Fuente: Physorg
Autor: Lin Edwards
Un nuevo estudio realizado por matemáticos australianos explica por qué la piel se mantiene estable en el agua y no se disuelve. También da las razones por las que se arruga y, a pesar de absorber grandes cantidades de agua, se comporta como una gran barrera que no permite el paso del líquido.
Myfanwy Evans, matemática del Research School of Physics and Engineering de la Universidad de Canberra y varios compañeros desarrollaron un modelo para la piel que intenta explicar cómo se organizan las fibras de queratina de la piel. La queratina es una proteína fibrosa que también se encuentra en las uñas y el pelo. Los científicos ya sabían que las redes de queratina cumplían un papel muy importante en la piel, pero hasta ahora nadie había descrito su estructura.
Tras un tiempo sumergida, la piel se expande, produciendo arrugas similares a las de las ciruelas pasas. Varios investigadores habían especulado sobre una expansión de la capa córnea al absorber agua, pero nadie había explicado por qué la piel no se destruía al expandirse.
Se sabe que la queratina previene la evaporación de la piel y absorbe agua para ayudarle a hidratarse. La capa córnea también da a la piel la capacidad de estirarse y contraerse.
Utilizando modelos por ordenador, Evans analizó el problema desde un punto de vista geométrico para intentar explicar por qué la piel mantiene su rigidez estructural tras largos períodos sumergida. Explicó que la capa exterior de la piel contiene un patrón tridimensional de fibras de queratina que se unen para formar una estructura capaz de actuar como una esponja.
Las fibras son helicoidales cuando se secan, pero se refuerzan al absorber agua, lo que les permite absorber una gran cantidad de líquido. Todos los contactos entre las fibras se mantienen intactos durante la expansión y esto hace que el material tenga una estructura estable, comentó Evans.
El estudio también describe que si se sumerge la piel en agua durante 24 horas, la piel puede sufrir un daño irreparable.
Evans se especializó en el estudio de los giroides, que son figuras matemáticas descritas por Alan Schoen en 1970. Desde entonces, se han encontrado giroides en la naturaleza, como en mariposas, que les permiten obtener esos colores vivos.
Evans dijo que una mejor comprensión de la geometría de las arrugas podría ayudarles a diseñar materiales con propiedades similares, que puedan encogerse sin perder rigidez.
Un estudio explica por qué la piel no se disuelve en agua pero sí se arruga
Un virus tan grande que otros virus le afectan
Fuente: ArsTechnica
Autor: John Timmer
Artículo: Science Express
El año pasado, unos investigadores descubrieron el virus más grande jamás conocido. Con un genoma que de más de más de 7.000 parejas, el virus CroV tiene más ADN que algunas bacterias. Por suerte, infecta a un organismo unicelular que está muy lejos de los humanos en la cadena evolutiva. Ahora, el mismo equipo ha vuelto para anunciar que han descubierto un virus que le ataca y puede arrojar luz sobre los transposones o "genes saltarines".
Al estudiar el CroV, los investigadores descubrieron un virus mucho más pequeño que suele acompañarle. El nuevo virus, al que han llamado Mavirus (contracción de "virus Maverick") tiene un tamaño saludable con más de 19.000 bases de ADN y más de 20 genes. Pero Mavirus nunca aparece sólo; en vez de eso, sólo se activa en células que tienen el virus CroV. Y eso a pesar de que podría entrar en las células por sí solo. Los autores concluyen que probablemente roba a CroV su maquinaria de copia para hacer más Maviruses. Esto concuerda con el hecho de que las infecciones de CroV se ralentizan cuando Mavirus está cerca.
No es el primer virus gigante víctima de un compañero más pequeño. De hecho, hay un término para esto: virofagia. Pero, cuando los autores observaron los 20 genes de Mavirus, no tenían nada que ver con ningún otro virófago. Más bien parecían genes de un tipo específico de transposón.
Los transposones son fragmentos de ADN que se puede mover en el genoma, saltando de un lugar a otro de la cadena. Son tan efectivos que un tercio del genoma humano se compone de diversas formas de transposones, que, a pesar de no aparentan no hacer nada útil, necesitan energía para copiarse.
Los autores sugieren, sin embargo, que los transposones empezaron siendo algo útil. El Mavirus ayuda a proteger las células de CroV, así que células que incorporan una copia permanente de sí mismos podrían ser una ventaja significativa. Una vez en el genoma, sin embargo, el ADN viral podría evolucionar libremente en algo más parecido a un parásito. Los autores predicen que, si miramos en los lugares adecuados, encontraremos virófagos que se corresponden con la mayoría de las familias de transposones.
