Hablando con Científicos - Cienciaes.com

Los imanes son elementos fascinantes que forman parte integral de nuestra vida cotidiana, a menudo sin que nos demos cuenta. Sin ellos, nuestros electrodomésticos, teléfonos, automóviles o muchos de los equipos utilizados en hospitales, laboratorios o la industria, no podrían funcionar. Ante tal diversidad de aplicaciones, la investigación sobre nuevos materiales ferromagnéticos no cesa y un ejemplo impresionante de innovación en este campo es el desarrollo de un imán ultrafino, tanto, que está formado por una superficie de un solo átomo de espesor. El logro ha sido posible gracias al trabajo de un nutrido grupo de científicos liderados por Jorge Lobo Checa, investigador del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos.

Cada vez que acudimos a la farmacia para adquirir un medicamento recetado por el médico, rara vez somos conscientes de la extensa serie de pasos y controles que ese fármaco ha superado antes de ser aprobado para su consumo. Los ensayos clínicos constituyen una parte fundamental de este proceso, imprescindible para el desarrollo de nuevos medicamentos, tratamientos y terapias médicas. Generalmente, un ensayo clínico se estructura en varias fases, cada una con objetivos específicos y una participación creciente de voluntarios. Hoy, Pablo Palazón, inmunólogo y gestor de ensayos clínicos, nos ilustra sobre los diversos aspectos relacionados con la seguridad, el procedimiento, los principios éticos y los retos que enfrentan los ensayos clínicos, todo ello con el fin de desarrollar nuevas y mejores maneras de prevenir, detectar y tratar enfermedades.

Todo lo que consumimos o utilizamos en nuestra vida diaria genera residuos que terminan en el medio ambiente. Cuando nos lavamos los dientes y nos enjuagamos la boca, los restos de pasta dentífrica y el colutorio se van por el desagüe y se mezclan con una amplia variedad de desechos que otros también liberan. De esta forma, se crea un vasto flujo de materiales y productos químicos que circulan por las tuberías de saneamiento, alejándose para evitar que nos veamos inundados por nuestros propios desechos. Pero estas aguas no solo transportan lo que queremos descartar; también llevan consigo información sobre nuestras actividades y hábitos. Si hemos estado enfermos, las aguas residuales llevarán restos de las bacterias o virus que nos han infectado, así como de los antibióticos que hemos consumido. Si hemos usado drogas, sus moléculas permanecerán en el agua, y cualquier producto consumido o utilizado dejará su huella en forma de moléculas químicas que expertos en análisis químicos pueden identificar. Sara Rodríguez Mozaz (ICRA) investiga los residuos farmacéuticos que los humanos vertemos en las aguas residuales.

Hemos oído hablar mucho de los dinosaurios; de algunos de ellos conocemos su forma, su tamaño o sus hábitats, incluso los hemos visto recreados en películas como ‘Parque Jurásico’. Sin embargo, raramente se nos presentan estos animales prehistóricos como criaturas ponedoras de huevos, unos huevos que algunas especies incubaban y protegían con dedicación paternal. La mayoría de los restos fosilizados de los huevos son fragmentos de cáscaras dejadas atrás después de la eclosión de las crías. Pero también se han descubierto huevos completos que no llegaron a eclosionar, algunos agrupados en nidos, que, en casos extraordinarios, pueden contener embriones en su interior. ¿Cómo son estos huevos? ¿Qué forma y tamaño tienen? ¿Qué revelan sobre las criaturas que los depositaron? Miguel Moreno Azanza investiga un rico yacimiento de huevos y nidos de dinosaurio descubierto en Loarre, Huesca, y comparte hoy su conocimiento y experiencia en ‘Hablando con Científicos’.

El Sol sustenta la vida en nuestro planeta pero su gran tamaño y la enorme cantidad de energía que emite en cada momento es tal que un leve cambio en su actividad podría tener efectos insospechados sobre todos los cuerpos que le rodean. Estudiarlo es vital para nosotros y por ello, además de poner múltiples puntos de observación sobre la superficie terrestre, se han enviado ya varias misiones al espacio exterior. La sonda Ulises, lanzada en 1990, fue la primera en observar los polos del Sol, aunque lo hizo desde una gran distancia. Cinco años después se lanzó la sonda SOHO y desde entonces ha estado observando el Sol continuamente desde un punto especial situado entre la Tierra y nuestra estrella. La misión más reciente y completa, Solar Orbiter, fue lanzada en 2020 y está observando el Sol desde entonces con una calidad y profundidad sin precedentes. A bordo de la misión se encuentran diez instrumentos científicos muy avanzados, uno de ellos el Detector de Partículas Energéticas (EPD) cuyo investigador principal es Javier Rodríguez-Pacheco, catedrático de la Universidad de Alcalá e invitado hoy en Hablando con Científicos.

