Misterios de nuestro planeta Tierra.

Aunque hace décadas nuestra especie se inició en lo que podemos llamar la era espacial, todavía es mucho lo que desconocemos sobre nuestro propio hogar, ese puntito azul que flota en la inmensidad del cosmos.

Estos son sólo algunos de los misterios más esquivos de nuestro planeta.

 

¿Qué se esconde bajo el núcleo terrestre?

Núcleo terrestreLos numerosos relatos y leyendas que existen sobre lo que esconde el núcleo terrestre, son la prueba de lo cautivante que ha resultado tanto para científicos como para escritores.

Aunque durante un tiempo se creyó conocer la composición del inalcanzable centro terráqueo, en 1940 con la ayuda de un meteorito, los científicos calcularon el balance original de los minerales esenciales del planeta y descubrieron cuáles faltaban, por lo que concluyeron que el hierro y el níquel ausentes en la corteza terrestre, debían de estar en el núcleo. Pero mediciones de la gravedad realizadas en 1950 estimaron que los datos anteriores eran incorrectos. El núcleo era demasiado liviano…

Hoy los investigadores continúan cavilando sobre cuáles elementos son la causa del déficit de la densidad bajo nuestros pies. También están intrigados por las inversiones periódicas del campo magnético de la Tierra, la cuales se generan en la parte externa del núcleo que se compone de hierro líquido.

¿De dónde vino la vida?

Origen vida¿Fue la vida fraguada en la Tierra o acaso surgió en algún lejano lugar del espacio interestelar y traída hasta la Tierra en meteoritos?.

Los componentes más básicos de la vida, como los aminoácidos y las vitaminas, han sido hallados tanto en granos de hielo dentro de los asteroides como en los ambientes más extremos de la Tierra. Y descubrir cómo esas partes se combinaron para formar la primera vida, es uno de los grandes retos de la biología. Y para añadir aún más misterio, aún no han sido encontrados trazos fósiles de lo que se supone debieron ser los primeros habitantes de la Tierra, posiblemente primitivas bacterias mastica-roca.

¿Cómo se formó nuestra Luna?

LunaAlgunos científicos sugieren que la Luna surgió producto de una colisión titánica entre la Tierra y un protoplaneta del tamaño de Marte, en lo que se conoce como la Teoría del Gran Impacto.   Sin embargo no existe un consenso general al respecto ya que algunos detalles no concuerdan. Por ejemplo, la composición química de ambos cuerpos rocosos coinciden tanto que algunos investigadores sugieren que la Luna se formó a partir de la Tierra, no producto de un cuerpo impactante.

Pero según lo sugiere otro modelo, una joven Tierra con una rotación rápida podría haber expulsado suficientes rocas fundidas durante el impacto para formar una luna químicamente similar.

¿Porqué la Tierra está en su mayoría cubierta de océanos?

OceanosLos científicos creen que la Tierra era una roca seca después de que terminara de fusionarse hace 4 500 millones años. Entonces, ¿de dónde vino tanta agua?. Según una teoría, pudo llegar desde el espacio hace 4 000 millones de años, en lo que se conoce como periodo de Bombardeo Intenso Tardío,cuando la tierra fue impactada por millones de asteroides de hielo que abastecieron al planeta con toda el agua de la actualmente disponemos.

Aunque esta teoría tiene su lógica, podemos decir que el origen del agua terrestre continúa envuelto en el misterio ya que se ha encontrado muy poca evidencia de este periodo.

 

¿Podremos predecir los terremotos?

TerremotosActualmente como mucho, los modelos estadísticos permiten especular sobre la probabilidad del pronóstico de un futuro terremoto, de forma similar como los meteorólogos pueden advertirnos sobre probabilidades de lluvia. Pero eso no ha detenido a los expertos en su afán por intentar predecir cuándo será el próximo evento sísmico. Aún cuando el mayor de los experimentos realizados para tratar de predecir la fecha de un terremoto tuvo un margen de error de 12 años, los geólogos siguen calibrando los instrumentos para intentar determinar cuándo y dónde se producirá el próximo temblor.

