Carus de Sekaiza - SALDUIE

PS: Si bien me gusta la canción, quiero comentar algunas imprecisiones que comete:

La falcata, una vistosa espada curva, es más típica de las civilizaciones íberas, y su presencia sería mínima entre los belos de Segeda y los arévacos de Numancia. Los guerreros de ambos pueblos celtíberos usarían la espada de antenas, que curiosamente había sido copiada también por los romanos (la llamada gladius hispaniensis).

La canción menciona el cambio del calendario político romano, que se adelantaba desde los idus (día 15) de marzo a las calendas (comienzo) de enero. Sin embargo, el senado, el órgano aristocrático de Roma, no era un órgano electo. La elección cuya fecha cambió por culpa de Segeda fue la de los cónsules (máximos generales) y la de los demás magistrados (cuestores, ediles...).

Relacionado: Los celtíberos que adelantaron el Año Nuevo

Libros del año 2016

Tras un breve descanso para terminar mi tesis doctoral, quería resucitar este blog. Este año, además de corregir mi tesis, me ha dado tiempo a leer una veintena de libros, tanto relacionados con mi trabajo como por afición. Dejo una breve reseña de los más recomendables:



1. On China - Henry Kissinger

Empecé a leer este libro durante mi viaje a China, en diciembre de 2015. "On China" es un relato sobre el acercamiento entre China y los Estados Unidos durante los años 70, escrito por uno de sus principales artífices. Aunque su autor no me caiga simpático precisamente, he de reconocer que he disfrutado tanto de la perspectiva histórica elegida como de las anécdotas de las visitas a China. Lectura interesante para entender el origen del principio político "Una Sola China", que quizás termine con Trump y el nuevo gobierno de Taiwan.

¡Feliz día de la cosmonáutica!

"Пламень был и гром, замер космодром, и сказал негромко он... Он сказал - поехали!"

La llama y el trueno dejaron el cosmódromo y él dijo en voz baja... ¡Poyejali!

Los músculos de vuelo de la mosca en acción y en 4D

Mis colegas del Imperial College de Londres y sus colaboradores de la Universidad de Oxford han publicado en PLOS Biology el análisis de sus reconstrucciones 4D del vuelo de la mosca, la primera reconstrucción de este tipo en escalas de tiempo inferiores al milisegundo y escalas de longitud de micras. Estos vídeos revelan la acción de los músculos que comprimen y extienden el tórax, provocando una oscilación que termina batiendo las alas de la mosca unas 145 veces por segundo.

Usaron radiación de rayos X procedente de un sincrotrón para escanear los movimientos de una mosca en vuelo pero con el tórax inmovilizado desde diferentes ángulos. Esas imágenes se procesan, igual que las de un TAC hospitalario, para obtener una imagen 3D de cada momento del ciclo del vuelo. Considerando todas esas reconstrucciones 3D, debido a la regularidad de los movimientos de la mosca, obtuvieron una impresionante representación de la maquinaria de vuelo de la mosca en movimiento.

Para obtener imágenes desde diferentes ángulos, usaron un motor para rotar el tórax de la mosca poco a poco durante su vuelo cautivo. La mosca, al intentar corregir esta rotación, activa 13 pares de pequeños músculos que aumentan o disminuyen la amplitud del movimiento de cada ala. El efecto de estos músculos también se puede apreciar en la reconstrucción.

Más información:

•  Nota de prensa en Imperial College  
• Artículo en PLOS ONE (open access)

Las abejas son también adictas al café

Como dijo el matemático húngaro Alfréd Rényi (aunque a veces atribuído erróneamente a Paul Erdös), los matemáticos son máquinas de convertir café en teoremas. Otra gente bebe café y otras bebidas con cafeína por una amplia variedad de razones, haciendo de la cafeína una de las drogas (legal, eso sí) más consumida en el mundo.

El consenso entre los científicos es que las plantas producen cafeína y otras drogas como defensa frente a herbívoros. Sin embargo, la producción de una pequeñísima concentración de cafeína en el nectar de plantas como el limón, el pomelo y la granada no parece estar de acuerdo con esta explicación. Geraldine Wright y otros científicos de Newcastle University, University of Dundee y Arizona State University encontraron pequeñas concentraciones de cafeína en el néctar de cuatro especies de Citrus y tres especies de Coffea. En un reciente artículo [1], exploran además la posible función de estas pequeñas cantidades de cafeína. Los resultados son sorprendentes: igual que hacen los matemáticos, los insectos polinizadores podrían estar obteniendo mejoras en su memoria gracias a la cafeína.

Figura 1. Abeja extendiendo su probóscide. | Foto: Neerav Bhat

El perro de Pavlov aprendió a asociar el sonido de una campana con comida. Una vez entrenado, babeaba al oír la campana, incluso cuando no había comida. Las abejas pueden ser entrenadas de un modo similar para asociar olores con alimento. Las abejas no babean, pero extienden su probóscide al notar el olor que han asociado con la comida. Geraldine Wright y sus compañeros entrenaron diferentes abejas para asociar un cierto olor con una solución dulce y con diferentes pequeñas concentraciones de cafeína.

Figura 2. A) La concentración media de cafeína en el néctar de varias especies de Coffea y Citrus oscila entre 0.003 to 0.253 mM. La última cantidad es comparable a la concentración de cafeína en una taza de café. B) Las abejas rechazan una solución dulce que contenga grandes cantidades de cafeína, pero aceptan concentraciones similares a las encontradas en el néctar de varias especies de Citrus y Coffea. | Fuente: Wright et al (2013)

Los investigadores encontraron células sensibles a la cafeína en la boca de las abejas. Las abejas rechazaban líquidos con altas concentraciones de cafeína, pero pequeñas concentraciones no parecían importarles (Figura 2). Las pequeñas concentraciones de cafeína parecían tener poco impacto en el proceso de aprendizaje, pero la sorpresa vino cuando comprobaron la capacidad de las abejas de recordar los olores al día siguiente: las abejas entrenadas para asociar un olor con una solución de azúcar y cafeína lo recordaban con una probabilidad tres veces mayor que las que habían sido entrenadas con una solución descafeinada (Figura 3). 

