martes, 28 de diciembre de 2021

Antropología : DESENTERRANDO EL PASADO: EPISODIO 16: Viaje a la garganta de Olduvai, la cuna de la humanidad

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la Evolución humana, sigue siendo la tarea principal de la arqueología descifrar sus orígenes, en distintos lugares de África se realizan excavaciones en yacimientos que se van sacando a  la luz las distintas etapas que sufrió el Homo Erectus, tal como lo conocemos ahora al hombre moderno.
Justamente en Tanzania, un país conocido con las gigantescas migraciones de al vida salvaje, también tiene un valle conocido como la Garganta de Olduvai, que es una depresión cuyo cañón de 48 kilómetros de extensión está llena de volcanes, donde han descubierto residuos humanos de hace 1,7 millones de años, cuyos pobladores se dedicaron a la industria lítica en fabricar herramientas y armas para cazar y trabajar, por lo que Olduvai, es la cuna de la humanidad....  ....siga leyendo los pasos de la Evolución Humana........



La garganta de Olduvai, en Tanzania, es uno de los yacimientos paleoantropológicos más importantes del mundo.

Foto: iStock

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En este capítulo nos vamos a Tanzania. Una tierra famosa por sus increíbles jirafas, leones o elefantes… Son muchos los que vienen de safari buscando aventuras, pero esta tierra fértil de migraciones animales esconde también la clave paleontológica de la evolución humana. Hoy nos centraremos en esto.

Al norte de este país africano, hay un lugar clave para esta investigación, la Garganta de Olduvai. Un cañón de 48 kilómetros de longitud rodeado de volcanes, dónde se creó una de las primeras industrias líticas del planeta, es decir, dónde se empezó a crear herramientas de piedra.

Nos preguntaremos… ¿De dónde venimos? ¿Quiénes eran nuestros antepasados? ¿Cómo vivían estos homínidos?

Los antiguos pobladores que residieron en la zona en el periodo achelense, es decir, hace 1,7 millones de años, eran unos auténticos artistas en el uso de materiales para fabricar herramientas con las que cazar o trabajar. Puede que fuesen una especie de fabricantes de navajas suizas, entre comillas, por su función multiuso.

Conoceremos el trabajo de un matrimonio el nombre del cual quedará para siempre ligado a estas tierras. Hablamos de Louis y Mary Leakey. ¿Qué descubrió esta pareja que fue tan sumamente importante en el campo de la evolución humana?

A través de su historia y de la de dos investigadores que actualmente están trabajando en el terreno, viajamos a la cuna de la humanidad. Bienvenidos a un nuevo episodio de “Desenterrando el pasado”.

Si se quiere investigar sobre los orígenes de nuestra especie, el país dónde hay que dirigirse es, sin lugar a dudas, Tanzania. Muchos son los investigadores que año tras año viajan al lugar en busca de material que les permita entender mejor quiénes fueron nuestros antepasados. Es el caso de Ignacio de la Torre, doctor en arqueología y actual miembro del CSIC. Desde 2007 dirige un proyecto que busca el origen y evolución del Homo erectus en África oriental. Un proyecto financiado por la fundación Palarq.

En este capítulo nos situamos en Olduvai, al norte del país, a unos 500 km de la capital, Dodoma… o lo que es lo mismo, a 8 horas en coche hacia el sur. Este territorio contiene una de las secuencias paleo antropológicas científicamente más relevantes de todo el viejo mundo.

La garganta de Olduvai es una de los yacimientos más importantes para los orígenes humanos, es una secuencia arqueológica muy conocida y cualquier arqueólogo que esté interesado en la arqueología de los orígenes humanos pues siempre tiene la garganta de Olduvai como un referente”.

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El equipo del proyecto está formado por investigadores de todo el planeta. Trabajan con el objetivo de conocer la zona que dio nombre a la cultura Olduvayense, la primera cultura arqueológica en Olduvai. Una cultura que dura al menos 1 millón de años, comenzando hace 2,6 millones de años. Cómo decíamos este proyecto busca entender mejor esta cultura para compararla con la cultura arqueológica que vino posteriormente y que se conoce como cultura Achelense.

En unos minutos hablaremos de ello… antes, como siempre, toca situarnos.

La Garganta de Olduvai se encuentra en el Valle del Rift, una gran fractura geológica situada en el este de África que cuenta con una extensión de más de 4.800 km.

A este Valle también se lo conoce cómo la cuna de la humanidad, por la importancia de los fósiles de homínidos que se han encontrado, unos fósiles clave para entender la evolución humana.

La garganta de Olduvai se encuentra en el gran Valle del Rift, que es una falla tectónica que abarca desde el Mar Rojo hasta Mozambique. Es decir, desde Etiopía hasta Mozambique, y es un accidente geográfico que divide África en dos partes. Lo que llamamos África oriental y el resto de África.

Bien, por un lado, hay que destacar el Valle del Rift y, por otro, el Parque Nacional del Serengeti, una zona que a todos nos sonará por los documentales de la 2. Pero lo más importante, a garganta de Olduvai está rodeada por volcanes.

