28.7.16

Ecolocalización, una lección científica extraída de "Buscando a Dory"

"Buscando a Dory" nos ha traído momentos emotivos y de risas, tanto a grandes como a pequeños. Pero también nos ha regalado alguna lección científica, siempre partiendo de la base de que se trata de una película de animación cuyo objetivo no es ni mucho menos la divulgación. Aun así, gracias a esta película, los más pequeños (y algunos grandes) han descubierto el proceso de la ecolocalización, de la mano de la beluga Bailey
Imagen de la beluga Bailie (derecha) en "Buscando a Dory"
Una gran variedad de animales de diferentes géneros utilizan la ecolocalización, entre ellos destacan los murciélagos, cetáceos odontocelos (dentados) o algunas aves como los vencejos. Este proceso se basa en la emisión de sonidos determinados que rebotan con estructuras geológicas, otros animales, etc., generando un eco que es detectado por el animal emisor del sonido. 
Esquema que representa el proceso de ecolocalización
Gracias a este proceso, logran identificar la distancia en base al tiempo que tardan en recibir el eco y de la frecuencia e intensidad de este. Además, estos animales han desarrollado varios receptores especializados que les garantizan recibir la información procedente de diferentes direcciones, un ejemplo muy claro de estos órganos especializados son el tamaño y la disposición de las orejas de los murciélagos.
Imagen de un ejemplar de Rhinolophus macrotis
Este proceso ha despertado la admiración de cientos de investigadores, ya que es considerado uno de los más complejos que se encuentran en la naturaleza, también se le conoce como sónar biológico, siendo el simil natural del sónar que utilizan los submarinos. Diferentes estudios demuestran como surgió evolutivamente hace 65 millones de años, apareciendo primero en murciélagos. No fue descrito por el ser humano hasta 1938 de la mano de, un apasionado zoólogo americano especialista en etologia animal, que dedico años de estudio a los diferentes mecanismos de orientación y navegación animal.
La pasión de Donald Griffin por la etología le llevó a mantener su vida científica activa hasta poco antes de su fallecimiento en 2003
Este mecanismo permite a animales como los murciélagos no solo orientarse, sino utilizarlo como una herramienta de caza, que les ofrece una gran ventaja, ya que les permite detectar a las posibles presas y poder perseguirlas. Como la evolución es sabia, muchas de estas presas han desarrollado sistemas para dificultar el éxito de la ecolocalización, como puede ser emitir sonidos que interrumpan o confundan las ondas, igualmente muchas especies han sabido adaptarse.

Entre los cetáceos, utilizan la ecolocalización delfines, orcas, marsopas, belugas, calderones, cachalotes, delfines fluviales, rorcuales o narvales. El agua  es el medio a través del que se transmitan las ondas de sonido. Utilizan unos chasquidos o silbidos (aspecto en el que la película no es muy fiel) en diferentes frecuencias. En función de la frecuencia el sonido puede penetrar más o menos a través del agua, los de menor frecuencia llegan más lejos ofreciendo información sobre las estructuras geológicas cercanas, mientras que los de una mayor frecuencia son útiles para detectar posibles presas en movimiento. Para producir estos sonidos utilizan el aire, este atraviesa el conducto respiratorio y otras estructuras asociadas, mientras que la frecuencia de emisión se regula por la contracción o relajación de la musculatura asociada a estas estructuras.

Para terminar y como curiosidad a puntualizar, ya que en este caso la película que no es muy fiel a la realidad, es que se ha observado como los cetáceos en cautiverio no realizan ecolocalización, ya que el eco choca contra las paredes del acuario, pudiendo afectar los oídos y estructuras asociadas del animal. Igualmente no deja de ser una película de animación, que ha introducido un concepto que muchos no conocían y que nos da una oportunidad para hablar sobre uno de los procesos más fascinantes de la naturaleza.


JFR, 2016

14.7.16

Nicolas Achúcarro y Lund, apuntes sobre un gran científico

Entre los grandes personajes de la ciencia española y de la neurociencia en particular, Nicolás Achucarro y Lund (segundo apellido heredado de su madre de origen nórdico) es uno de los más destacados. Fue un visionario, una persona extremadamente cultivadaa que aprendió de los mejores. Tuvo una vida trepidante, y una carrera científica llena de descubrimientos que por desgracia se vio truncada al fallecer a los 38 años de edad, en el año 1918.