Figura 3 A) La concentración de cafeína afecta poco al proceso de aprendizaje. B) Sin embargo, concentraciones bajas de cafeína hacen que las abejas recuerden 24 horas después los olores a los que habían sido entrenadas con mayor probabilidad. Las barras rojas rayadas marcan las concentraciones de cafeína habitualmente encontradas en el néctar de las especies de Citrus y Coffea. | Fuente: Wright et al (2013)

¿Cómo afecta la cafeína al cerebro de los insectos? En los mamíferos, la cafeína bloquea el efecto del neurotransmisor adenosina en ciertos receptores. Esto produce la activación de ciertas áreas del hipocampo asociadas con la formación de memoria. En colaboración con la Dra Mary Palmer de la Universidad de Dundee, los investigadores exploraron los efectos de la cafeína en el "mushroom body", una estructura del cerebro de los insectos asociada a la memoria olfativa y al aprendizaje. Descubrieron que allí la cafeína producía una activación de ciertas células (células de Kenyon), una activación que parecía producida también por el bloqueo de receptores de adenosina. Esa activación podría explicar la mejora en la memoria a largo plazo observada.

Aún actuando como repelente a altas dosis, como las encontradas en los granos de café, este artículo muestra que las flores podrían estar produciendo pequeñas dosis de cafeína para drogar a los insectos polinizadores y modificar su comportamiento. Este nuevo avance en la carrera de armas de las plantas haría más sencillo para las abejas asociar determinadas flores con néctar. De este modo, es más probable que la misma mosca visite repetidas veces el mismo tipo de flores, mejorando las posibilidades de polinización. Y quizás esto no sea producción de teoremas, pero una polinización más eficiente tiene una gran importancia ecológica y económica.

[1] Wright G.A., Baker D.D., Palmer M.J., Stabler D., Mustard J.A., Power E.F., Borland A.M. & Stevenson P.C. (2013). Caffeine in Floral Nectar Enhances a Pollinator’s Memory of Reward, Science, 339 (6124) 1202-1204. DOI: 10.1126/science.1228806

Este artículo apareció originalmente en inglés como colaboración para el blog Mapping Ignorance.

Los celtíberos que adelantaron el Año Nuevo

En un par de días será 1 de enero y con él llegará el Año Nuevo. Pero, ¿por qué celebramos el Año Nuevo precisamente ese día? El 1 de enero no tiene ningún significado astronómico especial. Cuando llegue, el solsticio de invierno habrá pasado hará ya una decena de días, y aún quedarán tres más para que la Tierra llegue al perihelio (el punto de su órbita más cercano al Sol). La elección del 1 de enero tiene más que ver con las vicisitudes de la historia, y os sorprenderá descubrir que un puñado de celtíberos rebeldes del siglo II a.C tuvieron bastante que ver en ello.

Calendario Romano. Fuente.

El calendario romano era un lío tremendo, o al menos lo era antes de que Julio César se encargase de arreglarlo. Originalmente tuvo 10 meses, y un número cambiante de días se añadían al final de modo que el equinocio de primavera cayese en el mes de marzo, a la sazón el primer mes del año. Ésta puede ser la razón de que septiembre, octubre, noviembre y diciembre hagan referencia a los números siete, ocho, nueve y diez, pese a estar actualmente de la posición novena hasta la duodécima. Se atribuye a Numa Pompillius (s. VIII-VII a.C), el mítico segundo rey de Roma, el haber introducido en el calendario los meses de enero y febrero. Estos doce meses sumaban 355 días y, para que el calendario no se separase demasiado del año solar, de cuando en cuando se añadía un Mensis Intercalaris entre el 23 y el 24 de febrero. Aunque hay diversas opiniones respecto a si enero y febrero se pusieron originalmente al comienzo del año o al final, lo cierto es que las celebraciones tradicionales de nuevo año, el Anna Perenna, siguieron teniendo lugar el 15 de marzo.

Pero queda otro ingrediente fundamental para entender el calendario romano. Para introducirlo, hay que recordar que en la República Romana habitualmente no se numeraban los años. Cierto es que ocasionalmente se hacía referencia a los años desde la fundación de la ciudad (sobre todo en los años finales de la República) o a la cronología de las Olimpiadas griegas, pero cuando un romano se refería a algún evento del pasado cercano lo más habitual con diferencia era mencionar a los dos cónsules elegidos aquel año, los máximos líderes político-militares de Roma. Por ejemplo, podríamos decir que Cicerón nació el a.d. III Nonas Ianuarias Q. Servilio Caepione C. Atilio Serrano coss., y cualquier romano entendería que se refiere al 3 de enero del año 106 a.C. Más aún, si un historiador menciona que cierta batalla ocurrió a comienzos del año de tal y cual cónsul, se refiere al comienzo del año consular, un año que empezaba el día en el que los cónsules comenzaban su mandato. De un modo que actualmente nos resulta muy difícil de entender, los cónsules eran el año.

Era una tradición tan fuerte que sobreviría al Imperio, al menos hasta que el 537 d.C. Justiniano introdujo la datación por el año de reinado del emperador. Durante la República Romana hubo varias fechas en los que los cónsules y el resto de magistrados comenzaban su mandato. Desde el año 222 a.C. en adelante, esa fecha sería el mencionado 15 de marzo, los famosos Idus de Marzo de los que tanto se tuvo que cuidar Julio César siglo y medio después, y también la mencionada fecha de las tradicionales celebraciones de Anna Perenna. Desde aquel 222 a.C., la fecha de elección de los magistrados cambiaría una única vez.

Guerreros celtibéricos en una cerámica numantina. Fuente

La historia del cambio definitivo del calendario consular comienza en Segeda, una ciudad de la tribu celtíbera de los belos, situada en el valle del Jalón, en la actual Comarca de Calatayud (provincia de Zaragoza). Estamos en el año 154 a.C., y los segedanos estaban ampliando su muralla para acomodar a su creciente población. Esto iba contra los acuerdos de Sempronio Graco, un pacto entre Roma y algunas ciudades celtíberas que había mantenido la paz en la región durante más de veinte años. El Senado Romano pidió que parasen las obras de ampliación de la muralla y que se pagasen los tributos que la ciudad adeudaba, algo a lo que los segedanos se negaron. Roma vio la oportunidad que esperaba para pacificar definitivamente la región, y sabiendo cómo se las gastaban los celtíberos decidió no dejar nada al azar. Bajo el mando del cónsul Nobilior, dos legiones completas de italianos (10.000 soldados) junto a 20.000 auxiliares (la mitad de ellos reclutados en el camino) marcharon hacia Segeda. Y, quizás para sorprender a los segedanos antes de que su muralla estuviese completa, por primera vez en aquel año de 154 a.C se decidió que los magistrados se elegirían el 1 de enero, las Kalendas Ianuarius.  