Este sonido nos es, desde hace unos meses, familiar. Poco sabíamos de lava, coladas o colapsos, hasta que el 19 de septiembre de 2021 el volcán de la Palma entró en erupción. Luego hablaremos de ello.

Estas estructuras geológicas, los volcanes, tienen una relevante importancia en las investigaciones. Nos lo cuenta el geólogo Alfonso Benito, miembro del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), que lleva años vinculado al proyecto.

“Es una cuenca digamos sedimentaria, una gran depresión que se ha ido rellenando con sedimentos a lo largo del tiempo. Y esta depresión está rodeada por volcanes, que han tenido una actividad notoria durante todo el registro sedimentario y han ido proporcionando pues distintas capas de lava y de cenizas que se han ido intercalando entre los distintos sedimentos y que ahora están ahí y nos permiten datar todos los yacimientos y también son erupciones volcánicas que han afectado a todos los ecosistemas que estaban allí donde habitaban los homínidos”.

Bien, os proponemos un juego…Vamos a hacer el ejercicio de cerrar los ojos y a escuchar a Alfonso que nos ayuda a imaginarnos el paisaje.

“Te tienes que imaginar que es lo que llamaríamos un altiplano, una zona que está muy elevada, a 1.400 metros y es una cuenca que tiene ahora un clima semiárido, hay zonas que tienen más vegetación, con mucha zona de pasto y en este altiplano con este clima y vegetación ha habido una erosión muy grande en un momento determinando que formó una garganta, como un cañón, y esta garganta es la que erosionó todos los sedimentos y dejó expuesto pues todos los niveles estratigráficos donde vemos ahora los yacimientos”.

Antes hemos comentado que el hecho de que la zona esté llena de volcanes influye en los materiales arqueológicos encontrados.

Ignacio destaca este hecho cómo muy positivo y nos da 2 razones.

“En primer lugar, los volcanes cuando hay una erupción emiten lavas, cenizas y esas se pueden datar. Es decir puedes saber la edad exacta cuando se emitieron esos materiales volcánicos. Si tienes un yacimiento arqueológico que está depositado entre sedimentos volcánicos, si datas esos materiales volcánicos puedes saber la edad del yacimiento”

Ya sabemos que los volcanes ayudan a la datación, permiten tener un mejor control cronológico de los restos encontrados, y además…

“Las características geoquímicas de las cenizas volcánicas interactúan con los huesos para que haya una buena preservación del material óseo, que se conserva a lo largo del tiempo gracias a las características geoquímicas del sedimento”.

Y además permiten mejor la conservación de los materiales.

Lo que nos hace pensar que si nos fijamos en el volcán de La Palma, dentro de miles y miles de años, cuando quieran investigar la zona lo tendrán más fácil para estudiar quienes vivieron allí y cómo era el ecosistema. Por cierto, le preguntamos al geólogo del proyecto, a Alfonso, qué piensa de las impactantes imágenes que cada día copan los telediarios.

“Si, a mí también me sorprende Y me quedo boquiabierto cuando veo las imágenes. Porque yo normalmente lo veo en rocas y sedimentos y lo interpreto, pero no es lo mismo que luego verlo funcionando directamente. Me impresiona muchísimo y te parece entre una belleza y una tragedia que afecta a la civilización moderna. Y te imaginas en los momentos de la evolución humana, como nosotros estudiamos, pues claro al ecosistema les ha afectado”.

Pero claro está, una cosa es verlo en la roca millones de años más tarde y la otra es verlo en vivo y en directo.

Antes de adentrarnos en los descubrimientos recientes que ha llevado a cabo el equipo del proyecto, vamos a conocer quiénes fueron los primeros investigadores que decidieron invertir su tiempo en explorar la zona. Y aquí hay que introducir un apellido que para siempre quedará ligado al territorio. Hablamos de la familia Leakey.

El paleontólogo Louis Leakey fue el primero en pisar estas tierras en busca de yacimientos. Corría el año 1931 y desde entonces la investigación del lugar ha sido ininterrumpida. Fue el primero en reconocer la importancia de Olduvai en el campo de la arqueología. Unos años más tarde se incorporó a sus investigaciones Mary Leakey, la que más adelante se convirtió en su esposa. Una mujer con un gran afán por desenterrar el pasado y con quien compartió un gran amor y largas jornadas de trabajo.

La pareja, ampliamente conocida en el mundo de la arqueología, lideró durante más de 80 años el estudio de la evolución humana en este territorio. Corría el año 1959 y en una zona recóndita de Tanzania (hoy día muy conocida, estamos hablando de Olduvai), la mujer, Mary, encontró el cráneo de un homínido que supuso el primer resto humano perteneciente a un miembro de la especie homo que habría vivido 1,7 millones de años atrás.

Otro de los grandes descubrimientos de la pareja son las conocidas como huellas de Laetoli. Un rastro de pisadas de hace 3,5 millones de años que corrobora que nuestros antepasados ya caminaban erguidos.