Nació en Bilbao, en el lecho de una familia culta e ilustrada, hijo de un oftalmólogo, recibio una muy buena educación tanto en ciencia como arte, filosofía, lenguaje, etc. Pasó su juventud en una España deprimida a la que le interesaba poco la ciencia. Aun así estos años (finales del S.XIX), también supusieron el origen de una corriente cultural muy importante, donde la ciencia jugaba un papel relevante. Diferentes corrientes surgieron, dando  lugar a un periodo de esplendor cultural muy característico de las primeras décadas del S.XX. 

Como he comentado, la vida de Nicolas Achucarro fue asombrosa, como ponen de manifiesto todos sus biógrafos, y en la cual puedes profundizar leyendo los diferentes enlaces que adjunto al final del artículo. Leyendo sobre su vida y trabajo, descubres que a lo largo de contó elenco de maestros y amigos de auténtico lujo, como Miguel de Unamuno, Francisco Giner de los Ríos, Gregorio Marañón, Juan Ramón Jiménez, José Ortega y Gasset, Carl Gustav Jung, Alois Alzheimer o Santiago Ramón y Cajal entre muchos otros. Todo ellos dejaron huella en su vida e hicieron de él, no solo un gran científico sino tambien un gran pensador. Tuvo, por lo tanto, una formación también humanística, siendo consciente de la situación del mundo en el que vivía. 

Se formó en diferentes ciudades como Bilbao, Madrid y Zaragoza, teniendo largos periodos formativos en Alemania y en Francia. Tras licenciarse como médico, empezó sus investigaciones doctorales en el laboratorio de Alois Alzheimer, bajo la tutela del profesor Kraepelin en Münich. 
Achucarro, aparece en segundo lugar en la fila de arriba, al lado (tercer lugar) de Alois Alzheimer.
Posteriormente pasó por París, Londres, Liverpool, para recalar 2 años en Washington dirigiendo el "Laboratorio de Anatomía Patológica del Hospital Psiquiátrico Federal en Washington" por recomendación del propio Alzheimer. Este periodo fue altamente productiva, tanto a nivel laboral como  personal, llegando a conocer a Joaquín Sorolla y a ser invitado por el presidente Roosvelt a una recepción en la Casa Blanca. Entre estos periodos también ocupó diferentes puestos en España y finalmente volvió al Hospital Provincial. Su relación con EEUU se mantuvo tras volver a España y fue declarado Doctor Honoris Causa por la Universidad de Fordham. 
Invitación del presidente Roosvelt a la Casa Blanca

Fue un investigador pionero en el estudio la glía, células ignoradas por la mayoría de estudiosos de esa época y con una gran importancia en todos los procesos cerebrales. Su labor investigadora también se centró en el estudio de diferentes enfermedades mentales o mejorando y desarrollando técnicas de tinción

Se convirtió en una de las figuras más relevantes de la medicina de su época, de hecho fue quien diagnóstico a Santiago Ramón y Cajal de arterosclerosis cerebral, ejemplo tambien de la relación que tenía con el sabio de Petilla de Aragón. De hecho, llegó a diagnosticarse a sí mismo de leucemia linfocítica al leer un estudio sobre esta enfermedad cuando llevaba sufriéndola varios meses. Falleció el 23 de Abril de 1918, a la edad de 37 años, dejado un inmenso legado. Publicó más de 30 artículos en cuatro idiomas diferentes. De todos ellos destaca uno en el cual describió por primera vez lo que hoy denominaríamos como una demencia por taupatía. 

De todos los homenajes que ha recibido este gran científico ha sido poner nombre al "Achucarro Basque Center for Neuroscience" cuya investigación se centra principalmente en tres temas:
  • Caracterización del papel de las células gliales en la fisiología del sistema nervioso.
  • Caracteriszación de los cambios estructurales y funcionales de las rutas neuronales y gliales en el cerebro envejecido.
  • Papel de la neuroglía en las enfermedades neurodegenerativas y otras alteraciones neurológicas.  
Este es un claro ejemlo de que el legado de Nicolas Achucarro sigue vivo.
 Si quieres saber más sobre la vida de este gran científico, te recomiendo los siguientes artículos: 

http://www.achucarro.org/es/about-nicolas-achucarro
http://antigua.ome-aen.org/cronicon/achucarrobio.htm
http://www2.uned.es/dpto-quim-org-bio/seminario_didactica/biografias/achucarro.pdf
http://jralonso.es/2014/08/11/achucarro/
http://revistanorte.es/index.php/revista/article/view/188/184
http://nah.sen.es/vmfiles/abstract/NAHV2N2201474_78ES.pdf
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnana.2015.00045/abstract
http://hemerotecadigital.bne.es/issue.vm?id=0001828602&page=2&search=Ach%C3%BAcarro&lang=es