Al llegar las tropas de Roma, Segeda estaba vacía, abandonada por sus habitantes. Nobilior se lanzó a lo que, equivocado, creía una simple persecución. Los segedanos habían sido acogidos por la ciudad celtíbera arévaca de Numancia (cerca de Garray, Soria), y las tropas conjuntas de ambas ciudades tendieron una emboscada al ejército de Nobilior, asestándole una severa derrota. De los 10.000 soldados italianos, perecieron 6.000, sin que se conozcan las bajas de las tropas auxiliares, una derrota tan grande que su aniversario, el 23 de agosto, quedaría marcado como día nefasto en el calendario romano. Tras sufrir una segunda derrota a las puertas de la ciudad de Numancia, esta vez pese a contar con la ayuda de los númidas y sus diez elefantes de guerra, Nobilior tuvo que retirarse a su cuartel de Renieblas (provincia de Soria), hostigado por numantinos, segedanos y el cruel invierno de la Meseta. Al llegar el año siguente, el nuevo cónsul, pese a las tropas de refuerzo que traía, no pudo más que reconocer la derrota y firmar una tregua con los celtíberos. La tregua duraría unos ocho años, tras la cual Numancia lideraría la resistencia frente a Roma en lo que sería la tercera y última Guerra Celtibérica. Pero eso, como se suele decir, es otra historia.

Lo cierto es que, si bien el 15 de marzo era buena fecha para elegir a los cónsules si iban a empezar en primavera una campaña en el sur de Italia, el 1 de enero era más apropiada si año sí y año también un ejército consular debía llegar a la Celtiberia en primavera. De este modo, desde aquel 154 a.C., el 1 de enero sería la fecha en la que se elegirían a los magistrados, una fecha que sobreviviría a las reformas de Julio César y continuaría hasta el final de la institución consular, después de la caída de Roma. No es difícil imaginar que si aquellos celtíberos del siglo II a.C. hubiesen sido un poco menos duros, quizás nosotros, herederos del calendario romano, no estaríamos preparándonos para celebrar el Año Nuevo el próximo 1 de enero.

Más información:

• Francisco Burillo Mozota, "Segeda, la ciudad celtibérica que cambió el calendario"  
• José Manuel Pastor Eixarch, "Segeda, la ciudad celtibérica"
• Denis Feeney, "Caesar's Calendar. Ancient time and the beginnings of history"

Cruel Britannia, Ian Cobain

En "Cruel Britannia, a secret history of torture", Ian Cobain explora la desconocida historia del uso de la tortura por una de las potencias del occidente liberal.

Le hubiese sido fácil retrotraerse más en el tiempo, pero su historia de la tortura en Reino Unido comienza en marzo de 1939, cuando el gobierno británico crea una organización especializada en interrogar prisioneros. Centenares de posibles quintacolumnistas, espías y centenares de prisioneros de guerra fueron torturados en pisos francos en diversos lugares de Londres, todo ello a espaldas de la Cruz Roja. La privación de sueño y de alimento suficiente, un régimen de ejercicio extenuante, temperaturas extremas y ocasionales golpizas eran procedimientos habituales en los interrogatorios, que continuaron durante los meses inmediatamente posteriores al fin de la guerra. 

Estas prácticas se extendieron a la zona de ocupación británica en Alemania. Documentos desclasificados en 2005 permitieron conocer la historia del centro de interrogatorios de Bad Nenndorf, que operó hasta mediados de 1947. En él, 372 hombres y 44 mujeres (sospechosos de simpatizar con el nazismo, pero también varios comunistas) fueron torturados durante meses, en algunos casos con el uso de instrumentos de tortura de la Gestapo y resultando en la muerte de los prisioneros. Pero Bad Nenndorf podría ser la punta del iceberg, pues un puñado de centros similares operaron en diversas zonas. 

Como todo aquel que haya visto la magnífica película de Gillo Pontecorvo sabe, por desgracia los procesos de descolonización ofrecen una oportunidad para el uso de la tortura a gran escala. El libro ofrece información sobre su uso durante la sangrienta rebelión de los Mau Mau) en Kenia (con más de 12.000 asesinados) y más tarde en las revueltas de Adén y Chipre. Las brutales técnicas que se utilizaron en estos países (particularmente en Kenia, dónde a manos de las fuerzas británicas los prisioneros "recibieron latigazos, palizas, fueron electrocutados, mordidos por perros y encadenados a vehículos y arrastrados. Algunos fueron castrados. [...] No era raro que alguno muriera por culpa de las palizas."), fueron dando paso a otras "más civilizadas" como la privación sensorial. 

Un informe del Intelligence Corps describía las llamadas "Cinco Técnicas" usadas habitualmente por los interrogadores británicos: dieta insuficiente, privación del sueño, mantener encapuchado al prisionero, hacerle escuchar "ruido blanco" de forma continuada y obligarle a mantener posiciones dolorosas durante horas. Estas cinco técnicas (y una sexta —implícita— de golpear al prisionero si se negaba a obedecer), fueron usadas a gran escala en los disturbios de Irlanda del Norte durante 1971 y 1972. 

La prohibición de las "Cinco Técnicas" en 1972 dio paso a dos estrategias. La primera se puede resumir perfectamente en el dicho castellano de "hecha la ley, hecha la trampa": en parte debido a varios subterfugios legales, las "Cinco Técnicas" han seguido siendo usadas por los británicos. El libro ofrece varios ejemplos de prisioneros bajo la custodia británica en Iraq y Afganistán que fueron torturados, alguno hasta la muerte, por tropas británicas. La segunda, usada extensivamente por Estados Unidos tras los atentados del 11S, es el uso de autoridades de terceros países para torturar a los prisioneros. El libro contiene, por ejemplo, el caso de varios ciudadanos británicos que fueron torturados por el servicio secreto paquistaní bajo indicación de las autoridades británicas. 