Las teorías cosmológicas son modelos científicos que buscan explicar el origen, la estructura y evolución del Universo. Las más aceptadas describen que el Universo comenzó hace aproximadamente 13.8 mil millones de años con el Big Bang, un estado inicial extremadamente caliente y denso, seguido por una continua expansión. Momentos después del Big Bang, el Universo se enfrió lo suficiente como para hacerse transparente a la radiación electromagnética, permitiendo que la luz viajara libremente a través del espacio. Esta radiación llega a nosotros como el Fondo Cósmico de Microondas (FCM). En su camino, el fondo cósmico de microondas ha ido encontrando polvo cósmico, estrellas, galaxias y materia oscura que ha dejado en él huellas de su existencia. La investigación de estas señales es el campo de estudio de cosmólogos y estudiantes de cosmología, como Irene Abril Cabezas, nuestra invitada en Hablando con Científicos.

Los meteoritos son pedazos de rocas que caen del cielo y alcanzan la superficie terrestre, procedentes de las profundidades del espacio interplanetario. Cada uno de ellos tiene largas historias que contar, historias que hablan de su formación en distintos lugares del Sistema Solar, de choques con otros cuerpos celestes a energías extraordinarias que levantaban nubes de escombros y los lanzaban de nuevo al espacio, y de enormes bolas de fuego que sorprenden a los humanos al chocar con la atmósfera y caer en la Tierra. Una vez aquí, muchos son encontrados por cazadores de meteoritos, personas que dedican todo su empeño en recoger estos restos para engrosar colecciones y facilitar muestras a la ciencia, muestras que nos permiten conocer un pedazo de la historia del Sistema Solar. De todo ello hablamos con José Lanza García, autor del libro ‘Cazadores de Meteoritos’.

Vivimos en un planeta singular, rico en agua, un recurso que, aunque presente en otros lugares del Sistema Solar, solo en la Tierra se encuentra en sus tres estados físicos en la superficie: sólido, líquido y gaseoso. El Sol calienta las masas de agua en ríos, lagos y océanos y las convierte en vapor que, al ascender, se enfría, forma nubes y, cuando las condiciones son adecuadas, cae de nuevo a la superficie en forma de lluvia o nieve. Así funciona el ciclo hidrológico, un ciclo que no solo sustenta ecosistemas enteros, sino que tiene un impacto significativo en el clima y en fenómenos meteorológicos, algunos de ellos extremos, como son las sequías o inundaciones. José Carlos Fernández y Luis Gimeno, investigan en la Universidad de Vigo las variaciones en el transporte de humedad y su relación con las sequías en un entorno climático cambiante.

Cuando observamos los restos neolíticos en un museo, encontramos multitud de herramientas de sílex, como cuchillos, puntas de flecha, raspadores, etc. Son herramientas hábilmente talladas, pero aparecen inconexas y dispersas porque, al faltar restos de madera y otros materiales, nos hacen pensar que aquellas gentes eran toscas y atrasadas. Esta fue mi percepción hasta que tuve la oportunidad de conocer el trabajo de Juan F. Gibaja sobre el yacimiento de La Marmotta, ubicado en el lago Bracciano, cerca de Roma, Italia. Este yacimiento excepcional se encuentra en el fondo del lago a 11 metros de profundidad y ha conservado los restos de un poblado y multitud de enseres: canoas de grandes dimensiones, herramientas completas utilizadas en labores agrícolas, arcos y flechas, cestos, semillas de cereales, opio, etc., objetos que muestran la complejidad de las poblaciones neolíticas.

A pesar de lo que el título pueda sugerir, hoy nos acercamos a la ciencia real, donde los protagonistas son seres humanos: personas normales con ideas tan brillantes como, aparentemente, absurdas. Unas ideas rozan los límites de lo que se considera científicamente serio. Sin embargo, en la mayoría de los casos, sí es ciencia seria; aunque también es delirante, divertida y capaz de hacernos dudar de la cordura de algunos científicos. Diseñar una alarma de wasabi, proponer una autocolonoscopia, administrar viagra a hámsteres para investigar el jetlag, hacer que campeones olímpicos naden en sirope o construir un repelente electromagnético de adolescentes son solo algunas de las investigaciones reales magníficamente contadas por nuestro invitado, Pablo Palazón, en su libro “Ciencia Idiota”.