9.7.16

10 cosas que aprendí en Starmus 2016

Hace poco más de una semana concluyó la tercera edición de "Starmus" con el subtítulo "Más allá del horizonte. Homenaje a Stephen Hawking", un evento de esos que cambian tu forma de ver el mundo. 5 días de ciencia, música, debate, actualidad, etc., que no han dejado indiferente a ninguno de los asistentes. Me gustaría hacer un resumen de lo que ha supuesto este evento en forma de las "10 cosas que he aprendido allí" o que he re-aprendido.
  1. Todavía se puede dar una gran charla con transparencias, si el tema es apasionante y te llamas Roger Penrose. El famoso físico, matemático, filosofo de la ciencia y "Sir" que desarrolló la matemática que subyace a la teoría de la relatividad,  nos ofreció una gran charla, a pesar de la estupefacción del público cuando sacó sus transparencias. De hecho, esta charla tan magistral debería de servir de ejemplo para muchos que con todos los medios actuales no consiguen hacer charlas comprensibles.
  2. Que Stephen Hawking es un capaz de todo. Vimos al famoso físico actuar junto al grupo de rock progresivo Anathema, interpretando además una versión del "Lost for words" de Pink Floyd. Además Hawking demostró ser una persona con un gran sentido del humor ya que invito a asistir e invervenir en el evento a "MC Hawking" rapero que que se hizo famoso adaptando canciones de rap con frases del físico.
    Imagen de Stephen Hawking durante su charla "Breve historia de mi vida"
  3. La música como vía para comunicar ciencia. Durante todo el evento música y ciencia han aparecido y se han interrelacionado en diferentes ocasiones. La música puede ser un hilo conductor para transmitir ciencia y eso es algo maravilloso. 
    Imagen del asombroso concierto de Hans Zimmer
  4. El "eco" y la "resonancia" científica. Starmus es un evento con una repercusion internacional, que ocupa titulares en todo el mundo, de esta forma acerca la ciencia a personas de toda la geografía mundial.
  5. Que aun nos queda mucho por aprender. En todos los ámbitos científicos que se han tratado en el evento, se ha puesto de manifiesto lo mucho, y a la par poco que sabemos. Martin Rees dedico parte de su charla a dejar bien claro lo mucho que nos queda por aprender sobre el universo o David Gross, quien dedicó su charla a plantear los grandes retos a los que se enfrenta la física.
    David Gross durante su charla
  6. "Asteroid day". El evento es un caldo de cultivo perfecto para que surjan ideas como el Asteroid day que busca sensibilizar a la socidad sobre el peligro potencial de los asteroides y la necesidad de que haya una entidad internacional encargada de gestionar las posibles respuestas frente a este tipo de amenza. No solo eso, el elevado nivel de los ponentes genera un foro de debate cuyas ideas y conclusiones tendrían que ser tomadas en cuenta por nuestros políticos. 
  7. El futuro Einstein puede estar muriendo de hambre en África. Este es uno de los mensajes más potentes que se han escuchado en el foro, de la mano de Neil deGrasse Tyson. La divulgación científica también ha tenido un peso importante con ponentes como el citado astrofísico, Brian Cox o Brian Greene. Este último nos demosotró a los asistentes como el multiverso o la teoría de cuerdas se pueden hacer comprensibles auténticos profanos para el tema, como un servidor.
    Mi selfie con Neil deGrasse Tyson, no soy mucho de selfies pero esta ocasión lo merecía
  8. No importa lo que se exceda en tiempo una charla si merece la pena. Acostumbrado a congresos donde todas las charlas se exceden en tiempo, constantemente, con el afán de contar más resultados, en Starmus no miras el reloj durante las charlas, la gran mayoría son tan sumamente interesantes que no te importa que se excedan en el tiempo, generando un retraso al final de la jornada de más de una hora. Da lo mismo por que es algo único, por que cada charla aporta algo nuevo.
  9. No podremos aguantar en la tierra más de 1000 años. Este fue uno de los grandes mensajes que lanzó Stephen Hawking en su intervención, además demostró que no "vive de las rentas". En científico ofreció una charla apasionante, en la que empezó hablando de su biografía para terminar mostrando las últimas investigaciones en las que está trabajando, llegando a presentar algunos publicados hace pocos meses, lo cual pone de manifiesto su amor a la ciencia y a la aventura de descubrir. Además, el físico lanzó muchos mensajes inspiradores, llenos de fuerza.
  10. Seguimos siendo pioneros. Un mensaje que se ha dejado claro en todo el foro, se han planteado las teorías que definirán el futuro de la ciencia y de la humanidad, y eso es apasionante. Seguimos en la frontera del conocimiento, David Gross dijo que el CERN estaba a punto de dar una gran noticia (en Agosto), se ha hablado mucho de las ondas gravitacionales, etc. De hecho ya no solo se está hablando de viajes a Marte, Plutón o Júpiter, sino de viajes interestelares como el que se está ideando hacía Alfa centauri.
    Imagen de la charla del astronauta Chris Hadfield
Han sido unos días increibles que nos han marcado a todos los asistentes. Se ha reflexionado sobre temas directamente relacionados con el futuro y presente de la humanidad y me gustaría terminar el post con una reflexión de Russel Schweickart "Somos la tripulación de la nave Tierra y por lo tanto somos responsables de ella".
JFR, 2016