Ian Cobain consideraba la tortura como algo completamente ajeno a la cultura y tradición británicas, y no estaba preparado para aceptar que algunos políticos británicos hubiesen decidido infligirla a sus propios ciudadanos. Pero los documentos y declaraciones que fue recopilando para escribir este libro le mostraron cuan lejos estaba Reino Unido de ser el campeón de los derechos humanos que pretendía ser. Según las palabras del autor, «en las islas del juego limpio, se asume que el uso de la tortura no es posible, porque es impensable». Pero si indagamos un poco más, descubriremos que «lejos de ser una nación que no permite la tortura, Reino Unido la ha estado empleando por generaciones y por multitud de motivos».

Sobre humanos, aves y escarabajos peloteros: usando las estrellas como guía

 

Cuando Calipso fue finalmente convencida por Hermes para dejar a Ulises volver a su isla, la ninfa dio al héroe griego instrucciones muy precisas. Tras dejar Ogygia, la isla de Calipso, Ulises debía "mantener [la Osa llamada el Carro por sobrenombre] a mano izquierda durante la travesía". En el hemisferio norte, todas las estrellas parecen rotar alrededor de un punto fijo en el cielo, el polo norte celeste, que indica la dirección norte geográfica. El Carro (Ursa Major) está cerca de dicho polo celeste, más aún entonces que ahora. Durante la noche esta constelación "gira siempre en el mismo lugar, [...] y es la única que no se baña en el Océano". Manteniéndola a babor, Ulises pudo navegar hacia el este sin apartarse de su rumbo y, tras muchas peripecias, llegó a Ítaca a tiempo para agradecer a todo el mundo haber respetado a su mujer y sus propiedades.

Este pasaje de la Odisea es probablemente la mención más antigua del uso de las estrellas para la navegación y se pueden encontrar otros ejemplos en la literatura clásica. Algunos de los métodos de orientación celeste más elaborados, como el inventado por Polinesios y Micronesios para navegar largas distancias entre las islas del Pacífico, sobrevivieron mucho tiempo a la adopción generalizada de la brújula magnética por otras civilizaciones. Aunque parezca sorprendente, otras especies también han usado las estrellas para la navegación mucho antes que nosotros, y aún siguen haciéndolo.

Figura 1. El polo norte celeste cambia de lugar lentamente, un proceso llamado precesión. Ahora está cerca de la estrella Polaris, y lo volverá a estar en unos 26 000 años, pero en el momento en el que la Odisea fue escrita estaba en otro punto del cielo. | Fuente: Tauʻolunga / Wikimedia Commons

Muchas aves migratorias tienen la extraordinaria habilidad de regresar tras haber sido desplazadas —sin visión exterior durante el recorrido— miles de kilómetros hacia zonas geográficas desconocidas para ellas [1]. Sabemos que algunas de ellas usan información del cielo estrellado y del campo magnético para orientarse [2]. En los años 60 y 70, Stephen y John Emlen llevaron a cabo cuidadosos experimentos en un planetario, descubriendo que el azulejo (Passerina cyanea), un pequeño pájaro, puede usar el cielo para orientarse hacia una determinada dirección. Experimentos posteriores por Wiltschko y sus colegas mostraron que las currucas mosquiteras (Sylvia Borin) pueden aprender el punto de rotación de un cielo estrellado artificial, y usarlo luego para orientarse. Estos pájaros no parecen tener ideas innatas sobre la posición del polo celeste en el cielo estrellado, una posición que ha cambiado de todos modos durante su evolución (ver figura 1).

Figura 2. La pulsión migratoria en ciertas aves es tan grande que durante la noche saltan hacia la dirección de migración mientras están enjauladas. Estos saltos se pueden registrar con sensores (o cinta de máquina de escribir en la época analógica) en un dispositivo experimental conocido como Embudo de Emlen. | Fuente: Mouritsen (2001)

Algunos navegadores nocturnos son insectos bastante poco sospechosos de tener habilidades astronómicas. Los escarabajos peloteros no necesitan migrar a territorios lejanos, pero tienen que cumplir con la igualmente digna tarea de rodar sus bolas de excremento hacia una zona de tierra húmeda, donde puedan enterrarlas antes de que se sequen o sean robadas por otro escarabajo. Como un humano, sin información sobre la dirección el escarabajo empezaría a andar en círculos y se arriesgarían a encontrar el punto adecuado cuando sus bolas de excremento se hayan secado demasiado como para poner sus huevos en ellas. Es aquí donde saber algo de orientación celeste puede ayudar al escarabajo pelotero.

Si la intención de Ulises hubiese sido huir rápidamente de su amante sin preocuparse tampoco de volver a Ítaca, podría haber elegido cualquier estrella o la Luna como referencia, garantizándole un camino recto al menos por un par de horas. El escarabajo pelotero, sin embargo, tiene un problema para seguir esta estrategia. Sus ojos compuestos sacrifican parte de su ya de por sí baja resolución espacial para tener más sensibilidad y muy probablemente son incapaces de detectar incluso las estrellas más brillantes. Pueden usar la luna como referencia, o el tenue halo de luz polarizada que produce en el cielo, pero... ¿Qué pueden hace en una noche sin luna?

En un reciente artículo, Marie Dacke, Eric Warrant y sus colegas de Suecia y Sudáfrica responden a esta pregunta. Observaron que escarabajos peloteros africanos podían caminar en (razonablemente) línea recta bajo un cielo sin luna, pero que caminaban sin rumbo cuando los investigadores ocultaban su visión de las estrellas con un gorrito de cartulina (ver figura 3, A y B). Escarabajos con gorros similares, pero transparentes, andaban en línea recta. Queda claro que usaban alguna información del cielo estrellado para orientarse.

Pero dado que el ojo de un escarabajo pelotero es probablemente incapaz de distinguir estrellas, Marie Dackie y sus colegas probaron si podía detectar su distribución general, que no es homogénea dado que la mayor parte están cerca de la banda de la Vía Láctea. Para ello, dejaron que los escarabajos rodasen sus bolas de excremento bajo el cielo artificial de un planetario. Los escarabajos siguieron caminos razonablemente rectos al proyectar todas las estrellas o sólo la Vía Láctea, pero no podían si sólo se proyectaba la distribución de las 18 o de las 4000 estrellas más brillantes (ver figura 3).

