Estos son los diez avances científicos de 2022
según ‘Science’, y el Webb está el primero
TERCERAINFORMACION / 17.02.2022
El ojo dorado del telescopio espacial James Webb ha mostrado el universo con un detalle sin precedentes. Su puesta en marcha encabeza este año el ranking de los hitos científicos, entre los que también figuran el descubrimiento de la bacteria más grande del mundo, el desvío de un asteroide, ADN con dos millones de años de antigüedad, avances frente a los virus y la creatividad en la inteligencia artificial.
El telescopio espacial James Webb ha captado un
ardiente ‘reloj de arena’ durante la formación de una nueva estrella, una de
sus muchas imágenes espectaculares. / NASA, ESA, CSA, and STScI. Image
processing: J. DePasquale, A. Pagan, and A. Koekemoer (STScI)
La revista Science ha dado a conocer su ‘top ten’ de 2022.
“Elegimos las noticias más importantes de la ciencia del último año, con la
vista puesta en su impacto en la investigación y en la sociedad, y también en
la ciencia del futuro”, explica a SINC Tim Appenzeller, que dirige la sección de noticias
de esta prestigiosa revista y supervisa su equipo mundial de redactores.
Appenzeller reconoce que el hito en fusión nuclear dado
a conocer esta semana “se anunció después de que enviáramos a prensa nuestro
número sobre los avances científicos, por lo que no pudimos tenerlo en cuenta
para este año”. En cualquier caso, la lista la encabeza un claro vencedor: el
James Webb, el observatorio espacial más grande de la historia.
El ojo
dorado del telescopio James Webb se abre al universo
https://youtube.com/watch?v=MZ3ldOYGzOI%3Fenablejsapi%3D1%26origin%3Dhttps%253A%252F%252Fwww.agenciasinc.es
Tras numerosos contratiempos, 20 años de desarrollo, un coste elevado de
10.000 millones de dólares y un peligroso viaje de 1,5 millones de kilómetros
al espacio, el nuevo telescopio espacial James Webb (JWST) abrió por fin su ojo dorado y
nos permitió observar nuestro universo –y a su insondable pasado– con un
detalle asombroso y sin precedentes.
A diferencia de su predecesor, el Hubble, el JWST puede captar la luz
infrarroja, incluida la emitida por las primeras estrellas y galaxias que
comenzaron a existir. A los pocos días de entrar en funcionamiento a
finales de junio de 2022, los investigadores empezaron a descubrir miles
de nuevas galaxias, más distantes y antiguas que cualquiera de las
documentadas hasta entonces.
Además de ofrecer espectaculares imágenes del
cosmos, el telescopio es capaz de recoger suficiente luz de objetos
astronómicos (desde estrellas nacientes hasta exoplanetas) para revelar de qué
están hechos y cómo se mueven por el espacio. Estos datos ya han permitido
conocer con gran detalle la composición atmosférica de
planetas situados a cientos de años luz de la Tierra, ofreciendo pistas sobre
su capacidad para albergar vida.
Un microbio
gigantesco que se ve a simple vista
https://youtube.com/watch?v=OA9NFamCoYg%3Fenablejsapi%3D1%26origin%3Dhttps%253A%252F%252Fwww.agenciasinc.es
El descubrimiento de la
bacteria más grande del mundo, con sus complejas estructuras
internas, ha sacudido la biología este año. Se supone que los microbios son
microscópicos, pero Thiomargarita magnifica puede ser 5000 veces más grande que
muchas células bacterianas. Alcanza fácilmente el centímetro de longitud.
Esta bacteria única, parecida a un hilillo, se descubrió por primera vez
en hojas en descomposición en un manglar de la isla caribeña de Guadalupe, en
las Antillas francesas.
Lo habitual en una célula bacteriana es que su ADN flote libremente en el
citoplasma, pero en T. magnifica está en compartimentos llamados pepins unidos a la membrana, una
innovación característica de células más complejas. En estas ‘pepitas’ se almacena
el código genético de la célula, se lee el ADN y se traduce en proteínas. La
presencia de estas ‘pepitas’, junto a al descomunal tamaño de estas bacterias,
hacen replantear principios básicos en las ciencias biológicas.