Uno de los enigmas más grandes para los geólogos es el mecanismo que hace que los temblores comiencen y luego se detengan. Sin embargo se han producido algunos avances en la predicción de las réplicas y de los temblores producidos por los humanos, como aquellos ligados a la inyección de agua en los pozos o fracking.

 

¿De dónde vino el oxígeno?

oxígenoDebemos nuestra existencia a las cyanobacterias, criaturas microscópicas que ayudaron radicalmente a la transformación de la atmósfera terrestre. Ellas al expulsar el oxígeno como deshecho, llenaron los cielos con oxígeno por primera vez hace 2 400 millones años.

Pero las rocas revelan que los niveles de oxígeno ascendieron y descendieron durante 3 mil millones de años hasta que se estabilizaron aproximadamente en el periodo Cámbrico, hace 541 millones de años atrás. ¿Fueron estas bacterias las que impulsaron el aire, o existió otro factor que contribuyó? Entender el cambio hacia una Tierra rica en oxígeno, es el factor clave en la decodificación de la historia de la vida en nuestro planeta.

¿Cuándo surgieron las placas tectónicas?

Placas tectónicasLas delgadas placas de corteza endurecida chocaron y plegaron la superficie de terrestre formando preciosas montañas y provocando violentas erupciones volcánicas. Pero los geólogos aún no saben cuándo ni qué fue exactamente lo que desencadenó este proceso, ya que la mayoría de la evidencia se ha destruido. Sólo un puñado de pequeños granos minerales llamados zirconios han podido sobrevivir los 4.400 millones de años como muestra de lo que fueron las primeras rocas continentales.

Sin embargo todo lo que hoy día conocemos sobre las primeras placas tectónicas es controversial, los geólogos aún se preguntan sobre cómo se formó la corteza terrestre. No deja de ser  sorprendente que estos aspectos tan fundamentales sobre cómo se formó la Tierra sigan siendo tan enigmáticos.

 

¿Qué causó la explosión Cámbrica?

CambricoLa aparición de la vida compleja durante el periodo cámbrico después de 4 mil millones de años de historia terrestre, marcó un punto de inflexión. De repente aparecieron animales con vasos sanguíneos, ojos, corazones y cerebros, todos ellos evolucionando mucho más rápido que en ninguna otra era de nuestro planeta. Un aumento en los niveles de oxígeno justo antes de la explosión cámbrica podría ser la causa, pero otros factores podrían ayudar a explicar el surgimiento de tantas variedades de animales, como la carrera armamentista entre predador y presa.

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¿Fue la materia oscura la responsable de la extinción de los dinosaurios?

Extinción de los dinosaurios.

Al menos eso es lo que piensan un grupo científicos de la Universidad de Harvard al proponer un modelo que sugiere la existencia de una delgado disco de materia oscura que se esconde dentro de las galaxias o muy cerca de ellas, según lo publicaba hoy la revista Nature.

Aunque los astrónomos no han podido detectar directamente a la materia oscura, de ahí su nombre, presumen de su existencia por el efecto gravitatorio que provoca pero desconocen de qué está compuesta.

Se supone que este disco de materia oscura está en el medio de la Vía Láctea, nuestra galaxia, y la atraviesa a lo largo.  Nuestro sistema solar orbita el centro de la Vía Láctea, y mientras lo hace se mueve hacia arriba y hacia abajo, en un ciclo de aproximadamente 70 millones de años, lo que significa que podría atravesar este disco de materia oscura cada 35 millones de años.

El sistema solar atraviesa cada 35 millones de años el disco de materia oscura, representado como una línea de puntos en esta ilustración sacada de la revista Nature.

El sistema solar atraviesa cada 35 millones de años el disco de materia oscura, representado como una línea de puntos en esta ilustración sacada de la revista Nature.

Los investigadores notaron que este ciclo oscilatorio parece coincidir con el ciclo de impacto de cometas sobre la Tierra, los cuales parecen tener su punto máximo cada 35 millones de años.  Esto les llevó a preguntarse si existe una conexión entre los impactos de cometas y el paso del sistema solar a través del disco de materia oscura, y observaron que cuando esto ocurría, el disco ejercía una fuerza gravitatoria capaz de desviar la nube de Oort, que es una aglomeración de material congelado que bordea al sistema solar y de donde provienen los cometas, incluido el famoso cometa ISON.