Figure 3. A) Caminos del escarabajo pelotero en una noche sin luna, con posibilidad de ver el cielo o impidiéndoselo B) Gorro de cartón usado para ocultar la visión del cielo de los escarabajos. C) Cielo nocturno visto por el ojo de un escarabajo. Sólo la Vía Láctea y quizás la estrella Vega (en el círculo azul) son distinguibles. D) El tiempo tomado por los escarabajos para llegar al borde de un círculo de 2m se tomó como medida de la habilidad de los escarabajos para caminar en línea recta tanto en el planetario y en el campo. Un escarabajo al que se le muestra la Vía Láctea se orienta sólo un poco peor que uno al que se le muestra todo el cielo estrellado. | Fuente: A,B and D tomados de Dacke et al (2012) , C tomado de  J.L. Gould “Animal Navigation: A Galaxy of Cues.” Current Biology Biol 2013 23:R149-R150. ; doi:10.1016/j.cub.2013.01.003.

El artículo de Dackey sus colegas recibió el premio Ig-Nóbel este año porque es imaginativo, divertido y abre todo un mundo de posibilidades. Ahora que sabemos que no se necesita un ojo como el humano para orientarse con las estrellas, insectos y pequeños anfibios se unen al grupo de los sospechosos habituales formado por aves migratorias y mamíferos marinos. No me sorprendería si hay todo un mundo de pequeños Ulises esperando a ser descubiertos.

Referencias

1. K. Thorup and R. A. Holland “The bird GPS: Long-range navigation in migrants” J Exp Biol 2009 212:3597-3604. ; doi:10.1242/jeb.021238 
2. H. Mouritsen ”Navigation in birds and other animals” Image and Vision Computing 2001 19:713-731 
3. Dacke M., Baird E., Byrne M., Scholtz C. Warrant E. (2013). Dung Beetles Use the Milky Way for Orientation, Current Biology, 23 (4) 298-300. DOI: 10.1016/j.cub.2012.12.034 

Originalmente publiqué este artículo en inglés como colaboración para Mapping Ignorance: "On humans, birds and dung beetles: using stars for orientation".  

Entendiendo como las moscas detectan el movimiento

La tremenda maniobrabilidad en vuelo de una mosca no sería posible sin sus avanzados sensores. Uno de ellos, sus grandes ojos compuestos, pueden detectar el movimiento en cada punto de la imagen, trasmitiéndolo a otras neuronas que usan esta información para inferir el movimiento de la mosca respecto al mundo. Pese a décadas de trabajos teóricos estudiando estos detectores elementales de movimiento, no se ha podido identificar el circuito neuronal que lo implementa. Recientes avances en el conocimiento de las neuronas y sus conexiones en el sistema visual de la mosca pueden poner punto final a un problema abierto desde hace décadas.

Si quieres conocer los detalles, puedes leer (en inglés) mi última colaboración para mapping ignorance.

Foto: Matthew Parsons

17 de octubre, día de luto por la I+D española

 

Los Presupuestos Generales para el año 2014, salvo improbables enmiendas durante su proceso parlamentario, prevén tímidas subidas en la partida de I+D. La partida de I+D civil, por ejemplo, aumentará en un 1.3% (siendo el aumento del presupuesto no financiero del 6.1%). El presupuesto de I+D militar, en comparación, aumentará en casi un 40%. Organismos en tantas dificultades como el CSIC (que sufrió un recorte del 10% en 2013), ven aumentado su presupuesto un miserable 0.1%. Por segundo año consecutivo, los Presupuestos mencionan la creación de la prometida Agencia Estatal de Investigación; eso sí, sin prever ningún tipo de presupuesto. Estas tímidas mejoras, las primeras en cinco años, contrastan con el gigantesco recorte acumulado que ha sufrido la I+D en España desde 2008. El apartado de subvenciones, en particular, se ha reducido desde 3.798 millones de euros en 2008 hasta 2.250 millones de euros, y en 2014 quedará a niveles inferiores a 2006. 

Huelga decir que ninguna de las peticiones de la Carta por la Ciencia ha sido satisfechas. Por todo ello, el colectivo Carta por la Ciencia han convocado un día de luto por la I+D en España. Ocurrirá mañana, 17 de octubre, coincidiendo con el septuagésimo noveno aniversario del fallecimiento de nuestro más ilustre científico. Hay previstas concentraciones a las puertas de los centros de trabajo y en los rectorados de las universidades de toda España, a las 12 del mediodía, y se seguirá en twitter bajo el hashtag #lutoporlaciencia. Fuera de España también habrá algún evento. Si eres un investigador español en Reino Unido, puedes mandar tus fotos a online[arroba]sruk.org.uk. A los que no puedan asistir a ninguno, pueden colaborar usando el siguiente lazo negro en sus fotos de perfil:

 Bonus (vía @eduolpe):

El carril bici del gen BRCA2

Cambridge es una ciudad bastante friki. Sirva como ejemplo este carril bici inspirado en el código genético que me encontré entre el sur de Cambridge y Shelford, corriendo paralelo a las vías del tren. Uniendo la tradición ciclista y científica de la ciudad, 10.257 franjas de colores —rojo para timina, amarillo para guanina, azul para citosina y verde para adenina— representan las bases de BRCA2, un gen supresor de tumores. También plantaron cuatro especies de árboles, haciendo referencia igualmente a las cuatro bases nitrogenadas que componen el código genético. Al comienzo y al final de la ruta, dos dobles hélices representan la estructura del ADN, a una escala 1:750.000.000.

Se completó en septiembre de 1995 para celebrar la milla (sí, por desgracia aquí siguen con el Sistema Imperial) número 10.000 de la red de carriles bici. El encargado de inaugurar el carril fue Sir John Sulston, que notó que para representar el genoma humano entero a la misma escala, el carril tendría que dar la vuelta a la Tierra 15 veces.



Más información: Sustrans: Addenbrooke's to Great Shelford

Sobre neuronas y explosiones nucleares

Las técnicas que han permitido cuantificar el nacimiento de nuevas neuronas en animales adultos no se pueden aplicar fácilmente a seres humanos. Como consecuencia, hasta muy recientemente no se ha podido probar en qué partes del encéfalo de un adulto es importante este fenómeno.

