Otro record de antigüedad para fósiles

Restos de las formas de vida más antiguas detectadas hasta ahora acaban de descubrirse en unas rocas de arenisca del Arqueano en la formación Strelley Pool (Australia). No son nada impresionante de ver: microestructuras asociadas a cristales de pirita diminutos, cuyas características son claramente biológicas. Células huecas, tubulares, dispuestas en cadenas o grupos cuyo aspecto podría pasar por simples artefactos geológicos, grumos de carbonatos o sílice. El análisis microscópico y química demuestra sin embargo que corresponden a estructuras biológicas y otra cosa más: que son la causa directa de la precipitación de los granos de pirita.

Hace tres mil quinientos millones de años, la Tierra era un planeta aún caliente cuya atmósfera consistía en metano y vapor de agua; la tierra firme era un erial de roca muerta, y los océanos tibios subían y bajaban salvajemente al ritmo mareal de una Luna mucho más cercana que llenaba el cielo como en una película de Spielberg. El oxígeno era escaso en el agua y nulo en el aire, no existían animales ni plantas y en las primeras playas del mundo -donde la erosión de las mareas había molido la roca virgen en forma de fina arena silícea- en esas aguas someras, entre los granos de arena, estas bacterias arqueanas sobrevivían procesando metano y compuestos sulfurosos para obtener energía. Un método bastante ineficiente comparado con la fotosíntesis o comerse un filete con patatas, pero en aquellos tiempos y durante muchos millones de años era lo que había.

Visto en Nature Geoscience.

Las Montañas de la Locura

Cuando H.P.Lovecraft escribió At the Mountains of Madness en 1931, la investigación del polo antártico estaba en pañales. Las expediciones de Amundsen y Shackleton apenas habían rozado las profundidades del continente helado, así que el escritor no se cortó y describió una cordillera de montañas elevadísimas cerca del Polo Sur, en la que se alzaba una ciudad que había persistido mil millones de años -prácticamente desde el origen de la vida en la Tierra- hasta que el enfriamiento de los polos provocara su abandono.

Bueno, era una novela corta de pulp-fiction y el pobre tardó cinco años en que una revista de cuentos cortos se la publicara.

Pasamos al Año Geofísico Internacional, 1957-58, en que se realizaron muchas exploraciones. La III Expedición Soviética Antártica descubrió, bajo cuatro kilómetros de hielo glaciar, el macizo montañoso Gamburtsev: una cadena de montañas de casi tres mil metros de altura. Esto ya fue sorprendente, porque el concepto de aquella época era el de un Polo Sur más bien llano y sin accidentes distintivos. No se podía acceder a muestras de roca a tal profundidad, así que el misterio era: ¿qué antigüedad tiene esa formación geológica, y cómo ha quedado sepultada bajo el hielo?

Otra curiosidad es que, por la propia tectónica de placas, las cordilleras suelen encontrarse en el borde de los continentes y no en su centro. La extraña configuración continental que diera origen a las montañas polares tenía que diferir en mucho de la Tierra que ahora conocemos.

Las investigaciones más recientes, que contemplan análisis y registro de campos magnéticos, gravitatorios y lecturas por radar para atravesar la capa de hielo, han dado unos resultados sorprendentes: el núcleo rocoso debajo del macizo Gamburtsev (la “raíz” de las montañas por así decirlo) es extremadamente profunda y antigua. Las montañas antárticas se remontan a la época de formación del segundo supercontinente terrestre, Rodinia, hace mil millones de años. La colisión de las placas tectónicas elevó estas colosales cordilleras a una altura de la cual los restos actuales son sólo parte, tras mil millones de años de erosión.

Bueno, tal vez no tanto. En una época hace 250 a 100 millones de años, otro empuje volvió a elevar las montañas ya gastadas a la altura que ahora tienen; y hace 34-35 millones de años, la Antártida comenzó a quedar sepultada bajo los glaciares: en un tiempo en que los ancestros del hombre eran poco más que insectívoros con aspecto de rata, esos picos, valles y cañadas vieron la luz del sol por última vez.

Las futuras exploraciones tienen como objetivo la recogida de muestras minerales y de hielo antiguo (actualmente la muestra más antigua que se ha recogido tiene 800.000 años) que podrían verificar las teorías de que disponemos. Junto con las proyectadas expediciones al lago Vostok, son tal vez de los proyectos más ilusionantes de investigación del pasado remoto.

Visto en BBC News.

Hielo eléctrico

El hielo eléctrico no existe en la Tierra, aunque se ha especulado de su existencia en la Antártida. La molécula de agua es muy polar, con carga negativa del lado del oxígeno, y positiva del lado del par de hidrógenos. Cuando se forma hielo, sin embargo, las moléculas se organizan de forma caótica y las cargas se compensan anulándose.