Ah! Por cierto, el matrimonio Leakey trabajó para esta casa, para National Geographic, dónde publicó algunos de sus descubrimientos.

Volvamos a la actualidad… al proyecto capitaneado desde sus inicios por el arqueólogo Ignacio de la Torre, que trabaja junto a un equipo multidisciplinar de profesionales de distintas partes del planeta.

Bien, adentrémonos en la cultura achelense, objeto de investigación del proyecto. Recordemos, la primera cultura humana en difundirse ampliamente por el Viejo Mundo y que perduró durante 1,5 millones de años. ¿Por qué se caracteriza esta cultura?

“Esta cultura arqueológica se caracteriza por la presencia de lo que llamamos hachas de mano. Son útiles de gran tamaño, mayores de 10 centímetros, con forma apuntada, con bordes cortantes y que se usarían para actividades de cualquier tipo, desde cortar carne, hasta cualquier tipo de actividades que fueran necesarias en la vida cotidiana de los homínidos”.

Los yacimientos achelenses más antiguos se encuentran en África, concretamente en África oriental. Esta cultura arqueológica es, según cuentan los investigadores, la más duradera que ha habido en la historia de la humanidad.

“Los yacimientos más antiguos tienen en torno a 1,7 millones de años, pero es que encontramos yacimientos achelenses hace solo 200 mil años. Es decir que esta cultura duró en nuestro planeta más de 1,5 millones de años, es decir, es un intervalo temporal enormemente dilatado. En el cual los humanos estaban desarrollando un comportamiento tecnológico más o menos similar a lo largo de miles de kilómetros a lo largo de cientos de miles de años”

Y, le preguntamos a Ignacio, ¿cómo se explica que el achelense se extendiera tanto en el tiempo?

“En primer lugar, que existe poca tendencia a la evolución de la cultura entre estos primeros homínidos, no existe una aceleración de las innovaciones tecnológicas algo que sí que se ve en periodos posteriores, en los que las culturas arqueológicas cada vez duran menos porque existen innovaciones tecnológicas que hacen que constantemente cambie la cultura. Si eso se debe a causas cognitivas, es decir, que estos homínidos no eran capaces de desarrollar nuevas innovaciones o simplemente se debe a que era una tecnología extremadamente eficiente esto es otra cuestión”.

Para el director del proyecto, la opción que parece más probable es la segunda. El desarrollo de una tecnología eficiente les hizo perdurar.

Parece pues que la tecnología achelense era lo suficientemente eficaz para que los homínidos la estuvieran desarrollando durante 1,5 millones de años sin prácticamente ningún cambio.

¿Cómo era esa tecnología? ¿Cómo eran las herramientas que usaban nuestros antepasados? ¿Con qué materiales las fabricaban? El que más se conserva, cómo es fácil de imaginar, es la piedra.

“Es la piedra la que mejor se conserva. Es muy probable, prácticamente con toda seguridad, los homínidos estaban usando otras materias primas para la elaboración de herramientas, pero simplemente no se conservan, no hay una visibilidad arqueológica de esas herramientas porque no se han conservado, porque son herramientas de materiales perecederos. Sabemos que nuestros parientes más cercanos, los chimpancés, utilizan herramientas de materiales perecederos, hojas, maderas, palos.. pero no se han conservado. La cultura achelense… ¿de qué están hechas sus herramientas? De piedras, porque es lo que se ha conservado en el registro”.

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Y, ¿para qué usaban estas herramientas?

“Sabemos que muchas de estas herramientas líticas se usaban para procesar las carcasas animales, es decir, las presas, los animales que los homínidos consumían. Entonces se usarían en actividades de corte, de desmembramiento de las carcasas o en actividades de quitarles la piel y demás. Y también se estarían utilizando herramientas líticas para procesar otros materiales orgánicos que quizá daban lugar a herramientas en otras materias primas. Por ejemplo para desbastar ramas de árboles, descortezar vegetales y luego usarlo en otras actividades. Podemos decir que era como las navajas suizas del paleolítico, que se usaban para todo tipo de actividades”.

Por cierto, se sabe que los homínidos del periodo achelense no estaban interesados en mamíferos pequeños. Buscaban alimentarse de mamíferos de talla mediana como, por ejemplo, gacelas o cebras y de talla grande, como podrían ser hipopótamos o, elefantes. Animales que, sin duda, encontraban en su entorno más inmediato.

Uno de los muchos descubrimientos que ha hecho el equipo del proyecto es que los homínidos que ocuparon estas tierras hace millones de años, no buscaban los materiales con los que hacer herramientas muy lejos del lugar dónde se encontraban. De hecho, la captación de materiales líticos con los que trabajaban era siempre local.

Aun así, el equipo defiende que los homínidos seleccionaban a conciencia los materiales con los que trabajar.

