasado, esto sucedió hace entre 50 y 75 años.

El estudio indica que es probable que fueran cazadores de chimpancés del sudeste de Camerún los primeros en infectarse con el virus, y que de ellos pasó al resto del mundo.

 

Martha Duhne

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Medicina espacial*

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El agente secreto de la evolución

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Experimentos con animales, ¿mal necesario?

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