Congelando agua a -213,15ºC los hidrógenos sí se alinean y el resultado es el llamado hielo XI, un cristal regular y polarizado. Esta polaridad hace que el XI tenga más facilidad para aglomerarse que el hielo común -lh-, que sólo cuenta con la gravedad para ello. Además un poco de XI es capaz de convertir el lh que le rodea en más hielo eléctrico. Esto no requiere temperaturas tan bajas como la citada; tal vez -36ºC. La importancia de esto es que bolas de hielo XI pueden haber sido en parte responsables de la consolidación de los planetas en nuestro sistema, así como de la formación de los primeros ladrillos de la vida, porque las moléculas orgánicas también son atraídas por él. Temperaturas promedio para la formación espontánea de hielo XI ocurren en los sectores más allá de la órbita de Urano; pero el efecto “memoria” del hielo persistiría hasta temperaturas semejantes a las de los satélites jovianos.

Visto en NewScientist.

La postura de los dinosaurios (muertos)

Siempre que se piensa en un fósil de dinosaurio, especialmente bípedos gráciles como Ornithomimus o Coelophysis, viene a la mente la imagen del esqueleto con el cuello fuertemente recurvado hacia atrás como un pollo muerto, así:

Y lo habitual era pensar que la pose -denominada opistotónica– era provocada por la contracción post-mortem de los tendones del cuello, o tal vez por la agonía del animal, teoría enunciada por Roy Moodie en 1918. El cuello arqueado, por cierto, no se limita a los dinosaurios bípedos sino que también ocurre con ejemplares masivos como Apatosaurus.

En un experimento reciente, Alicia Cutler y colegas de la Brigham Young University en Utah (USA) echaron pollos muertos desplumados -frescos y congelados- sobre una capa de arena durante tres meses para comprobar el efecto. No se arquearon, ni siquiera al desecarse los músculos de la zona cervical. Entonces experimentaron otros métodos, por ejemplo echarlos en agua: muchos fósiles provienen de sedimentos lacustres… los cuellos de los pollos se arquearon en segundos. Ulteriores análisis probaron también que la permanencia en agua no variaba demasiado el efecto inicial.

Ahora bien, un estudio de 2007 sobre perdices muertas en agua salada (Cynthia Marshall Faux – Museum of the Rockies, Bozeman, Montana, y Kevin Padian – UOC, Berkeley) no consiguió obtener estos efectos, por lo cual la idea de 1918 se mantuvo. ¿Puede el nivel de salinidad ser un factor tan importante? Queda por comprobar, pero es un giro interesante a una idea que ya se daba por asumida tras casi cien años.

Visto en NewScientist.

Goteras sobre el Arca!

Noticias desde Aksum, Etiopía: el templo de Santa María de Sión, o más concretamente la Capilla de las Tablas -el edificio construido en 1965 por el emperador Haile Selassie- tiene graves problemas de goteras.

Según aseveran los monjes coptos que regentan el lugar, el edificio alberga en su interior el Arca de la Alianza. Sí, la caja de madera de acacia chapada en oro que contiene las Tablas de la Ley que Moisés bajó del monte Horeb, si son ustedes creyentes. Creo que tengo por aquí un dibujo.

En fin. Según la tradición copta, Menelik I -hijo de la Reina de Saba y Salomón, y rey de Etiopía- se llevó el Arca secretamente de Jerusalén dejando en su lugar una copia; el artefacto viajó primero hasta Egipto, donde estuvo en un templo de la isla Elefantina; de ahí a un tabernáculo en la isla de Tana Kirkos (ya en Etiopía) y finalmente a Aksum donde está custodiada por un sacerdote descendiente de los levitas que originalmente manipulaban el Arca. El edificio de contención y aislamiento, por así llamarlo, no es para proteger el Arca sino al resto del mundo del poder que contiene.

Hay que decir que Etiopía tiene un gran apego por esta reliquia y cada una de las iglesias del país cuenta con una reproducción del original. Desde luego como no se permite investigarla ni tampoco verla o fotografiarla, pues poco más se puede decir.

El edificio presenta graves problemas en el tejado y actualmente está tapado con una lona asfáltica para proteger de daños el interior; parece que están construyendo una nueva capilla provisional justo al lado para alojar el Arca mientras duran las obras de restauración. El problema es que el artefacto sólo puede ser manipulado y visto por el ya citado sacerdote, y hablamos de una pieza arqueológica de 2.5×1.5×1.5 cubits, que son 131x79x79cm. ¿Habrá paparazzi esperando el momento?

Noticia en el Daily Mail.

Resumen de noticias viejas

Una recopilación de apuntes curiosos que tienen 3 o 4 meses y estaban por ahí esperando publicación:

Descubierto un esqueleto de plesiosaurio embarazada

 Este fósil de Polycotylus latippinus representa el primer hallazgo de un plesiosaurio en estado de gestación; hasta ahora sólo conocíamos restos de ictiosaurios con embriones en su interior, cosa lógica porque con su cuerpo de delfín lo tenían difícil para salir fuera del mar a poner sus huevos. El plesiosaurio en cambio era más versátil, pero ahora sabemos que al menos algunos de ellos se quedaban “embarazadas”.