En África está creándose un nuevo Océano a gran velocidad
Fuente: Daily Galaxy
En 2005 un volcán etíope entró en erupción, creando una fisura de 35 millas en cuestión de días, algo extremadamente rápido en términos geológicos, sobre todo porque este es probablemente el primer síntoma de que se está creando un océano en Etiopía.
Algunos científicos de varios países han podido confirmar que los procesos volcánicos que tienen lugar debajo de la fisura son casi idénticos a los que se dan en el fondo de los océanos de la Tierra, y creen que la fisura es en sí misma la semilla para un nuevo océano.
Se sabe que los océanos se forman cuando fuerzas magmáticas crean fisuras entre las placas tectónicas, pero dado que todos los lugares en los que pasó algo similar están ahora cubiertos por toneladas de agua no podemos tener claro qué pinta tienen en realidad. Así que un grupo de científicos de diversos países estudiaron el "mega-dique" y descubrieron que cumple casi todas las características de un lecho oceánico.
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| Imagen: DailyGalaxy |
"Lo más importante del estudio es saber si lo que ocurre en Etiopía es similar a lo que ocurre en el fondo del océano al que no podemos ir", explicó Cindy Ebinger, coautora del estudio. "Sabíamos que si podíamos demostrar que eso es así, quedaría claro que Etiopia sería un laboratorio excepcional en el que poder estudiar los océanos. Gracias a la colaboración de varios países que hemos tenido, podemos asegurar que es así, es lo mismo".
Atalay Ayele, profesor de Addis Ababa University en Etiopía, lideró la investigación, obteniendo datos sísmicos del suceso que aconteció en 2005 y que dio lugar a la enorme fisura de más de 6 metros en pocos días.
Junto con la información sísmica recogida en Etiopía, Ayele utilizó datos de Eritrea con la ayuda de Ghebrebrhan Ogubazghi y de Yemen en colaboración con Jamal Sholan. El mapa que dibujó con los lugares en los que ocurrieron los terremotos en la región se ajusta muy bien con los análisis más detallados que Ebinger realizó durante años.
la reconstrucción del suceso que hizo Ayele mostró que la fisura no se abrió por una serie de pequeños terremotos en un período largo de tiempo, si no que se rompió en muy pocos días. Un volcán llamado Dabbahu en el extremo norte de la fisura entró en erupción al principio, luego el magma subió a través del área rota y comenzó a "desabrochar" el resto del terreno en ambas direcciones, explicó Ebinger.
Desde el suceso de 2005, Ebinger y sus compañeros han instalados sismómetros y han medido 12 eventos similares, aunque mucho menos importantes.
"Sabemos que los arreciges oceánicos se forman a partir de una intrusión similar de magma en una fisura, pero nunca habíamos imaginado que una longitud tan grande podía romperse de una vez y de esta forma", admitió Ebinger. Explicó que, dado que las áreas en las que ha ocurrido algo similar están cubiertas por agua, es casi imposible monitorizar una pequeña sección del arrecife por lo que es imposible que los geólogos sepan qué proporción del arrecife se rompe de una vez.
"Los lechos oceánicos están dividios en secciones, cada una de las cuales puede medir cientos de millas. Gracias a este estudio ahora sabemos que cada uno de esos segmentos puede abrirse en cuestión de días".
La gran velocidad es lo que ha impresionado a los científicos: se suponía que estos sucesos ocurrían lentamente en pequeños pasos, no que hubiese ascensiones tectónicas instantáneas que cortan la Tierra en menos de una semana. Estábamos equivocados. Esto lanza interesantes preguntas, tanto para los que estudian los procesos geofísicos que formaron la Tierra en la que vivimos como para los que viven cerca de una región sísmica.
Incluso con esta aceleración, pasará mucho tiempo antes de que la falla etíope se convierta en un problema. Pero este repentino punto de partida será un lugar de interés oceanográfico hasta entonces.
Resuelto el misterioso caso de la disminución de manchas solares
Fuente: SPACE
Autor: Charles Q. Choi
Otros enlaces muy recomendados de interés: Francis The Mule News (inglés y español)
La fuente de una misteriosa disminución de manchas solares en los últimos años se originó, según una nueva investigación, debajo de la piel de la estrella.
