Simulando comida en la Realidad Virtual

Simulando comida en la Realidad Virtual

Resulta interesante ver cómo los guionistas de ciencia-ficción son tan detallistas para algunas cosas y luego meten la pata en el conjunto; creo que es un fallo general en el cine de estos tiempos que algún día se superará. Por ejemplo, The Matrix (1999) era muy buena en detalles: el hecho de que viviéramos en una simulación por ordenador y se hubieran perdido los datos de casi cualquier especie comestible durante el apocalipsis previo hacía que casi todas las carnes supieran a pollo. Y el factor que expone Cypher -el traidor de turno- para rendir pleitesía al Sistema es un filete de ternera bien gordo y jugoso, que se come mientras habla (mientras que en la vida real, la única comida que se puede encontrar son unas gachas asquerosas con pinta de engrudo).

Sword Art Online (2017) también contiene un mundo virtual en el que los protagonistas se ven atrapados mientras sus cuerpos, en coma inducido, permanecen dormidos durante años. Ese aislamiento del mundo real induce a algunos a experimentar con los escasos algoritmos de comida que existen en el videojuego, consiguiendo generar sabores nuevos, por ejemplo, la salsa de soja que como buenos japoneses añoran tristemente.

comida en realidad virtualAún no disponemos de interfaces cerebro-máquina tan eficientes como los de SAO o Matrix, pero el camino está abierto. Lo último lo ha publicado Nimesha Ranasinghe de la Universidad Nacional de Singapur: sistemas de estimulación mediante electrodos que excitan los receptores del sabor, provocando sensación de dulzor, salado o ácido.

El año pasado presentó una nueva versión mediante termoestimulación: unas placas que se calientan y enfrían rápidamente engañando a los receptores que tenemos en la lengua (que normalmente sirven para detectar químicos mediante lo que llamamos sabores). Esto se consigue apoyando la lengua contra las citadas plaquitas, algo de momento poco práctico. Los sujetos de prueba reconocían, además de los sabores básicos, un punto mentolado (en temperaturas sobre los 18º) y picante (hacia los 35º)

Otro sistema eléctrico, creado por Arinobu Niijima y Takefumi Ogawa, estimula el músculo masetero (que es el que sirve para masticar) para recrear una sensación de textura en la comida. Estimulando el músculo a una frecuencia alta, la sensación es de comida fibrosa; frecuencias bajas dan la impresión de bocados más suaves. La simulación más realista hasta el momento es como de gominolas; esto parece una tontería, pero pensemos en esos chicles que hemos mascado horas después de que perdieran el último rastro de sabor…

Un aparato portátil que generara esta sensación de solidez y un sabor dulzón podría ser una especie de “chicle virtual” para apaciguar las ansiedades de mucha gente que le llevan a comer compulsivamente. El dispositivo de Ranasinghe podría ayudar a reducir la ingesta de sal en pacientes que deben reducir su consumo, por ejemplo por hipertensión. O unas palomitas virtuales para el cine, con cero calorías! Las posibilidades son ilimitadas, y el objetivo final -el filete jugoso y menos-que-vegetariano de Matrix- está cada vez más cerca.

Thermal stimulation of taste, en Nature

La evolución produce penes y cerebros más grandes (en peces)

Gambusia holbrooki: cerebros y penes grandesUn estudio sobre peces mosquito (Gambusia holbrooki, pariente del guppy común) ha mostrado una “carrera armamentística” en la especie: los machos van desarrollando un gonopodio más grande para optimizar su éxito reproductivo, mientras que las hembras mejoran su cerebro para escapar de los machos.

Y es que la vida sexual de la Gambusia no es muy romántica que digamos. El macho no tiene una danza de cortejo ni hace regalitos -como las arañas o algunos pájaros- sino que se dedica al ataque por fuerza bruta: intenta copular varios miles de veces al día hasta que alguna vez tiene éxito.

Para esto, está claro que estar dotado de una buena herramienta es fundamental. En este caso, el pene* es un gonopodio: una aleta anal modificada que canaliza el esperma en la hembra. Esto no resulta divertido para la peza** y se desarrolla una relación dinámica muy similar a la de depredador-presa.