El arroz perenne que promete una agricultura más fácil
Investigadores de la Universidad de Yunnan (China) y
otras instituciones internacionales han desarrollado el arroz perenne. / The
Land Institute
Los principales cultivos de uso alimentario del mundo –arroz, trigo y maíz–
se deben plantar para cada cosecha, lo que supone mucho trabajo para los
agricultores y puede contribuir a problemas medioambientales, como la erosión
del suelo.
Este año, investigadores chinos han demostrado que un tipo de arroz
perenne, que sobrevive y produce año tras año, puede ayudar a resolver esos
problemas. Esta variedad, llamada arroz perenne 23 (PR23), se creó hace años
cruzando arroz asiático comercial con otro silvestre perenne que crece en
África. Ha llevado más de dos décadas mejorar su rendimiento y calidad.
Finalmente, en 2018, los investigadores de la Universidad de Yunnan y otras
instituciones facilitaron esta nueva variedad a los agricultores de China,
alistándolos en un experimento a gran escala para averiguar cuántas veces se
puede cosechar el arroz y medir su rendimiento. El PR23 produjo la misma cantidad
de grano que el arroz normal de siembra estacional, según informaron en
noviembre en la revista Nature Sustainability. Este arroz perenne cada vez se
cultiva más, aunque se sigue investigando cómo mejorarlo y sus posibles efectos
sobre el medio ambiente.
La huella de la peste negra en los genes de los europeos
Los investigadores extrajeron ADN de los restos de
personas enterradas en algunas fosas de la peste en Londres. / Museo de
Arqueología de Londres (MOLA)
La peste negra acabó con la vida de entre un tercio y la mitad de los
habitantes de Europa hace 700 años. Tras analizar el ADN antiguo en los huesos
de más de 500 personas enterradas antes, durante y después de esta peste en
Londres y Dinamarca, un equipo de investigadores ha estudiado los genes del
sistema inmunitario y ha identificado un efecto
llamativo.
Según publicaron en Nature, los supervivientes tenían
muchas más probabilidades de ser portadores de variantes genéticas que
potenciaban su respuesta inmunitaria frente a Yersinia
pestis, la bacteria
transmitida por las pulgas que causa la peste. En concreto, descubrieron que
tener dos copias de una variante específica del gen ERAP2 estaba
fuertemente asociado con la supervivencia a la peste.
Esta variante protectora se encuentra aún hoy en el 45 % de los británicos,
por ejemplo. Su persistencia sugiere que siguió siendo favorecida por la
selección natural hasta hace poco, probablemente porque la peste fue endémica
en Europa y Asia hasta el siglo XIX. Aunque esta protección tiene un precio: la
misma variante también confiere un mayor riesgo de desarrollar enfermedades
autoinmunes, como la de Crohn y la artritis reumatoide.
Mundos perdidos reconstruidos con el ADN más antiguo
Gracias al ADN antiguo se ha podido reconstruir un
paisaje de hace dos millones de años en lo que hoy es el norte de Groenlandia.
/ Beth Zaikenjpg
Hasta hace poco, se consideraba que la duración del ADN era de
aproximadamente un millón de años. Se pensaba que un material genético mucho
más antiguo estaría muy degradado y no se podría leer. Sin embargo, los
científicos han conseguido extraer diminutos fragmentos de ADN
de al menos 2 millones de años del suelo helado del Ártico.
Su estudio, publicado en Nature, demuestra el poder del ADN
ambiental para
reconstruir mundos perdidos: en este caso, un bosque costero distinto de los
actuales que floreció durante un episodio de clima cálido en el extremo norte
de Groenlandia.
Los fragmentos de ADN de 41 muestras ricas en materia orgánica de una
gruesa capa de sedimentos amontonados en la desembocadura de un fiordo
revelaron un frondoso bosque de álamos, tuyas y otras coníferas; gansos negros
y cangrejos herradura; y mamíferos como renos, lemmings y mastodontes. El
análisis de los genes antiguos ayudará a conocer mejor las especies y sus
adaptaciones, e incluso plantear controvertidas propuestas para volverlos a
resucitar.