El Polycotylus, de cinco metros de longitud, albergaba los restos de un embrión bastante grande (en rojo). Claramente no era una comida: los huesos no están fragmentados ni digeridos.

Más información en Nature. Visto en Pharyngula.


Fabricado el primer ano artificial

GoatseOtro triunfo en la cirugía de transplantes: la elaboración, mediante cultivo de tejidos musculares humanos y células nerviosas de tripa de ratón en una matriz circular, de un ojete totalmente operativo capaz de abrirse y cerrarse controlando el paso de contenidos. Actualmente en período de pruebas, se espera que pueda servir como reemplazo al esfínter anal interior, de control involuntario, en casos médicos que hasta ahora sólo podían controlarse con las infames bolsitas exteriores. También se considera adaptarlo para controlar temas de vejiga.

Successful Implantation of Bioengineered, Intrinsically Innervated, Human Internal Anal Sphincter en los Anales de Gastroenterología Americana. Visto en New Scientist.


Pinturas de los primeros faraones

Una expedición de la Universidad de Yale ha descubierto en julio de este año unos grabados con la representación más antigua conocida de un faraón, esto es, usando la corona blanca hedjet. Los grabados rupestres -que representan un desfile real en barca- están en Nag el-Hamdulab, cerca de Aswan, y se remontan al período Naqada sobre el 3200 A.C., o sea, el origen de las dinastías. Están en proceso de restauración, porque algún desgraciado ha estado picoteándolos recientemente: en la foto se ve al faraón (con vara, algo por encima del centro de la imagen).

Más info en Yale.


La madera más vieja del mundo

La teoría más extendida entre los paleobotánicos era que la madera -la estructura resistente de celulosa y lignina que forma el xylema secundario, que utilizan los vegetales para construir los troncos- fue un “invento” vegetal para solucionar el problema de fragilidad de los árboles de gran tamaño. Los primeros vegetales terrestres eran bajos y rastreros, con aspecto herbáceo o de musgo; con el paso del tiempo fueron apareciendo especies cada vez más grandes, por ejemplo en el período Carbonífero era usual ver helechos arbóreos, colas de caballo de varios metros de altura y licópsidas de treinta metros. Cierto que en todas estas plantas la corteza, más que el tronco, era el soporte estructural.

Pero ahora resulta que estos fósiles nuevos del Devónico -400 millones de años atrás- corresponden a las primeras conquistas de la tierra firme, son plantitas de doce centímetros. Las huellas de estructuras típicas de la madera se pueden ver en la foto marcadas con flechas: son células alargaadas que atraviesan varias capas del tronco. La nueva teoría es que, al menos al principio, la madera servía para mejorar el flujo de savia bombeado tallo arriba, otro problema de diseño con que se encontraron las plantas en aquellos tiempos.

A Simple Type of Wood in Two Early Devonian Plants, en Science. Visto en Physorg.com.


Reparando el ADN a cañonazos

Últimamente se pone mucho énfasis en los cánceres de piel o melanomas, ya que su frecuencia parece haber aumentado mucho. Una pregunta que siempre me he hecho es: ¿por qué los lagartos del desierto, que están todo el día al sol, no se ponen colorados ni tienen cáncer de piel? (y también, si lo del fotoenvejecimiento es verdad, ¿por qué no nos salen arrugas en la espanda y sí en el escroto?)

El melanoma se forma por un mal funcionamiento celular provocado a su vez por un ADN defectuoso. El ADN es afectado por la radiación ultravioleta del sol, que desestabiliza las cadenas de átomos en la molécula ADN y provoca reordenamientos caóticos, llamados dímeros. Los dímeros de ciclobutano pirimidina afectan a las bases de citosina y timina interfiriendo con su apareamiento en la replicación y provocando mutaciones: son la principal causa de melanomas en humanos.

Los peces y reptiles, en cambio, portan una enzima llamada fotoliasa. La fotoliasa reconoce la distorsión en el DNA causada por el dímero, dos timinas adyacentes en una misma banda de DNA unidas covalentemente por un anillo de tipo ciclobutano. La fotoliasa, en presencia de luz, se excita y dispara un electrón al anillo de ciclobutano, rompiéndolo y regenerando las dos pirimidinas sin alterar. ¿A qué mola? Pero nosotros, pobres mamíferos, no tenemos fotoliasa (aunque sí otros mecanismos de reparación de ADN). Hasta que aprendamos a producir esta enzima industrialmente -o a incorporarla a nuestro genoma- tendremos que seguir con las cremitas solares.

Por cierto, éste no es el tipo de explicación que suelen poner en las cremas que venden por la tele. Lo cual está bien, porque si lo pusieran, sería mentira. No hay cremas que reparen el ADN… aún.

Dynamics and mechanism of cyclobutane pyrimidine dimer repair by DNA photolyase en los PNAS. Visto en io9.