Ya sabemos a dónde lleva esto: una situación de Reina Roja, que va aumentando las capacidades de ambas partes para mantener el equilibrio. Así, mientras el gonopodio de Gambusia es más grande que el de otros peces en los que la agresividad no forma parte de las costumbres de apareamiento (y no quiero moralizar sobre el tema) el cerebro de la hembra se va modificando.

No sólo se hace más grande, sino que se desarrolla en partes específicas: el tectum (que viene a ser el procesador de imágenes del cerebro) el bulbo olfatorio, el cerebelo, tienen un tamaño que se dispara en relación a otros peces hembra… y a los propios machos de Gambusia, cuyo cerebro se queda en la mitad.

De cualquier manera, tampoco hay que ver esto con ojos demasiado humanos: no es que los machos sean unos neandertales que van violando por ahí. La hembra es tres veces más grande, y la postura que exige el gonopodio no se puede obtener a la carrera: las maniobras de despiste y huida son una estrategia para copular al fin con el macho más apto (resistente-veloz-megapeniano). Lo que queda claro es que dentro de las características exigidas al macho no está la inteligencia.

Artificial selection on male genitalia length alters female brain size, en los Proceedings of the Royal Society

*Mientras que muchos peces tienen una estrategia más tranquila, que consiste en que la hembra pone los huevos en un sitio y luego el macho los “bombardea” para fertilizarlos (esto es fecundación externa y funciona bien bajo el agua) otras especies han preferido la técnica precisa pero complicada de la cópula o fecundación interna. Complicada en muchos niveles. Qué os voy a contar.

** las palabras acabadas en “z” no tienen forma femenina: pez, portavoz, juez…

El misterioso metal de la atmósfera marciana

El misterioso metal de la atmósfera marciana

Hace poco, la sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Emission) que se dedica a explorar la tenue atmósfera de Marte, detectó una concentración en forma de capas de partículas metálicas que rodea el planeta. Concretamente, polvo de magnesio, hierro y sodio en la ionosfera.

Esto no es nada extraño. En el espacio interplanetario, hay gran cantidad de polvo mineral: roca, metales y hielo, restos de la nube original que formó el Sistema Solar y de las colisiones posteriores. Este polvillo llueve sobre los planetas continuamente, y allí donde topa con una atmósfera se funde, dejando estos restos metálicos.

En la Tierra, el campo magnético se encarga de orientarlos en forma de capas y corrientes alineados según sus líneas de fuerza, como cuando ponemos limaduras de hierro sobre un papel y pasamos un imán debajo. Pero Marte -cuyo núcleo se enfrió hace tiempo- carece de campo magnético*. ¿Entonces, qué mantiene flotando ahí esas partículas?

En parte hay zonas magnéticas fosilizadas en la superficie que podrían generar este efecto, así como los potentes vientos marcianos. La distribución del hierro y el magnesio, además, son diferentes a los modelos terrestres. La incógnita permanece, como un recordatorio de que cada planeta tiene una dinámica propia y no podemos extrapolar lo que sabemos de la geología terrestre y darlo por sentado en otro sitio…

*Sí lo tiene, pero es muy débil: dos mil veces menos que el terrestre (que a su vez es unas 200 veces menos potente que un imán de esos de nevera). Esta es una de las razones por las que el planeta es tan inhóspito para nosotros: el campo magnético provee de un eficiente escudo contra las partículas cargadas del viento solar. La pérdida de atmósfera marciana es consistente con lo que correspondería al “apagado” de su dinamo interna hace 3.600 millones de años.

La rata-topo desnuda puede sobrevivir sin oxígeno (un rato)

La rata-topo desnuda puede sobrevivir sin oxígeno (un rato)

RufusHemos visto en ocasiones las maravillosas proezas del Heterocephalus glaber o rata-topo desnuda (o ratopín rasurado, pero eso suena demasiado informal): un roedor africano que vive en colonias como las hormigas, es inmune al cáncer, vive diez veces más que un ratón y es tremendamente resiliente.

Sabíamos que, probablemente por su forma de vida (en madrigueras bajo tierra, con poca ventilación) es capaz de aguantar hasta seis veces más tiempo sin oxígeno que otros animales: pero no estaba claro el mecanismo.