“Sí que parece que existe cierta selección de algunas materias primas en función de la tecnología que quieren desarrollar. Por ejemplo para los yunques, objetos que se encuentran de manera muy habitual en los yacimientos, son necesarios como elementos pasivos, sobre estos yunques se trabajan otras materias primas, como huesos que quieres partir para obtener la médula. Pues estos yunques normalmente se realizan sobre un tipo de materia prima muy concreta, unas cuarcitas que tienen una morfología muy proclive a que se puedan apoyar objetos sobre ellos. SI que están eligiendo materiales concretos para este tipo de actividad. O los percutores que usan para golpear los núcleos suelen buscar percutores que sean muy densos, materias primas duras y pesadas y que tengan una morfología que pueden cogerse con la mano de forma cómoda, de manera ergonómica”.

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Sabemos, entonces, que los homínidos seleccionaban bien las características físicas y ergonómicas de las materias primas, pero siempre dentro de un límite territorial.

Como os podéis imaginar, para llegar a rastrear todo el material encontrado, los investigadores pasan horas y horas pateando el terreno. Es un trabajo duro que requiere estar físicamente bien. Nos lo cuenta Alfonso Benito.

“Digamos que complicadísimo no es, pero desde luego tienes que estar un poco en forma. Tienes que estar subiendo y bajando en el terreno, trabajando en fuertes pendientes y si no estás muy en forma lo puedes pasar mal. Aparte están las condiciones climáticas, es un medio semiárido en el trópico y allí sobre todo al mediodía, el calor es bastante fuerte”.

Aunque, el cansancio físico que conlleva invertir tanto tiempo en investigar, es compensado por la importante flora y fauna del lugar.

“Pues si ya te digo es impresionante estar trabajando al lado de jirafas, de cebras… je je todos estos animales son impresionantes y la propia garganta también. Moverse por allí subir y bajar barrancos, estar al lado de escarpes… es una cosa bonita”.

La aparición del Achelense se ha vinculado tradicionalmente a los orígenes de una nueva especie humana, el Homo erectus. Se habla que antes, con la cultura Olduvayense, la especie dominante era el Homo Habilis.

Vamos a conocer los rasgos de esta nueva especie que llega con la cultura achelense. El Homo Erectus. ¿Cómo eran, Ignacio?

“Son homínidos mucho más altos que homo habilis. Homo habilis es el homínido del que desciende homo erectus, la altura del homo habilis no superaba el metro y 20 centímetros, eran muy bajitos. Mientras que el homo erectus africano, tenemos individuos que superan el metro setenta. Es decir, tenían ya una altura muy parecida a la que tenemos nosotros, eran muchísimo más robustos que nosotros. Sabemos eso por la cortical de los huesos. Sabemos que cuando tienes unos huesos tan gruesos es porque necesitas sostener unos músculos más grandes y potentes”.

Físicamente, se sabe que eran altos y fuertes, pero además, destacaban por ser más inteligentes.

“También tienen una capacidad craneal muy superior a la de homo habilis que indica una expansión del cerebro muy significativa respecto a homínidos anteriores y que, por tanto, indica que el desarrollo del cerebro y de la inteligencia es fundamental en esta especie. Y explica también los significativos cambios tecnológicos que implica la tecnología achelense respecto a la Olduvayense”.

La mayor parte de los restos de estos homínidos han sido encontrados en Tanzania, en la Garganta de Olduvai.

El proyecto liderado por Ignacio de la Torre lleva, desde 2007 que empezó, 16 campañas arqueológicas en la que se conoce como la cuna de la humanidad. Aún queda mucho por explorar en la Garganta de Olduvai pero estamos seguros que en los próximos años conoceremos más sobre los homínidos que habitaron en la zona.

Cómo siempre decimos, a fin de cuentas conocer nuestro pasado es conocernos mejor en el presente.

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NATIONAL GEOGRAPHIC
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

lunes, 27 de diciembre de 2021

Geología : Davemaoita .- Un nuevo mineral para entender el manto de la Tierra

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG.,  el manto interior de nuestro planeta La Tierra, sigue siendo un enigma en cuanto a los minerales que que lo integran; además de los radioactivos como el uranio, el torio y el potasio; la comunidad científica acaba de descubrir un nuevo mineral llamado: Davemaoita, nombre dado en honor al científico chino-norteamericano Ho-Kwang Mao, el descubrimiento fue posible a un diamante encontrado en Botswana, que sólo existe en el manto de la Tierra; su hallazgo abre una nueva ventana al estudio de la dinámica de los minerales en las capas profundas de la Tierra....  ...sigan leyendo.....................

Los científicos lo han encontrado en el interior de un diamante extraído en Botswana. El mineral, llamado davemaoita, solo existe en el manto de la Tierra y su hallazgo abre una nueva ventana al estudio de la dinámica de los materiales en las capas profundas de la Tierra.

23 de noviembre de 2021, 20:46 | Actualizado a 


Davemaoita: un nuevo mineral

El nuevo mineral fue encontrado en el interior de un diamante. Su estudio arrojará nueva luz sobre la estructura y la composición química de los materiales del manto interior de la Tierra.