Si quieres saber cómo un grupo de investigadores ha resuelto este problema, sigue leyendo en mi colaboración para Mapping Ignorance "On Neurons and Nuclear Explosions".

Reseñas rápidas de tres libros sobre biología

En los últimos meses me he dedicado a leer libros de divulgación sobre biología en general. Tres libros (relativamente) recientes me han llamado la atención especialmente, así que voy a compartirlos aquí junto a una pequeña reseña de cada uno.

1. Nick Lane, "Power, sex, suicide: mitochondria and the meaning of life"

Pese a su título, este es un libro de divulgación bastante serio y un tanto complejo. El autor, en un magnífico estilo, coloca a las mitocondrias, esos orgánulos en tus células dedicados a la respiración, en el lugar central que se merecen.

La respiración, ya sea en una bacteria o en tus mitocondrias, tiene que ver con mover protones a través de una membrana. El uso de la membrana exterior por parte de las bacterias para este proceso, produce unas restricciones en cuanto a tamaño y complejidad que no se aplican a organismos con mitocondrias. Tras millones de años de evolución bacteriana, la aparición de la célula eucariota —originalmente una simbiosis con los antepasados bacterianos de las mitocondrias— fue el suceso clave que desencadenó la evolución de organismos más complejos.

Nick Lane explica luego la importancia de las mitocondrias para el surgimiento de la reproducción sexual, y cual es la razón de que el ADN mitocondrial se trasmita exclusivamente por vía materna. Finalmente, Lane explora la relación de las mitocondrias con el envejecimiento de los organismos y con la apoptosis, el espectacular botón de suicidio instalado en las células de organismos multicelulares.

2. Andrew Parker, "In the Blink of an Eye: The Cause of the Most dramatic Event in the History of Life"

Hace 543 millones de años la vida sobre la Tierra era bastante aburrida. La mayor parte de los casi 40 phyla (subdivisiones más amplias) del Reino Animal estaba ya representada, pero los animales no presentaban por lo general partes duras ni otras especializaciones características de sus formas actuales. Simplificando mucho, se podría decir que los animales de diferentes phyla, pese a sus diferentes organizaciones internas, externamente se veían casi todos como "gusanitos".

Hace 538 millones de años, sólo 5 millones de años después, todo había cambiado. La mayoría de los phyla se podían identificar con sus formas actuales. Esta diversificación repentina afectando a un porcentaje tan amplio del Reino Animal no se ha vuelto a repetir. Aún no hay consenso sobre la causa de este evento, conocido como explosión cámbrica. En este libro, Andrew Parker propone que la aparición de los primeros ojos (en ciertas especies de trilobites), cambiaría las reglas del juego para siempre. La explosión cámbrica sería principalmente la adaptación de las diferentes especies a la depredación visual.

El libro de Parker, aunque quizás más controvertido y peor escrito que el anterior, es más accesible al público en general.

3. Iain McCalman "Darwin's Armada: Four Voyagers to the Southern Oceans and Their Battle for the Theory of Evolution"

Este es un libro sobre Charles Darwin, Joseph Hooker, Thomas Huxley y Alfred Wallace. Pese a sus diferencias de edad —Darwin era una generación anterior a los demás— y de clase —Darwin y Hooker nacieron en familias acomodadas, mientras que Huxley y Wallace vieron la pobreza de cerca—, las vidas de estos cuatro biólogos tuvieron bastante en común.

La primera parte del libro es la historia de sus viajes de juventud, que establecieron la base de sus respectivas carreras, y que estuvieron cerca de llevarse la vida de alguno de ellos. En la segunda parte, vemos cómo Darwin va dando forma, conocido sólo por su círculo de amistades más íntimo, a su teoría de la evolución, y de cómo Wallace desarrolló la misma teoría de forma independiente. En la parte final asistimos a la lucha conjunta de los cuatro para que la comunidad científica de la época acepte la nueva teoría.

Un gran libro para aquellos que quieran una aproximación a este episodio clave de la historia de la ciencia.

Matrioskas simbióticas

A simple vista es difícil encontrar un insecto más aburrido que la cochinilla algodonosa (Planococcus citri). Día sí y día también, durante su par de meses de vida, podemos ver a esta criatura alimentándose de la savia de su planta, normalmente una planta de café, cacao o un cítrico. Sin embargo este animal alberga uno de los ejemplos más fascinantes de simbiosis que se pueden encontrar en la naturaleza.

La simbiosis es una relación estrecha y persistente entre dos organismos de diferentes especies en la que ambos salen beneficiados. Un ejemplo es la relación entre las hormigas y sus rebaños de áfidos y cochinillas. Las hormigas las protegen y las pasean por la planta como si de un rebaño se tratase. A cambio, las hormigas reciben melaza. Bien conocido, este primer ejemplo de relación simbiótica de las cochinillas palidece con el que podemos encontrar en su interior.

Ya hemos comentado que las cochinillas tienen una alimentación un tanto aburrida: savia de primer plato, savia de segundo... más savia de postre. Esta sustancia tiene azúcares, pero es pobre en proteínas. Las cochinillas solucionan en parte este problema filtrando grandes cantidades de savia y desechando azúcares que las hormigas aprovechan. Aún purificando savia en grandes cantidades, hay unos 10 aminoacidos esenciales que la cochinilla no puede obtener de la planta. Para sintetizarlos, como muchos otros organismos, la cochinilla pide ayuda de los mayores expertos del mundo natural en bioquímica: las bacterias.

Lo que hace peculiar a la cochinilla Planococcus son los detalles de esta colaboración. Primero, a diferencia de las bacterias que viven en nuestro intestino y que nos ayudan a digerir largas cadenas de carbohidratos, las que ayudan a sintetizar productos para la cochinilla viven en el interior de sus células (endosimbiontes). La célula huesped provee a las bacterias en su interior de todos los nutrientes necesarios, de protección y de un entorno no muy variable, y estas a cambio le ayudan a sintetizar ciertos productos. Una asociación de este tipo fue probablemente la que hace alrededor de mil millones de años terminó dando origen a las mitocontrias y los cloroplastos, los orgánulos celulares que se encargan respectivamente de la respiración y de la fotosítesis.