Las manchas solares son regiones oscuras, más frías que la superficie del sol dominadas por campos magnéticos muy fuertes. Estos son los lugares de los que salen tormentas de partículas cargadas que generan las auroras de la Tierra, pero también pueden hacer estragos a los componentes electrónicos que están en el espacio, afectar al tráfico aéreo de las regiones polares y afectar a las redes eléctricas de la Tierra.
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| Fuente: NASA |
El sol periódicamente tiene un incremento en el número de manchas, un ciclo que dura unos 11 años. Sin embargo, cerca del Ciclo Solar 23, que tuvo su pico en 2001, la actividad solar entró en un poco usual "mínimo" con un gran número de días sin manchas solares y muy poca actividad magnética.
"Hemos de irnos atrás unos 100 años para encontrar un mínimo solar con un mayor número de días sin manchas", explicó Nandi.
Sin embargo, esta deriva se terminó a finales de 2009. El sol está actualmente en el siguiente Ciclo Solar, el 24.
Para comprender cómo perdió el sol sus manchas, los científicos desarrollaron simulaciones por ordenador del campo magnético solar para simular los ciclos de manchas de 2010.
Al mismo tiempo, variaron la velocidad de la circulación norte-sur (o meridional) del plasma super caliente en el tercio superior del interior del sol.
Los investigadores descubrieron que un flujo rápido meridional de la primera mitad de un ciclo solar, seguido por un flujo más lento en la segunda mitad, lleva a un mínimo de manchas solares, produciendo el mínimo que sufrió el sol en el Ciclo 23.
"Los resultados son emocionantes porque demuestran cómo pequeños cambios en la dinámica interna de nuestra estrella pueden afectar profundamente a nuestra sociedad basada en la tecnología", explicó Nandi.
Estos días sin manchas hicieron que algunos investigadores especulasen con que podríamos estar viendo una repetición del Maunder Minimum, una falta de manchas solares que algunos investigadores vinculan con la mini Edad del Hielo del siglo XVII.
Nandi y sus compañeros Andres Muñoz-Jaramillo y Petrus martens detallarán sus hallazgos en el número de mañana de la revista Nature.
Sigue siendo desconocido qué llevó a estos flujos a cambiar sus velocidades causando la falta de manchas solares.
Esta circulación meridional es movida, en parte, por la energía que viene del interior del sol y las pequeñas diferencias de temperatura entre el ecuador y los polos. Las variaciones en la circulación pueden ser provocadas por cambios en estos factores o por la retroalimentación de los potentes campos magnéticos y los flujos. "No comprendemos al detalle todos los procesos que tienen lugar", aceptó nandi.
Aun así, en principio, se podría extender el modelo, junto con las observaciones del flujo de plasma solar, para hacer predicciones de actividad solar a corto plazo, sugirió Nandi.
"Podemos predecir si vamos a tener un buen tiempo espacial y sobre regiones polares para un período de tiempo y utilizar este conocimiento para planear las misiones espaciales y el tráfico sobre los polos", comentó Nandi.
¿Por qué los terremotos de Nueva Zelanda provocaron un incremento en la natalidad?
Fuente: Live Science
Autor: Natalie Wolchover
Una semana después de que un terremoto quitase la vida de, al menos, 160 personas en Nueva Zelanda, el país está viviendo una gran cantidad de nacimientos. En Carterbury, la región afectada por el terremoto, las salas de maternidad están desbordadas y han tenido que transferir a niños recién nacidos a otros hospitales.
La tasa de natalidad también creció justo después de un terremoto de 7 grados que hizo temblar la misma región el pasado septiembre.
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| Vista satelital del teremoto de NZ. Fuente: NASA |
Los estudios han demostrado que un pico de estrés durante el embarazo puede activar, en ocasiones, una hormona que induce al parto prematuro.
Pero la tasa de natalidad no crece sólo tras los desastres naturales. También crece nueve meses después.
El terremoto de 8.8 grados que sacudió Chile hace un año, por ejemplo, dejó un baby boom nueve meses después. "Hemos encontrado un incremento claro en las consultas ginecológicas en las áreas más dañadas por el terremoto", comentó el Ministro de Sanidad chileno en noviembre.
Lo mismo ocurrió nueve meses después del de Haití. Según una encuesta sobre salud reproductiva realizada por el Fondo Poblacional de la ONU, la fertilidad se había triplicado en las áreas urbanas del país desde el desastre.