Esta semana se ha publicado en Science el trabajo de un equipo de investigadores realizado en la Universidad de Illinois en Chicago (USA) que ha descubierto algo inusual: el condiciones de anoxia, la rata-topo cambia su metabolismo aeróbico -es decir, el sistema de obtener energía respirando oxígeno que usamos todos- a uno anaeróbico, obteniendo energía a través de la glicólisis de la fructosa. Esto es un mecanismo que se había observado en plantas, y jamás en un mamífero.

Los animales privados de oxígeno entraban en shock y bajaban sus constantes vitales hasta un estado de “animación suspendida”. Se liberaban grandes cantidades de fructosa (un tipo de azúcar presente en la fruta y la miel, por ejemplo) en el torrente sanguíneo, que era transportada a las células cerebrales mediante bombas moleculares. Tras haber reoxigenado la atmósfera 18 minutos más tarde, los animalitos se despertaban sin ningún tipo de daño funcional o neurológico…

Esta forma de respiración glicólica tan inusual marca otra diferencia entre una rata-topo y una rata blanca cualquiera, o un humano, que mueren o quedan gravemente afectados a nivel neurológico cuando la privación de oxígeno dura unos pocos minutos. La diferencia debe estar en unos pocos genes, y esa es la dirección a la que apuntan las nuevas investigaciones. Mientras tanto, la rata-topo puede enorgullecerse sabiéndose superior al resto de los mamíferos.

Fructose-driven glycolysis supports anoxia resistance in the naked mole-rat, en Science

visto en SINC.

¿Han encontrado vida en Encélado? No.

¿Han encontrado vida en Encélado? No.

EncéladoEstos días ha surgido en todos los medios la noticia de que la NASA habría encontrado pruebas de vida microbiana en Encélado y Europa, lunas -respectivamente- de Saturno y Júpiter. Sobre todo los titulares de la prensa común, no sensacionalista (El País, ABC, etc) eran bastante espectaculares. Como suele ocurrir, se prestan a equívoco: parece que las noticias científicas se las dejan a los becarios. Entonces, ¿qué tal si precisamos un poco?

Desde hace ya casi cuarenta años sabemos que las lunas más grandes de los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar tienen actividad geológica: un núcleo de magma caliente que provoca contracciones y desplazamientos de la corteza y actividad volcánica. Esto es posible en parte por su tamaño y en parte por la energía que proveen las mareas gravitatorias de su planeta, que retuercen y sacuden la luna como si fuera una enorme Powerball. Creo que la primera prueba de esto fue una pluma volcánica en Io, un mundo amarillento por el azufre. Pero cuando su hermana Europa mostró una superficie cubierta de hielo -hielo de agua, es decir, H2O cristalizado- se empezó a especular con la posibilidad de que bajo su superficie existiera un océano inmenso, tibio y líquido gracias al calor geotermal.

Las teorías sobre los mares europeos no se pudieron consolidar hasta que la misión Galileo se aproximó con mejores equipos que la Voyager y fotografió evidentes grietas en los glaciares de la luna, confirmando la fusión y desplazamiento de una corteza de hielo que se sustentaba sobre un mar líquido de kilómetros de profundidad. También se detectó la efusión de vapores de sulfuro de magnesio y cloruro de sodio: agua salada y chimeneas hidrotermales. Europa contiene, de hecho, mucha más agua que la propia Tierra.

(Un inciso: con una gravedad diez veces más baja que la terrestre la pesca tiene que ser espectacular allí, pero la dosis de radiación que viene de Júpiter es letal en la superficie; no son buenas playas)

Cassini sobre EnceladoY ahora vamos a la noticia de esta semana. La sonda Cassini, que ronda Saturno y su sistema de lunas/anillos, ha pasado a través de uno de los géiseres o plumas hidrotermales que también brotan de la corteza helada de Encélado. El espectrómetro de masas de la sonda ha detectado, además de compuestos orgánicos y dióxido de carbono, hidrógeno molecular: seguramente un producto de la actividad geotermal.

En la Tierra, este hidrógeno emitido por las chimeneas geotermales es un recurso energético para muchos microbios extremófilos que viven de sintetizar metano. De hecho, se supone que la vida terrestre empezó así hasta que algunas algas desarrollaron la clorofila. Si ahora mismo lleváramos un frasco de estos extremófilos a Encélado, estarían muy a gusto allí. Es una buena noticia, pero ni de lejos significa que se haya encontrado vida o trazas de ella, sólo que es más posible que exista.

visto en New Scientist y otros muchos sitios .