Las vacunas contra el VRS, cerca de la meta
Los bebés que sufren infecciones graves por el virus
respiratorio sincitial, como éste en una UCI alemana, suelen necesitar
ventilación. / Marijan Murat/Picture Alliance via Getty Images/Science
El virus respiratorio sincitial (VRS) es un patógeno que infecta el
tracto respiratorio. Es la causa más frecuente de bronquiolitis y neumonía en
lactantes menores de un año, pero también puede afectar a adultos (con un
cuadro parecido al resfriado común) y está empezando a ser una causa importante
de problemas respiratorios en personas mayores.
Ahora, los ensayos clínicos a gran escala de dos vacunas contra el VRS han
demostrado por fin que pueden proteger con seguridad a los lactantes y los
ancianos. Ambas vacunas previnieron la enfermedad grave en personas mayores de
60 años sin causar efectos secundarios graves. Una de ellas también protegió a
los lactantes durante seis meses cuando se administró a sus madres al final del
embarazo, para que pudieran transmitir los anticuerpos a sus fetos.
Las nuevas vacunas se basan en estudios de 2013 realizados por Barney
Graham y sus colaboradores del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades
Infecciosas (EE UU) sobre proteínas virales, pero ahora se ha logrado que
desencadenen niveles mucho más altos de anticuerpos potentes y resolver problemas de
seguridad. Las buenas noticias de los ensayos de este año realizados por GSK y
Pfizer confirman esta estrategia, y pronto se conocerán también los resultados
de las compañías Janssen Pharmaceuticals y Bavarian Nordic.
Asteroide desviado con la misión DART
Imagen real del asteroide Dimorphos contra el que
impactó la sonda DART. / NASA
Durante miles o millones de años, una pequeña luna
llamada Dimorphos dio
vueltas alrededor de un asteroide más grande, Didymos, a millones de kilómetros
de la Tierra. El 26 de septiembre, la NASA impactó contra él una
nave espacial, alterando para siempre su órbita y demostrando
una estrategia que algún día podría salvar a la humanidad.
Cuando la sonda Double Asteroid Redirection Test (DART), del tamaño de un
frigorífico, se estrelló a unos 6 kilómetros por segundo contra Dimorphos, de
160 metros de ancho, celebraron el primer simulacro de una misión de
defensa planetaria. El
objetivo de la NASA era acercar ligeramente el Dimorphos a su compañero,
acortando su período orbital.
Pocos días después se confirmó el éxito de la misión. Sus responsables
informaron de que el impacto alteró la órbita de Dimorphos alrededor de Didymos
en 32 minutos, reduciéndola de 11 horas y 55 minutos a 11 horas y 23 minutos.
Se demostraba así una estrategia que se podría seguir si algún día un asteroide
amenaza la Tierra.
Estados Unidos aprueba una ley histórica sobre el clima
La nueva legislación estadounidense sobre el clima
subvencionará las energías renovables, incluida la solar. / U.S. Army Corps of
Engineers
A pesar de los importantes estudios científicos de EE UU sobre los riesgos
del cambio climático y los avisos de sus diplomáticos en los foros
internacionales, esas advertencias sonaban vacías porque, a diferencia de
muchos países ricos, el segundo mayor productor mundial de gases
de efecto invernadero (después
de China) nunca había aprobado una ley para reducir sustancialmente esas
emisiones.
Este verano, cuando los intentos de aprobar una normativa de este tipo
parecían condenados otra vez al fracaso, todo cambió cuando un senador clave
abandonó repentinamente su oposición y salió adelante. Las disposiciones
climáticas de la llamada Ley de Reducción de la Inflación
(IRA, por sus
siglas en inglés) suponen el mayor paso que jamás haya dado Estados Unidos para
frenar el calentamiento global.