Foto: Aaron Celestial/Museo de Historia Natural de Los Ángeles

Un pequeño fragmento de roca atrapado en el interior de un diamante tiene la clave sobre algunos secretos geológicos de nuestro planeta. Este pequeño trozo de roca ha abierto una ventana al conocimiento de la composición y estructura de los materiales presentes en el manto interior de la Tierra. El diamante procedía de una mina de Botsuana y se formó a más de 660 kilómetros de profundidad, en el límite superior del manto interior, y en su interior se encuentra un mineral de silicato recién identificado llamado davemaoita, del que hasta ahora no se tenía conocimiento en el medio natural.

Hasta ahora este mineral, la davemaoita, solo se había obtenido en análisis de laboratorio

Es la primera vez que los científicos consiguen demostrar definitivamente su existencia, pues hasta la fecha únicamente había sido documentado en experimentos de laboratorio. El equipo bautizó el mineral en honor al conocido geofísico sinoamericano Ho-Kwang Mao, cuyas investigaciones han sido cruciales para la investigación de las capas inferiores de la Tierra.

El mineralogista Olivier Tschauner, de la Universidad de Nevada en Las Vegas, y sus colegas identificaron la composición química y la estructura del nuevo mineral, que calificaron como un tipo de silicato de calcio CaSiO3-perovskita a través de técnicas analíticas, como la difracción cristalográfica de rayos X, la fluorescencia y la espectroscopia.

Hasta la fecha la comunidad científica había estimado que entre el 5 y el 7% del manto interior terrestre debía estar compuesto por este mineral, muy difícil de observar en esa capa terrestre (que se extiende hasta 2.700 kilómetros por debajo de la superficie del planeta). Y es que, a esas profundidades y presiones, los minerales empiezan a reorganizar sus estructuras cristalinas modificándolas completamente.

“El material del manto se encuentra en movimiento debido a los movimientos de convección. Por lo tanto, a cada nivel de profundidad los minerales del manto están en equilibrio termodinámico a una temperatura y presión dadas y en función de la composición de toda la roca -explica Tshauner a National Geographic España a través de un correo electrónico-. A veces determinadas erupciones volcánicas transportan fragmentos de roca de hasta 100 km de profundidad (algunos creen que 200 km) pero no del manto inferior (660 a 2.700 km de profundidad)”. Por otro lado, explica, los diamantes tienen la particularidad de encapsular minerales de roca circundante durante su formación, los cuales quedan protegidos desde el punto de vista físico y químico. De ahí que los minerales atrapados en el diamante puedan permanecer a una presión remanente que sea lo suficientemente alta como para mantenerlos en su estructura original.

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Una cápsula del tiempo

Los diamantes, pues, actúan como cápsulas del tiempo, encerrando las formas minerales originales en su viaje a la superficie. El descubrimiento de la davemaoita no solo confirma su existencia, sino que revela la ubicación de algunas fuentes de calor de las profundidades de la Tierra. Y es que, aunque se trata de un mineral de silicato de calcio, este nuevo mineral también contiene una serie de elementos distintos que ‘se cuelan’ en su estructura cristalina, lo que incluye elementos radiactivos como el uranio (U), el torio (Th) y el potasio (K), así como elementos de tierras raras y elementos radiactivos, que, juntos producen aproximadamente un tercio de todo el calor que circula en el manto inferior terrestre. La identificación de la composición química de este nuevo mineral permite ahora a los científicos confirmar dónde residen estos elementos.

Esto es debido a que el diamante encontrado en Botswana también contenía una forma de hielo de alta presión, así como otro mineral conocido como wüstita (FeO). La presencia de esas inclusiones ayudó a deducir las presiones aproximadas a las que podría haberse formado la davemaoita: en algún lugar entre 24 mil millones de pascales y 35 mil millones de pascales, dice Tschauner. Aunque es difícil deducir exactamente la profundidad a la que se formó el mineral, sí que pueden vincular su origen a partir de la acción conjunta de los materiales de los que están formados y la acción combinada del calor y el hielo.

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Rico en potasio

De entre todos los descubrimientos, hay un aspecto que intriga a los científicos: el nuevo mineral es sorprendentemente rico en potasio, en comparación con las predicciones de laboratorio. “Es probable que la davemaoita se formase en una roca rica en potasio, junto con un fluido en el que se incluye carbono (responsable de la formación del diamante), lo que indica que se formaron en un tipo de roca distinta a la que predomina en el manto inferior de la Tierra.

Hallazgos como este son determinante para el estudio de la composición de las capas inferiores de la Tierra. “La davemaoita concentra todos los elementos que no son compatibles con la estructura de los otros dos minerales presentes en el manto inferior de la Tierra, los cuales constituyen del 93 al 95% restantes del manto. Entre ellos se encuentran el uranio, torio o potasio -aclara Tschauner-, tres elementos que por sí mismos generan un aporte sustancial del calor interno del manto.

Según explica el científico, la identificación de la davemaoita en un diamante demuestra que los procesos de carbono documentados en el manto también se dan en esas profundidades, una hipótesis que había sido propuesta hasta la fecha por la comunidad científica, pero jamás probada hasta la fecha. Además, el contenido en potasio indica la existencia de procesos químicos ampliamente documentados en el manto superior, pero desconocidos a una mayor profundidad.