Vida arcaica hace 3.800 millones de años: ¿qué implica este descubrimiento?

Rocas de Nuvvuagittuq, donde se han encontrado las formaciones. imagen © Dominique PapineauUn equipo internacional de científicos ha publicado el hallazgo de vestigios fósiles de vida arcaica que podrían tener entre 3.700 y 4.200 millones de años de antigüedad en Quebec (Canadá). Este descubrimiento, que retrotrae el origen de la vida terrestre casi quinientos millones de años y prácticamente a una época en que la Tierra se estaba formando, resulta tan espectacular que ha sido publicado en la prensa por todo el mundo. Pero, ¡qué es lo que realmente se ha encontrado?

Matthew Dodd y sus colegas del University College de Londres analizaron muestras recogidas en una región llamada cinturón Nuvvuagittuq, en la costa de la Bahía de Hudson, al norte de Quebec. Las rocas tienen por lo menos 3750 millones de años de antigüedad, y algunos geólogos argumentan que tienen unos 4290 millones de años; lo que significaría que son apenas más jóvenes que el planeta. Hace muy pocos años creíamos que la Tierra era poco más que una bola de lava incandescente bombardeada por meteoritos, en esos tiempos.

¿Qué son estos fósiles?

Microtubos de hematitaEl descubrimiento en cuestión consiste en unos tubitos y filamentos de hematita incrustados en una masa de cuarzo. Las rocas Nuvvuagittuq contienen carbono isotópicamente ligero en forma de rosetas carbonatadas y gránulos de magnetita-hematita. Hablando claro: coincide con los restos que dejaría una bacteria como las que viven en las actuales chimeneas hidrotermales, oxidando hierro. La hematita es su, ejem, residuo digestivo; así como el carbono serían los restos de la propia bacteria.

Desde el Infierno

Los primeros restos incuestionables de vida orgánica de los que teníamos constancia se remontan a 3460 M.A. y son unas sulfobacterias halladas en Australia. Imaginemos el contexto: un planeta sin atmósfera, un océano sin oxígeno y lleno de minerales disueltos, calderas de agua hirviendo por todas partes y posiblemente zonas enteras evaporándose y siendo arrancadas de la corteza por el impacto de meteoritos enormes. Bueno, quinientos millones de años antes era peor.

No en vano se denomina a esta época el Hadeano, de Hades, el Infierno. Las rocas más antiguas del planeta, difíciles de encontrar, tienen esa antigüedad. Tengamos en cuenta que la Tierra es un mundo dinámico, y la corteza se va enterrando bajo capas de sedimentos para luego volver a asomar por la erosión; capas enteras simplemente se hunden en el manto para fundirse sin dejar rastro.

Dudas

Vida arcaica?Las rocas supervivientes de estos procesos suelen estar muy alteradas por la presión y el calor del subsuelo, llegando a cambiar sus características fundamentales. Esa es la pega que se le pone a este descubrimiento, ya que realmente sabemos poco de la dinámica de rocas tan antiguas. Estos tubitos podrían ser consecuencia de un proceso abiótico, es decir, sin presencia de vida.

Parece mucho escepticismo, pero recordemos hace no mucho la que se armó con el hallazgo de formas similares a bacterias en un meteorito marciano encontrado en la Antártida. La argumentación también se basaba en la presencia de microestructuras y firmas isotópicas consistentes con actividad biológica, pero al final fue una decepción.

En todo caso, de comprobarse esta nueva datación (mediante otros descubrimientos o pruebas más concluyentes) no sólo estaríamos hablando de una vida terrestre tremendamente antigua, sino de la posibilidad de que la vida orgánica tal como la conocemos, basada en el carbono, es mucho más resiliente y capaz de subsistir en entornos hostiles. Si ya tenemos un montón de mundos capaces de sustentar vida (algunos en nuestro propio sistema) esto ampliaría el rango de una forma importante.

Evidence for early life in Earth’s oldest hydrothermal vent precipitates, en Nature