La ley destina 369.000 millones de dólares durante 10 años a apoyar la
electricidad procedente de fuentes renovables y la energía nuclear, a la vez
que impulsa el paso generalizado hacia los vehículos eléctricos y la
investigación para reducir las emisiones industriales. Se calcula que así EE UU
podría reducir en 2030 sus emisiones de gases de efecto invernadero en un 40 %
respecto a 2005, por lo que necesitará más medidas si quiere cumplir su
objetivo del 50 % en virtud del Acuerdo de París.
La inteligencia artificial se vuelve creativa
La obra ‘Théâtre D’opéra Spatial’ de Jason Allen,
generada por inteligencia artificial, ganó el primer premio en la categoría
digital de la Feria Estatal de Colorado. / @colostatefair
La inteligencia artificial (IA) se está abriendo paso, especialmente este
año, en ámbitos que antes se consideraban exclusivamente humanos, como la
expresión artística y los descubrimientos científicos. Las pruebas visualmente
más asombrosas –que inundan las redes sociales– las aportan los modelos de
texto a imagen. Utilizan
el aprendizaje automático para emparejar palabras con imágenes on line, encontrando patrones que permiten
generar nuevas imágenes basadas en nuevos textos.
Un ejemplo es el programa DALL-E del laboratorio de investigación OpenAI,
que ha implementado una técnica de aprendizaje automático llamada difusión,
donde las imágenes surgen del «ruido» guiadas por el contexto o las
descripciones del texto. Este año se han presentado varios modelos de este
tipo, y un artista que utilizó uno de ellos ganó
un concurso de bellas artes. Al mismo tiempo, Meta, Google y otras empresas han lanzado
modelos de difusión capaces de crear vídeos.
Por otra parte, siguen las aplicaciones creativas de la IA en ciencia. Las
herramientas que predicen la estructura 3D de las proteínas ya fueron uno de
los hitos en 2021 y este año han avanzado, e incluso la compañía
DeepMind, con su
programa AlphaFold, ha logrado predecir la forma tridimensional de más de 200 millones de
proteínas de los organismos de la Tierra. Además, esta empresa
de Google, ha presentado AlphaTensor, una herramienta que diseña algoritmos más
eficientes para gráficos por ordenador, simulaciones físicas y el propio
aprendizaje automático. Ha encontrado atajos que los matemáticos humanos habían
pasado por alto durante décadas.
El virus que está detrás de la esclerosis múltiple
En la esclerosis múltiple, las células de la microglía
dañan la vaina de mielina de los axones de las neuronas. / Adobe Stock
Este año se ha demostrado que un virus del herpes común, el de Epstein-Barr, es un
factor esencial en la esclerosis múltiple (EM), una
enfermedad en la que el sistema inmunitario ataca a las neuronas. El hallazgo
puede conducir a nuevas formas de tratar o prevenir este misterioso trastorno,
que provoca síntomas leves en algunos afectados, pero a otros les incapacita
gradualmente para hablar o caminar.
Desde hacía tiempo el principal sospechoso de la EM era el virus de
Epstein-Barr, que
infecta a la mayoría de las personas en la infancia y permanece latente en
algunos glóbulos blancos. Transmitido principalmente a través de la saliva,
puede provocar mononucleosis infecciosa, o «enfermedad del beso», en
adolescentes y adultos jóvenes. Casi todas las personas con esclerosis múltiple
tienen anticuerpos contra el virus de Epstein-Barr, pero también los tienen el
95 % de los adultos sanos, lo que dificulta asociarlo como la causa.
Para confirmar la relación, varios epidemiólogos examinaron 20 años de
historiales médicos de más de 10 millones de militares estadounidenses. Así
comprobaron que prácticamente todos los 801 soldados que desarrollaron EM
dieron positivo en las pruebas del virus de Epstein-Barr. Y entre los que
inicialmente dieron negativo, una infección posterior multiplicó por 32 el
riesgo de padecer esta enfermedad, según informaron en Science.
Pocos días después, otros investigadores publicaron en Nature un posible mecanismo de
mimetismo molecular con el que el virus latente puede despertar y causar lesiones
nerviosas. Las investigaciones continúan con
la vista puesta en el desarrollo de nuevos fármacos.
Fuente: Science / SINC