En segundo lugar, son dos los endosimbiontes que podemos encontrar en las células de la cochinilla, la Candidatus Tremblaya princeps y, en su interior, la diminuta gammaproteobacteria Candidatus Moranella endobia. Sí, habéis leído bien: una bacteria dentro de otra bacteria que vive en el interior de una célula de un insecto. La imagen a la derecha de estas líneas (tomada de esta entrada) fue obtenida por microscopía electrónica y se han coloreado artificialmente los diferentes componentes de esta auténtica matrioska simbiótica. En verde y gris, el núcleo y el citoplasma de la célula de la cochinilla. En azul las bacterias T. princeps que viven en su interior y en rojo la matrioska más pequeña del conjunto, M. endobia.
 
Ambas bacterias llevan el título de Candidatus antes de su nombre, nombre que además no se escribe en cursiva, indicando que necesitan a su huésped para sobrevivir y que por tanto no pueden cultivarse en el laboratorio de forma aislada. Esto es debido a que tras tanto tiempo viviendo en el interior de su huésped, estas bacterias han perdido parte del genoma que les permitía una vida independiente (T. princeps sólo tiene 140 genes y 138.000 "letras" de ADN. M. endobia, que vive en su interior, tiene curiosamente unas tres veces esa cantidad).

Una consecuencia de este proceso de pérdida de genes es que la colaboración se hace más estrecha todavía: como se puede ver en la imagen superior, cada organismo se encarga de una parte de la síntesis, y los productos intermedios tienen que cruzar varias veces de uno a otro en el proceso, haciendo de esta matrioska biológica una verdadera matrioska simbiótica.

Fuentes:

An Interdependent Metabolic Patchwork in the Nested Symbiosis of Mealybugs
Power, Sex, Suicide: Mitochondria and the meaning of life
Cow-like Mealybug home to sexy symbiotic machine

Un nuevo tipo de cámara inspirada en los ojos de los artrópodos

Los ojos compuestos de insectos y otros artrópodos no parecen la mejor solución para capturar imágenes, pues su resolución óptica es mucho peor que la de un ojo simple del mismo tamaño. Sin embargo, un puñado de ventajas puede que conviertan a las cámaras basadas en el ojo compuesto en una opción a considerar en pequeños drones que requieran vistas panorámicas, sustituyendo a una cámara más ortodoxa con una pesada lente de ojo de pez.

Un equipo de ingenieros ha presentado recientemente una de estas cámaras en la revista Nature. Os lo cuento (en inglés) en mi última contribución para Mapping Ignorance: "A new type of arthropod-inspired cameras".

Sobre abejas, antenas y campos eléctricos

Dos equipos de científicos han descubierto de forma independiente que las abejas pueden detectar pequeños campos eléctricos. Este "sentido eléctrico" podría servir para recolectar néctar de manera más eficiente y para mejorar la comunicación entre abejas.

Si quieres conocer más detalles, sigue leyendo en esta colaboración (en inglés) para Mapping Ignorance: "On bees, antennae and (electrical) flower power"

Foto: Olivier Bacquet (CC BY 2.0) 

Células inmortales

Como parte del proceso de diagnóstico de un cáncer, los médicos procedieron a hacer una biopsia del cuello de útero de Henrietta Lacks. Cuando George Otto Grey colocó algunas de esas células en un cultivo, descubrió que seguían dividiéndose mientras que tuviesen nutrientes y se mantuviesen las condiciones adecuadas. La joven Henrietta moriría meses después pero las células obtenidas en aquella biopsia no dejaron nunca de dividirse. Se habían vuelto inmortales.

Hoy en día las células descendientes del cáncer de Henrietta pueden encontrarse en miles de institutos de investigación por todo el mundo. Las líneas celulares HeLa, llamadas así en honor de la paciente, han sido utilizadas en el desarrollo de la vacuna de la Polio y en otras investigaciones publicadas en más de 60.000 artículos científicos. Pese a sus problemas, su aberrante cariotipo (bajo estas líneas; se pueden apreciar los cromosomas "extra") y la contaminación con ADN del virus del papiloma humano, las líneas HeLa siguen siendo muy populares en la actualidad.

En los extremos de cada uno de los cromosomas hay una secuencia de ADN que no codifica ninguna proteína, los telómeros. En cada división celular, esta secuencia se acorta. Tras un número determinado de divisiones, el telómero se vuelve demasiado corto y la célula activa la secuencia de autodestrucción que tiene instalada de serie. Mutaciones genéticas desactivando éste y otros controles son los que permiten a las células cancerosas dividirse sin control. Casi siempre, la línea de células cancerosas se extingue al morir el paciente, pero eso no pasó en el caso de HeLa. Y aunque parezca extraño, esto ha ocurrido sin ningún tipo de intervención humana en, al menos, dos ocasiones.

En 1996 se describió por vez primera una enfermedad que desfiguraba el rostro de un diablo de Tasmania en la esquina nororiental de la isla de Tasmania. 17 años después, la enfermedad se ha extendido por prácticamente toda la isla. ¿Cuál era la causa? Pronto quedó claro que no se trataba de un microorganismo ni de un parásito; se trataba de un cáncer trasmisible por clonación.

Análisis genéticos de muestras del cáncer facial de los diablos de Tasmania (DFTD) tomadas en diferentes puntos de la isla pusieron de manifiesto que se parecían entre si mucho más que a los huéspedes respectivos. Posteriores estudios, que incluyeron la secuenciación del genoma del diablo de Tasmania y el del propio DFTD, sugieren que todos los cánceres provienen del mismo individuo (una hembra, fallecida a comienzos de los noventa). El cáncer sobrevivió a su huésped original, extendiéndose a otros Diablos. Mediante contacto físico, algunas de las células se trasmitían a un nuevo huésped, que desarrollaba la enfermedad (un clon del cáncer original) y a su vez la trasmitía a otros animales.

Este cáncer no responde bien a tratamientos, y termina matando al animal al impedirle ingerir comida y agua. El cáncer no sólo acabó con el huesped original; ha reducido la población de diablos de Tasmania en un 60% y es posible que acabe con el 40% restante en un plazo de unos 20 o 30 años si no se hace nada para evitarlo. Afortunadamente, hace un par de meses se publicaron avances que podrían concluír en el desarrollo de una vacuna.