"Hasta la fecha no se habían obtenido muestras del manto inferior" explica Olivier Tschauner, mineralogista.

“La correlación entre las observaciones de muestras naturales y los experimentos en laboratorio funcionan muy bien en el análisis de restos de la corteza terrestre y el manto superior -apunta Tschauner- pero hasta la fecha no se había podido realizar en muestras procedentes del manto inferior”, lo que, según el experto, abre una nueva ventana para la ciencia.

¿Y qué probabilidad hay de que se produzcan nuevos descubrimientos como este?, preguntamos al mineralogista estadounidense. “Las inclusiones por debajo de los 400 km de profundidad son bastante raras. Sin embargo, esperamos encontrar más ejemplos del manto inferior y estudiar su composición para evaluar los procesos de segregación química en el manto inferior y comprender cómo se mueve el material entre el manto superior y el inferior”. Y es que, a veces, lo mejor de un diamante está en el interior.

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Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

domingo, 26 de diciembre de 2021

CIENCIA : Estos son los avances científicos más importantes de 2021 según la revista ‘Science’

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., durante el año 2021, que está terminando la ciencia ha logrado múltiples avances, tal como lo destaca la revista científica SCIENCE, que destaca la capacidad de predecir la estructura tridimensional 3D, de las proteínas mediante la inteligencia artificial, destaca asimismo el desplazamiento sobre Marte el Modulo de Aterrizaje  Insight y la extracción del ADN humano antiguo en sedimentos, entre otros adelantos científicos ....... ...siga leyendo...... 

La capacidad de predecir la estructura tridimensional de las proteínas mediante inteligencia artificial encabeza este año el ranking de los hitos científicos, entre los que también figuran otros como los nuevos fármacos contra la covid-19, medidas del muon que desafían el modelo estándar de la física, aplicaciones in vivo de CRISPR y la extracción de ADN humano antiguo en sedimentos.


17 de diciembre de 2021, 14:00 | Actualizado a 


Modelos de estructura en 3D de distintas proteínas por el algoritmo RoseTTAFold.

Foto: Minkyung Baek & AAAS

Predicción de la estructura de las proteínas mediante IA

La solución a un problema que ha tenido en jaque a los científicos durante casi 50 años es, para Science, el descubrimiento más destacado de 2021.

Utilizando un algoritmo de inteligencia artificial (AlphaFold, de la empresa británica Deepmind), los científicos han logrado predecir la compleja estructura tridimensional que adopta una cadena de aminoácidos al plegarse para dar lugar a una proteína funcional.

“Esto supone un avance en dos frentes”, explica el editor jefe de ScienceHolden Thorp, “primero porque resuelve un problema que ha traído de cabeza a los investigadores durante casi medio siglo; y, segundo, porque va a convertirse en una herramienta revolucionaria que incrementará el desarrollo científico, como en su día lo fueron CRISPR o la criomicroscopía electrónica”.

AlphaFold predice la compleja estructura tridimensional que adoptará una cadena de aminoácidos al plegarse para dar lugar a una proteína funcional

Las proteínas son consideradas los ladrillos fundamentales de la vida, y su funcionalidad depende directamente de la estructura tridimensional que adopten. En el pasado, determinar su estructura requería tiempo y el uso de complejos y costosos procesos de laboratorio.

Pero este año, dos artículos simultáneos publicados en Nature y Science presentaron los algoritmos de aprendizaje automático AlphaFold y RoseTTA- Fold. Ambos resuelven el “problema del plegamiento de proteínas”, demostrando que pueden determinar la estructura en la que se pliega una proteína basándose solo en los aminoácidos que contiene. Todo un hito histórico en biotecnología.

Los autores han hecho pública la base de datos con los modelos de predicciones, que está disponible para aquellos investigadores o investigadoras que quieran usarla.

Dos avances para luchar contra la COVID-19

Las vacunas están teniendo un papel crucial para frenar la pandemia, pero un nuevo actor se ha unido a ellas: los antivirales, que previenen los síntomas y la muerte si se toman en una fase temprana de la infección. Se ha informado de resultados positivos con PF-07321332 de Pfizer y Molnupiravir de Merck, y algunos genéricos como la fluvoxamina (usada en el tratamiento del trastorno obsesivo-compulsivo) también podrían resultar útiles, pero se sigue investigando.

Estos antivirales representan otro de los logros del año para la revista Science, que apunta uno más en este campo: el desarrollo de medicamentos basados en anticuerpos monoclonales, ya que ayudan a luchar contra el SARS-CoV-2 y otros virus, como el VIH. Para fabricarlos se aíslan los anticuerpos más potentes de animales de laboratorio y humanos, y luego se reproducen en cantidades masivas.

Este año se han presentado diversos medicamentos antivirales que ayudan a combatir el SARS-CoV-2, incluyendo algunos basados en anticuerpos monoclonales

En el caso de la COVID-19, su objetivo es la proteína de la espiga o S del coronavirus (que este utiliza para entrar en las células humanas), impidiendo así su función.