Imagina un ejército de diminutas máquinas autopropulsadas, armadas con misiles radiactivos, moviéndose dentro del cuerpo en busca de células tumorales. Esto, que podría parecer sacado de una obra de ciencia ficción, es precisamente el tema de la investigación que Cristina Simó ha desarrollado durante su tesis doctoral, cuyos hallazgos han sido publicados en la prestigiosa revista Nature Nanotechnology. Esas pequeñísimas máquinas autopropulsadas son los “nanobots”, nanopartículas diseñadas para desplazarse activamente dentro del cuerpo. La investigación se ha centrado en emplear estos nanobots para combatir el cáncer de vejiga, un tipo específico de cáncer que, aunque actualmente pueda ser tratado con éxito, suele reaparecer con el tiempo. Los resultados han mostrando la capacidad de los nanobots para localizar y acumularse en los tumores de la vejiga, logrando una reducción de tamaño de hasta el 90% en ratones de laboratorio.

Durante un paseo por lugares donde pasta el ganado, no es difícil observar cómo los excrementos de los animales se convierten en hervideros de vida. La figura más llamativa entre ellos es el escarabajo pelotero, un insecto de cuerpo negro que se afana empujando con sus patas traseras una bola de excremento varias veces más grande que él. Aunque estos animales son los más destacados, existen muchos otros que, como escucharemos en la entrevista con Joaquín Hortal, investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), contribuyen con su gran diversidad y variedad de funciones a la descomposición de excrementos. El estudio, realizado en 38 localidades de todo el mundo, ha permitido evaluar la biodiversidad y el funcionamiento de estos descomponedores de estiércol en diferentes lugares, climas y bajo distintos regímenes de gestión agrícola. Publicado en ‘Nature Communications’, el estudio muestra cómo la intensificación agrícola y ganadera, así como las prácticas de gestión, impactan de manera diversa en la biodiversidad y los ecosistemas.

Las palabras ‘fantasma’, ‘duende’, ‘elfo’ o ‘gigante’ nos llevan invariablemente a pensar en personajes de la literatura fantástica, ajenos a la ciencia. Sin embargo, estos términos también se utilizan para identificar fenómenos naturales luminosos y de corta duración que ocurren en ciertas noches de tormenta. Estos fenómenos, conocidos como Eventos Luminosos Transitorios (TLE), surgen en la parte más alta de las nubes en forma de débiles destellos de luz conocidos como ‘Sprites’ (duendes), tenues discos de luz que se expanden denominados ‘Elfos’, chorros de luz azul llamados ‘Jets Azules’ y estructuras que se extienden hacia arriba, conocidas como ‘Gigantes’. Entre todos estos, existe un fenómeno muy tenue y difícil de observar que permanece durante algunos milisegundos por encima de ciertos sprites energéticos, al cual han denominado ‘Fantasma’ (Ghost). Estos ‘fantasmas’ fueron fotografiados por primera vez en 2019 y ahora, gracias a las observaciones recogidas por el equipo de María Passas Varo, nuestra invitada en ‘Hablando con Científicos’, el estudio mediante espectroscopía de uno de ellos ha revelado que su luz es emitida por átomos de hierro y otros metales.

Hasta ahora se estima que se han nombrado científicamente alrededor de 2 millones de especies. Cada una de ellas tiene un nombre compuesto por dos palabras en latín o latinizadas. Pero detrás de esas dos palabras se esconden muchas otras historias que tienen que ver, no con la criatura sino con la persona que describió la especie y le asignó un nombre. El que nombra puede ser un fanático de la mitología, como el que puso Dinastes hercules a un fuerte escarabajo, o la literatura, como quien dio a una babosa marina el nombre de Quijote cervantesi, incluso los hay que llevan en su nombre la marca de héroes del cómic como el escarabajo Trigonopterus asterix (hay otro llamado Trigonopterus obelix) y no faltan los superhéroes como la cigarra Euragallia batmani que lleva un dibujo en el cuerpo que recuerda a sello de Batman. Así bajo los nombres científicos de muchas criaturas se esconden, estrellas de rock, lugares exóticos o, incluso, palabras malsonantes y con connotaciones sexuales. Son historias magníficamente contadas en el libro ‘El arte de nombrar la vida’, cuyo autor, Carlos Lobato, esta hoy en Hablando con Científicos.