No es el que amenaza con extinguir a este pequeño marsupial el único cáncer trasmisible por clonación en la naturaleza. El tumor canino trasmisible venéreo (CTVT) es muy común en perros de todos los lugares del mundo. Es menos agresivo que el anterior, raramente fatal y responde muy bien a un tratamiento de quimioterapia. Las primeras referencias conocidas a esta enfermedad venérea en los perros son de 1810 (en un libro sobre la salud de perros y caballos escrito por un tal Delabere Blaine). Al principio se pensó que podía ser un cáncer producido por un virus, como ocurre con el virus del papiloma humano, pero diversos trabajos indican que no es así: el CTVT es la línea de células procedentes de un mamífero más antigua de las conocidas hasta el momento.

En realidad, el CTVT ha estado extendiéndose desde hace mucho más tiempo. Estudios genéticos muestran que el primer huesped del CTVT vivió hace varios miles de años y que estaba más emparentado con las llamadas "razas antíguas" de perros (Husky, Chow Chow...) y con el lobo que con otras razas más modernas y comunes. Desde entonces, casi podría decirse que el CTVT se ha comportado como un organismo unicelular, con su propia carga genética, que parasita a los perros en casi cualquier lugar del mundo.

¿Puede un cáncer trasmisible por clonación producirse en humanos? Por lo que sabemos no hay nada que lo impida. De hecho ha ocurrido al menos una vez.

Un cirujano opera de urgencia a un hombre joven con un cáncer en el abdomen. Durante la operación, el cirujano se corta accidentalmente en la mano al hacer un drenaje. El paciente fallece por complicaciones tras la cirugía, pero su cáncer no moriría con él. Cinco meses después, al cirujano le sería extirpado un tumor de 3 cm de su mano. El análisis genético desveló que los dos cánceres tenían la misma carga genética, y por tanto confirmó la primera trasmisión por clonación de un cáncer entre humanos.

Agradezco a Elizabeth Murchinson la interesante charla que dio recientemente en Cambridge, de la que he tomado algunas ideas para este post.

Once canciones sobre astronomía y cosmonáutica

El espacio nos ha fascinado por generaciones, y no es extraño que muchos músicos se hayan inspirado en la astronomía y la carrera espacial para componer sus canciones. Os dejo con una recopilación de 11 canciones sobre astronomía y cosmonáutica.

No es exactamente un ranking, me he dejado canciones buenas por primar un poco la variedad. Espero que las disfrutéis, y que sepáis perdonar las omisiones. Si hay alguna realmente buena que deba conocer, podéis dejarla en los comentarios.

11. Kosmonaut - Oomph!

Kosmonaut – ich gleite in die Endlosigkeit	Cosmonauta - me deslizo en la infinitud,
entferne mich von Raum und Zeit	me alejo del tiempo y del espacio
tief in die Weite der Galaxie	en la inmensa profundidad de la galaxia
Die Sonne lacht und ich verglüh'	el Sol se ríe y me desintegro.

Desigualdad de ingresos en España: los datos

Si no lo han hecho ya, tómense unos minutos para ver este reciente vídeo (basado en este artículo) que ilustra la desigualdad económica en Estados Unidos, 



Muy esclarecedor ¿verdad? Yo tenía una cierta curiosidad por saber qué dicen los datos sobre desigualdad en España. No tengo la habilidad (ni el tiempo) para hacer un vídeo de la calidad del anterior, pero hay muchos datos oficiales al alcance de cualquiera con conexión a internet.

Desgraciadamente no he encontrado datos sobre distribución de riqueza ("wealth"), a los que hace referencia el vídeo anterior (agradecería si alguien tiene un enlace), así que voy a ver qué dicen los de ingresos ("income"), que sí que están en Eurostat. Me he tomado unos minutos para generar con ellos unos gráficos similares a los del vídeo. Este es el reparto de ingresos dividiendo a la población en cinco grupos, desde el 20% con menores ingresos (azul oscuro) hasta el 20% con mayores ingresos. Ese 20% con mayores ingresos está subdividido entre el 1% superior (negro) y el resto (rojo). He usado datos de "share of national equivalised income" para España y para la UE15, durante los años 2011 (el más reciente con datos) y 2006.

Disturbing the Solar System, Alan E. Rubin

Algún día tendré que escribir aquí sobre uno de mis lugares favoritos de Cambridge, la biblioteca universitaria. Construída en los años 30 del siglo pasado, esta mole de 48m de altura es un monumental ejemplo de la arquitectura industrial. Su interior, no muy diferente a lo que en mi imaginación sería un bunker nuclear de la Guerra Fría, alberga 7 millones de libros expuestos en interminables galerías muy poco transitadas. Irremediablemente, en los 15 minutos que tardo de media en encontrar cada libro que necesito, aparecen otros bastante interesantes. Y así, en mi última visita encontré "Disturbing the solar system", un libro de 360 páginas de Alan E. Rubin, investigador del Departamento de Geofísica y Física Planetaria de la Universidad de California.

El primer capítulo es una amena, pero rigurosa, exposición sobre los orígenes del Sistema Solar tal y como los entendemos en la actualidad. Continúa luego con un genial resumen histórico sobre cómo descubrimos nuestro lugar en el universo. Los siguientes capítulos son un paseo por varios aspectos muy interesantes de la historia del Sistema Solar, centrándose en aquellas facetas que fueron más controvertidas históricamente: el origen del campo magnético terrestre, de la Luna o de las tectitas; el efecto de otros cuerpos del Sistema Solar en el clima terrestre...

El libro termina con consideraciones sobre astrobiología. Tras considerar la posibilidad de vida fuera de la Tierra y comentar el gran revuelo que se montó alrededor del meteorito marciano ALH84001, el libro dedica un capítulo a las teorías de Panspermia, la posibilidad de que la vida apareciese en otros mundos y fuera transportada a la Tierra. Finalmente, hay un capítulo dedicado al programa SETI y las posibilidades de contacto con civilizaciones extraterrestres tecnológicamente avanzadas.

"Disturbing the Solar System" contiene muchas ideas interesantes, explicadas de manera amena y rigurosa. Destaco principalmente sus completas exposiciones históricas.

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