8.7.16

Nuevo artículo en Naukas: Grandes anónimos de la medicina

La historia de la medicina y la investigación biomédica ha estado marcada por la aparición de grandes figuras como Hipócrates, Vesalio, Servet, Fleming, Pasteur, Ramón y Cajal, Franklin, etc. Pero al igual que el resto de disciplinas científicas, muchos anónimos y anónimas han jugado un papel fundamental, de hecho dentro de este grupo aparecen una serie de personas que han sido cruciales para el desarrollo de la medicina, sin ni si quiera ser conscientes. Este artículo trata sobre algunas de estas personas.

El progreso de la ciencia, en muchas ocasiones, se ha debido a experimentos y técnicas que serían descartadas en la actualidad por cualquier comité ético y también por cualquier ciudadano de a pie. Uno de estos casos es el de James Phipps, un niño nacido...
 Cuadro de Ernest Board que representa a Edward Jenner inoculando la viruela a James Phipps.

7.7.16

¿Quién fue Nettie Stevens?

Cada vez con más frecuencia, Google dedica sus "doodles" a personas que han sido relevantes en la historia de la ciencia, por suerte para todos los amantes de esta. Hoy día cualquier empresa pagaría millones por tener esa posición privilegiada de "publicidad" por lo que es de agradecer que esta gigante de Internet otorgue lugares de importancia a científicos y científicas. El caso que nos ocupa hoy es el de Nettie Stevens, que según he estado observando por las redes, era una total desconocida para la mayoría de los mortales, habiendo sido un personaje esencial en la ciencia del siglo XX. Pero, ¿quién fue Nettie Stevens?
Imagen del doodle que ha vuelto a poner en primera plana a Nettie Stevens
Fue una auténtica pionera, una rompedora de muros en una época muy difícil para la mujer, de hecho fue la primera mujer en graduarse en Westford (junto a su hermana) y también abrió una nueva ventana en la ciencia. Pero primero hablemos brevemente de su vida, nació en 1861 en Vermont, y desde muy joven puso de manifiesto su gran intelecto. Tras graduarse en Westford trabajó de bibliotecaria para ahorrar dinero y poder ir a la universidad, finalmente en 1896 se matriculó en Standford. En 1903 se doctoró en Filadelfia bajo la tutela de Tomas Morgan, uno de los mejores biólogos de la época. Realizó varias "estancias" postdoctorales en destacados centros europeos. Por desgracia, el cáncer de mama se interpuso en su vida y falleció en 1912, dejando un gran legado científico, que hubiera valido un premio Nobel. 

Sus mayores aportaciones fueron en el campo de la genética, un área que aun estaba en entredicho, de hecho los estudios de Stevens sobre los cromosomas, y las diferencias entre cromosomas de hombres y mujeres, fueron esenciales para que esta disciplina fuera tomada en serio. También estudio las presencia de espermatozoides "X" o "Y". Se considera que gracias a pioneros y pioneras como Stevens, la genética se convirtió en, posiblemente, la rama de la ciencia más importante en el siglo XX junto con la física. 
Portada del trabajo de Nettie Stevens que supuso un cambio en la historia de la genética. Lo puedes encontrar completo en este enlace.
Según muchos libros de texto fue el famoso biólogo E.B.Wilson, el primero en descubrir estas diferencias, pero se considera que el trabajo de Stevens fue el pionero, de hecho en su artículo, Wilson, cita el trabajo de Stevens.

De ella, decían sus compañeros que era una trabajadora nata, que ponía todo su esfuerzo en la ciencia, muy creativa e independiente. Un verdadero ejemplo a seguir 155 años después de su nacimiento.
JFR, 2016 

5.7.16

Y Juno llegó a Júpiter!