Algunos ejemplos son los medicamentos Ronapreve y Regkirona, que en noviembre la Comisión Europea consideró como opciones terapéuticas prometedoras, o casirivimab e imdevimab, recomendados por la OMS en ciertos casos. Si se utilizan en las primeras etapas de la infección, reducen significativamente la hospitalización y las muertes en pacientes con riesgo de COVID-19 grave.

Nuevas medidas de muon que desafían el modelo estándar

En abril de 2021 se publicaron las conclusiones del experimento Muon g-2, llevados a cabo en el laboratorio estadounidense Fermilab.

Los resultados generaron un gran revuelo en la comunidad científica al mostrar que los muones —partículas fundamentales 200 veces más masivas que el electrón— se comportan de una forma distinta a la que predice el modelo estándar de física de partículas, lo que parece insinuar que están interaccionando con otras partículas o fuerzas desconocidas.

El comportamiento de los muones parece desafiar el modelo estándar de física de partículas

Sin embargo, los datos combinados de Fermilab y un experimento anterior, realizado en el Laboratorio Nacional de Brookhaven (EE.UU.), muestran una discrepancia con la teoría que presenta una desviación estándar o significación de 4,2 sigma, un poco menos de las 5 sigma que los científicos requieren para afirmar un verdadero descubrimiento.

Aun así, es una señal convincente de nueva física. Según los investigadores, la probabilidad de que los resultados sean una fluctuación estadística es de aproximadamente 1 entre 40.000.

El análisis de los datos del segundo y tercer run —período de ejecución— de Muon g-2 ya se está realizando, la cuarta fase está en curso, y hay prevista una quinta. La combinación de los resultados de las cinco ejecuciones proporcionará a los científicos una medición aún más precisa del bamboleo del muon, revelando con mayor certeza si efectivamente se esconden fuerzas o física desconocida dentro de la espuma cuántica.

Observaciones sísmicas del interior de Marte

En julio de 2021 se publicaron los primeros datos del módulo de aterrizaje Insight de la NASA, diseñado para recoger la actividad sísmica del planeta rojo.

Los editores de Science lo han elegido entre los hitos más representativos de la ciencia en este año porque Insight ha proporcionado información clave sobre la estructura interna y composición del cuarto planeta del sistema solar.

Las ondas sísmicas mostraron que el planeta rojo tiene una fina corteza, un manto poco profundo y un núcleo líquido inusualmente grande. Los nuevos datos ofrecen pistas sobre cómo se formó Marte hace miles de millones de años y cómo ha evolucionado a su estado actual.

Insight cuenta con participación española en su estación medioambiental TWINS, diseñada por el Centro de Astrobiología.


El módulo de aterrizaje de la NASA, Insight.

Foto: NASA

Obtención de ADN humano antiguo en sedimentos

Hace poco más de una década, el sueco Svante Pääbo revolucionaba el campo de la paleontología fundando la paleogenómica, el análisis de ADN antiguo a partir de restos fósiles.

Pero, como destaca Science, en 2021 se ha demostrado que ya no son imprescindibles esos restos humanos fósiles para secuenciar el ADN, si no que basta con analizar el sedimento de una cueva prehistórica para identificar a sus antiguos pobladores.

Ya no hacen falta restos humanos fósiles para secuenciar el ADN, si no que basta con analizar el sedimento de una cueva prehistórica

Gracias a esta técnica, el equipo liderado por Benjamin Vernot, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Alemania), ha conseguido obtener ADN mitocondrial y ADN nuclear de varios individuos neandertales —de los que no existen restos fósiles— en dos yacimientos de los montes Altai, en Siberia, y en la Galería de las Estatuas de la Cueva Mayor de la Sierra de Atapuerca (Burgos).

Aplicación in vivo de la técnica CRISPR

Las aplicaciones de la técnica de edición genética CRISPR-Cas9, —que valió a sus creadoras el Nobel de Química en 2020— no paran de aumentar. Hasta ahora, todos los tratamientos que usaban estas tijeras genéticas eran ex vivo, es decir, administrados en una muestra en el laboratorio. La revista Science destaca que este año se ha dado un paso más aplicando la tecnología CRISPR directamente en el cuerpo, in vivo.

En 2021 los científicos han dado un paso más con la tecnología CRISPR al aplicarla directamente en el cuerpo de pacientes, con enfermedades como la amiloidosis heridataria y la amaurosis congénita

Para luchar contra la amiloidosis hereditaria mediada por transtiretina (AhTTR), una enfermedad en la que una proteína TTR mal plegada se acumula y daña los nervios y el corazón, investigadores de Intellia Therapeutics y Regeneron Pharmaceuticals (EE UU) administraron a seis pacientes diminutas bolas de grasa que con un ARN guía y las instrucciones de una enzima CRISPR para cortar el gen defectuoso, y funcionó. Al cabo de cuatro semanas, los niveles medios de TTR en sangre se redujeron un 52 % o un 87 %, según la dosis, según informaron en The New England Journal of Medicine.