El tiempo es esa magnitud que hilvana acontecimientos en secuencia, uno tras otro, creando un orden que distingue el presente de los muchos pasados, de los cuales, solo unos pocos quedan grabados en nuestra memoria. Sin embargo, el presente y el pasado coexisten de forma inseparable. Cuando miramos al Sol, no lo vemos como es en el presente sino como era hace 8 minutos y 19 segundos. Al observar más lejos, hacia el centro de nuestra galaxia, la vemos como era hace 25.000 años, época en la que nuestros antepasados decoraban cuevas como la de Altamira. De esta forma, podemos unir las historias de nuestra especie con los acontecimientos astronómicos que sucedieron simultáneamente y que, debido a la velocidad finita de la luz, nos llegan ahora. Hoy os invitamos a este viaje, una visión que los investigadores del CSIC, Enrique Pérez Montero y Juan F. Gibaja Bao, han plasmado en el libro ‘Encuentros temporales entre Astronomía y Prehistoria’.

El firmamento nos sorprende de vez en cuando con fogonazos de energía de corta duración. Estudiarlos es difícil porque nadie sabe dónde y cuándo van a surgir y, muchas veces duran tan poco que los telescopios no tienen tiempo para reaccionar y orientarse hacia ellos. Pero ahora, gracias a una red de telescopios robóticos desplegada alrededor del mundo, esa observación es posible. La red BOOTES, así llamada, es el sueño hecho realidad de Alberto Castro Tirado, astrofísico e investigador del IAA-CSIC y nuestro invitado hoy en ‘Hablando con Científicos’. Tras tres décadas de esfuerzo, una colaboración internacional liderada por España ha erigido siete observatorios robóticos en España, Nueva Zelanda, China, México, Sudáfrica y Chile. Estos observatorios poseen una alta capacidad de respuesta para estudiar los esporádicos fogonazos de energía procedentes de las profundidades del cosmos.

Por mucho que nos parezca que el suelo bajo nuestros pies permanece inalterable, al menos a una escala de tiempo compatible con nuestras vidas, la realidad es muy distinta. El suelo se mueve y ese movimiento es evidente cuando se observa de forma continua durante largos periodos de tiempo. La tecnología que permite esa proeza se denomina InSAR, acrónimo inglés de Interferometría de radar de Apertura Sintética. Elena González Alonso, nuestra invitada en Hablando con Científicos, trabaja en vigilancia volcánica en el Instituto Geográfico Nacional con tecnología InSAR y ha participado recientemente en la presentación del Servicio Europeo del Movimiento del Terreno (EGMS), un servicio que se centra en la medida del movimiento del suelo en toda Europa a lo largo de varios años.

La criopreservación de espermatozoides y óvulos a temperaturas extremadamente bajas es común en humanos, animales y plantas, pero su eficacia varía entre especies. En aves, especialmente, congelar óvulos es complicado debido a su tamaño, demasiado grande para soportar la congelación sin deteriorarse, y la conservación de espermatozoides plantea problemas que se traducen en una baja tasa de fertilidad tras el proceso de congelación. La criopreservación en pollos es útil para la industria y como modelo para la conservación de animales ovíparos como pavos, patos, flamencos, pingüinos y tortugas. El proyecto BIOCHICK de la Unión Europea, liderado por Berenice Bernal Juárez, busca soluciones a estos desafíos.

La criopreservación de espermatozoides y óvulos a temperaturas extremadamente bajas es común en humanos, animales y plantas, pero su eficacia varía entre especies. En aves, especialmente, congelar óvulos es complicado debido a su tamaño, demasiado grande para soportar la congelación sin deteriorarse, y la conservación de espermatozoides plantea problemas que se traducen en una baja tasa de fertilidad tras el proceso de congelación. La criopreservación en pollos es útil para la industria y como modelo para la conservación de animales ovíparos como pavos, patos, flamencos, pingüinos y tortugas. El proyecto BIOCHICK de la Unión Europea, liderado por Berenice Bernal Juárez, busca soluciones a estos desafíos.

En el programa anterior, hablamos de una investigación que relaciona los efectos devastadores de una sequía con la caída del Reino Visigodo y la invasión musulmana en la península ibérica durante los siglos VII y VIII. Hoy, el historiador José Soto Chica explica cómo las fuentes históricas revelan el protagonismo de las circunstancias climáticas y sus consecuencias en aquella y en muchas otras crisis históricas. Destaca la crisis del año 536, que provocó el llamado ‘gran velo de polvo’ oscureciendo el Sol durante tres años; la ‘nube de langosta’ que asoló la península en el año 580; la ‘Pequeña Edad de Hielo’ entre los siglos XIV y XIX, un periodo de temperaturas más frías con profundos efectos en Europa; y el colapso de la civilización maya alrededor del año 900 d.C., vinculado con severas sequías que desencadenaron hambrunas y disturbios sociales. Estos ejemplos muestran que los patrones climáticos han sido a menudo un actor silencioso en algunos de los giros más dramáticos de la historia humana.