Un representante del Fondo, Igor Bosc dijo que los problemas en las infraestructuras tienen que ver. "La mayoría de los hospitales capaces de dar servicios se destruyeron en las zonas más pobladas del país", comentó Bosc. Esto supuso una dificultad por parte de las mujeres para acceder a los anticonceptivos.
Además de menos condones, los supervivientes del desastre quizá también incrementaron su actividad sexual.
El sexo es una forma de lidiar con el estrés, explicó un periodista haitiano. "En esas situaciones difíciles, la gente intenta lentamente reconstruir sus vidas", comentó Fredrick Hean Pierre. "Hay mujeres que se entregan a un hombre para beneficiarse de su protección en zonas rurales. Otras se venden para conseguir agua y comida. A veces es el único medio para conseguirlo. Esto pasa bastante".
No tener nada que hacer también influye. Nueve meses después del apagón de Nueva York de 1965, los nacimientos aumentaron. "Las luces se apagaron y la gente sólo podía interactuar unos con otros", explicó Paul Siegel, sociólogo. Algunos escépticos, sin embargo, aseguran que sólo hubo una fluctuación sin importancia.
Los medios informaron de picos de natalidad en toda la costa Este los dos últimos otoños y lo atribuyeron a grandes tormentas de nieve.
Un experimento demuestra cómo se puede evitar la paradoja del abuelo
Fuente: Physorg
Autor: Lisa Zyga
Entre los muchos misteriosos conceptos de las teorías relativistas de Einstein está la idea de las Curvas Cerradas de Tipo Tiempo (CTC), que son caminos del espacio-tiempo que vuelven a sus puntos iniciales. Como tales, las CTCs ofrecen la posibilidad de viajar en el tiempo. Pero, como muchas películas de ciencia ficción han explicado, el viaje en el tiempo está lleno de posibles paradojas. Probablemente la más conocida de ellas es la paradoja del abuelo, en la que el viajero vuelve al pasado y mata a su abuelo, previniendo su propio nacimiento.
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| Fuente: Physorg |
En la nueva teoría, se obliga a que los CTCs se comporten como los canales cuánticos ideales del tipo involucrado en la teletransportación. En esta teoría, los CTCs auto consistentes (los que no tienen paradojas) son seleccionados a posteriori y se llaman "P-CTCs". Como explican los científicos, esta teoría difiere de la aceptada comúnmente, propuesta por David Deutsch, en la que un viajero mantiene la auto-consistencia al viajar de vuelta a un pasado diferente del que recuerda. En la formulación P-CTC, los viajeros deben viajar al pasado que recuerdan.
Aunque los P-CTCs pueden parecer complicados, la verdad es que pueden ser analizados experimentalmente en simulaciones de laboratorio. Al enviar un qubit "viviente" (por ejemplo, un bit en el estado 1) unas billonésimas de segundo en el tiempo para intentar "matar" a su "yo" antiguo (por ejemplo, que se ponga a 0), los científicos muestran que sólo los fotones que no se matan a sí mismos pueden hacer el viaje.
Para demostrar esto, los científicos guardaron dos qubits en un único fotón, uno de los cuales representa el qubit que viaja hacia adelante y otro que representa el qubit que viaja al pasado. El que viaja al pasado puede teletransportarse a través del canal cuántico (CTC) sólo si el CTC terminar proyectando ambos qubits entrelazados en el mismo estado.
Después de que los qubits estén entrelazados, sus estados se miden con dos qubits de medida. Luego, una "pistola cuántica" se dispara sobre el qubit que viaja hacia adelante, el cual, dependiendo del ángulo de la pistola, puede o no rotar la polarización del qubit. Los estados de los qubits se miden de nuevo para averiguar si la pistola se ha girado hacia el qubit que va hacia adelante o no. Si ambos qubits están en el mismo estado (00 o 11), quiere decir que la pistola no ha cambiado la polarización y el fotón "sobrevive". Si los estados no son iguales (01 o 10), entonces el fotón ha matado a su "yo" del pasado. Los estados de los qubits siempre fueron iguales, lo que demuestra que un qubit no puede matarse a sí mismo.
Los científicos aseguran que su experimento no puede probar si un CTC real obedece a su nueva teoría, dado que no se sabe a ciencia cierta si en realidad existen. Sin embargo, anteriores investigaciones han probado que, de existir, podrían utilizarse en informática.
Más información: Seth Lloyd, et al. “Closed Timelike Curves via Postselection: Theory and Experimental Test of Consistency.” Physical Review Letters 106, 040403 (2011). DOI:10.1103/PhysRevLett.106.040403