En otra investigación, científicos de Editas Medicine (EE UU) inyectaron un virus inofensivo portador de ADN CRISPR en los ojos de seis adultos con un trastorno hereditario de la visión denominado amaurosis congénita de Leber, y al cabo de unos meses dos pacientes, que habían estado casi completamente ciegos, podían percibir más luz y uno de ellos pudo correr una carrera de obstáculos con poca luz.

El desarrollo exitoso de este tipo de terapia puede sentar las bases para el tratamiento de multitud de dolencias de origen genético, aunque estas investigaciones se encuentran todavía en una fase incipiente.

La ‘cría’ de embriones abre ventanas en el desarrollo temprano

El conocimiento de las primeras etapas del desarrollo embrionario ayuda a entender los abortos espontáneos y los defectos congénitos, así como a perfeccionar los protocolos de fecundación in vitro, pero limitaciones legales y éticas restringen el estudio con embriones humanos.

Se ha conseguido alargar la vida de embriones de ratón extraídos de la madre y crear réplicas de blastocistos, una etapa embrionaria crucial

Este año, la comunidad científica ha avanzado en posibles soluciones. En marzo un equipo consiguió alargar hasta 11 días (en lugar de 3 o 4 como hasta ahora) la vida de embriones de ratón extraídos de la madre. El paso clave es girar los frascos donde están, como si fuera una noria, de tal forma que los nutrientes llegan mejor. Los embriones se sometieron a una etapa de reorganización celular y les crecieron algunos órganos y las patas traseras.

Otros equipos crearon réplicas de blastocisto (una etapa embrionaria crucial) a partir de células madre embrionarias humanas o bien células adultas reprogramadas. Estos trabajos permitirán comprender mejor los defectos del desarrollo temprano y a avanzar en nuevas terapias de reproducción asistida. No son embriones reales, pero ayudan en la investigación y son menos controvertidos.

En 2021, la organización internacional que establece las directrices para la investigación con células madre también ha relajado la prohibición de cultivar embriones humanos en el laboratorio durante más de 14 días, lo que facilita su estudio más allá de esas dos semanas.

Drogas psicodélicas para tratar el estrés postraumático

El trastorno de estrés postraumático es una dolencia psiquiátrica que afecta a la vida de cientos de millones de personas al año. El poder de alteración de la mente de las drogas psicodélicas ha suscitado la esperanza de que puedan aliviar enfermedades psiquiátricas como esta, pero pocos ensayos grandes y rigurosos han demostrado su eficacia.

En este contexto, en mayo se publicó un estudio que destaca la utilidad y efectividad de drogas recreativas actualmente ilegales, como el MDMA —éxtasis— o el alucinógeno psilocibina. Estas sustancias, combinadas con terapia conversacional, pueden crear una sensación de bienestar y empatía que ayude a las personas a procesar sus experiencias traumáticas

En noviembre, la empresa británica COMPASS Pathways anunció también los resultados positivos de un ensayo aleatorio realizado con psilocibina, un compuesto obtenido de las setas con potencial para ser aplicado en personas con depresión resistente al tratamiento. En cualquier caso, las investigaciones sobre todos estos controvertidos compuestos y el debate sobre su regulación continúa.

Resultado inesperado en fusión nuclear

Este año se ha producido un resultado en la National Ignition Facility (NIF, en EE.UU.) que sorprendió a sus propios investigadores: una reacción de fusión que se acercó como nunca antes al ‘punto de equilibrio’ oficial, aquel en el que una reacción produce más energía que la que necesita el láser para encenderla.

En la National Ignition Facility de EE UU este año se ha obtenido un resultado sobre fusión nuclear que ha sorprendido a sus propios científicos

La fusión nuclear, que alimenta al Sol y otras estrellas, se considera como una futura solución a los problemas energéticos de la Tierra, pero conseguir las enormes presiones y temperaturas que requiere es extremadamente difícil. Muchos esfuerzos se centran en confinar un plasma supercaliente en un campo magnético mediante enormes electroimanes, como en el ITER que se está construyendo en Francia.

Lo que utiliza el NIF es el pulso del láser de mayor energía del mundo para comprimir una cápsula del tamaño de un grano de pimienta con isótopos de deuterio y tritio. A principios de este año, este método generó 170 kilojulios de energía de fusión por disparo, muy por debajo de la entrada del láser de 1,9 megajulios, pero otro ‘tiro’ el 8 de agosto lo aumentó a 1,35 megajulios.

Este buen resultado, destacado también por Science, todavía no ha sido analizado por una revista científica y los investigadores tratan de entenderlo e incluso mejorarlo. Varios expertos predicen que lograrán generar energía mucho antes que el ITER, que tiene en frente a otros proyectos de fusión nuclear (Commonwealth Fusion Systems, Tokamak Energy, General Fusion y TAE Technologies Energy) que también han presentado avances en 2021.

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*SINC, el Servicio de Información y Noticias Científicas, es la agencia de noticias científicas de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT)


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