Hoy a las 8:53 p. m. hora del Pacífico, ha tenido lugar uno de los eventos de la exploración espacial más esperado de los últimos años, la llegada de la sonda Juno (según la mitología griega, esposa y mujer del dios Júpiter) a la çorbita de Júpiter. En ese preciso instante un tono de telemetría de algo más de 2300 Hz ha llegado a los responsables de la misión, indicando que la sonda había encendido su motor, ralentizando la nave para ser acogida e influída por la órbita de este gigante gaseoso. Tras un largo viaje de tan solo 5 años, la sonda seguirá los pasos de la misión Galileo, que fue la pionera en la exploración de este planeta.
Recreación artística de la sonda
La llegada de la sonda a Júpiter ha tenido un gran impacto mediático, y no es para menos, ya que ofrecerá una gran cantidad de información sobre la estructura interior del planeta, que aun es una incógnita, al igual que su espesa atmósfera y sus componentes, etc. Puesto que no soy ningún experto en astronomía, y antes de ofrecer información equivocada o malinterpretada por mi cerebro neurocientífico, a continuación te enlazo una serie de artículos relacionados con la sonda, la expedición y el planeta:
  • Me he manifestado varias veces como seguidor de Naukas, como uno de los principales medios de divulgación en castellano. Dentro de la web, Daniel Marín es uno de los mejores divulgadores sobre astrofísica. En este enlace encontrarás todos sus artículos relacionados con la expedición, aunque destaco los dos siguientes:
  • "Juno llega a Júpiter" es el artículo que ha escrito George Musser para "Scientific American", puedes leer el artículo completo en castellano clickando en este enlace
  • "Tres misterios que Juno quiere resolver en Júpiter" artículo de Daniel Mediavilla para Materia de "EL País" (enlace).
  • "Juno, la nave espacial de la NASA, llega a Júpiter", artículo de "The New York Times" escrito por Kenneth Chang (enlace).
Para terminar os dejo con el divertido GIF realizado por Pictoline y "The New York Times"
Estaremos al tanto de todas las noticias relacionadas con Juno.
JFR, 2016

3.7.16

Starmus y el día de los asteroides



El festival Starmus es uno de esos eventos realmente inspiradores que pueden cambiar tu forma de ver el mundo, un auténtico catalizador de ideas. Una de las ideas originadas en Starmus ya es una realidad, se trata del “Asteroid Day” (http://asteroidday.org/), que se celebra cada año el 30 de Junio. Este día coincide con la fecha de uno de los peores impactos de asteroides del mundo moderno, el que tuvo lugar en Tunguska, Siberia en 1908.
Tunguska Ereignis.jpg
Imagen de un bosque de Tunguska, tras el impacto del asteroide

Dentro de Starmus, que ha teniendo lugar estos días en Tenerife, grandes expertos como Russel Schwickart han hablado sobre la protección frente a asteroides y la necesidad de sensibilizar a la sociedad sobre este tema. 


Para la identificación de asteroides potencialmente peligrosos se necesita una inversión en astronomía, construir telescopios de mayor resolución y que estén en los dos hemisferios. Gracias a grandes científicos como Newton, Kepler, Einstein o algunos de los presentes en Starmus como Stephen Hawking o Garik Israelaian (el responsable del evento), se ha profundizado en el conocimiento sobre el espacio, pero necesitamos seguir siendo pioneros y seguir en punta de lanza en esta ciencia. 


Como bien dejaron claro los ponentes en la sesión del pasado jueves 30 de Junio, no hace falta ser Bruce Willis para evitar impactos de asteroides, ahora mismo hay cientos de científicos profundizando en el conocimiento sobre estos cuerpos, que no son más que parte del origen de nuestro sistema solar. Si quieres conocer más sobre todos los científicos que están trabajando en este área te recomiendo la serie documental realizada con motivo del "Asteroid Day" que puedes encontrar en este enlace.

El principal reto al que se enfrenta la ciencia es descubrir nuevos asteroides potencialmente peligrosos y definir su trayectoria. Por otra parte, otro reto, en este caso relacionado con la comunicación, es evitar el sensacionalismo en medios de comunicación sobre este tema, ya que normalmente las noticias relacionadas con asteroides vienen acompañadas de mensajes casi apocalípticos, por lo que, de nuevo, la divulgación y comunicación científica vuelve a ser crucial en este aspecto.

Consulta la web http://asteroidday.org/ e infórmate sobre todo lo relacionado con este día y los proyectos que están detrás de este movimiento.
JFR, 2016