También estudiaron el patrón de los cráteres terrestres con un diámetro superior a 20 kilómetros, creados en los últimos 250 millones de años, y al compararlos con los periodos en que el sistema solar atravesaba el disco, observaron que estos coincidían, aunque no siempre,  aún así el análisis sugiere que la materia oscura, tendría algo que ver en los patrones observados en la frecuencia de los cráteres.

Y pese a que el cráter Chicxulub, relacionado con la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años, no coincide completamente con el paso del sistema solar a través del disco de materia oscura, los investigadores piensan que está razonablemente cerca de ese periodo como para que exista una posibilidad.

Dado que los cráteres pueden formarse por los impactos tanto de cometas como de asteroides, y que sólo los cometas que se forman en el nube de Oort están lo suficientemente lejos como para ser desviados por la materia oscura, será necesario que los investigadores aprendan a distinguir entre los dos tipos de impactos para poder afinar más esta hipótesis.

Además aún está por confirmar el patrón en la frecuencia de los impactos de los cometas y la propia existencia del disco de materia oscura.

Pero pronto podremos saber más acerca de este misterioso disco, ya que el telescopio Gaia que recientemente fue puesto en órbita, hará un mapa del movimiento de los miles de millones de estrellas que componen la Vía Láctea, y puesto que la materia oscura afecta el  movimiento de los astros, el examinar las estrellas de la región en donde se supone que se encuentra el disco, ayudará a revelar si en efecto existe más materia oscura ahí, tal y como lo sugieren los investigadores de Harvard.

Descubren que nuestros ancestros procrearon con una misteriosa especie no humana ni neandertal.

Neandertales

En un evento celebrado el pasado 18 de noviembre en la Real Sociedad de  Londres, se presentó un estudio (aún pendiente de publicación), de la secuencia de los genomas de los antiguos humanos que reveló que el homo sapiens no sólo tuvo encuentros sexuales con los neandertales y con un linaje poco conocido llamado denisovanos, sino también con un grupo desconocido que habitó Asia hace más de 30 000 años.

En palabras de Mark Thomas, genetista evolucionario del Colegio Universitario de Londres (que no participó en el estudio pero que sí  asistió al evento), “nos hace suponer un mundo similar al que se describe en el “Señor de los Anillos”, en donde cohabitaban varias poblaciones de homínidos”.

Herencia Mixta:

Los neandertales fueron una especie ahora extinta vivió entre 30 000 y 130 000 años atrás.  Contrario a lo que la cultura popular nos quiere hacer creer, los neandertales fueron casi tan avanzados como los homo sapiens en cuanto a la fabricación de herramientas, e incluso algunos expertos les atribuyen la creación de las impresionantes pinturas de las cuevas de Altamira.

Los denisovanos son una especie mucho más lejana, vivieron en Siberia hace 30 000 años y probablemente provienen de una separación de la rama del árbol genético de la familia humana que eventualmente dio origen a los neandertales.  Su nombre hace alusión a la cueva de Denisova en las Montañas Altai de Siberia donde fueron encontrados sus restos.

Según los análisis genéticos los neandertales, los denisovanos y los homo sapiens tenían encuentros sexuales entre sí e incluso llegaron a procrear.

Todos los humanos modernos le debemos cerca de un 2% de nuestro genoma a los neandertales.  Algunas poblaciones de Oceanía como Papúa Nueva Guinea y los aborígenes australianos, comparten cerca del 4% de su ADN con los denisovanos. Y por razones que aún desconocemos sólo ha sobrevivido los homo sapiens.

En esta fotografía publicada por la National Geographic, se muestra el pequeño fragmento de hueso del quinto dedo de un joven homínido Denisovano descubierto por  un arqueólogo ruso en 2008 y que ahora se le conoce como la Mujer X, en referencia a su ADN mitocondrial.

En esta fotografía publicada por la National Geographic, se muestra el pequeño fragmento de hueso del quinto dedo de un joven homínido denisovano descubierto por un arqueólogo ruso en 2008 y que ahora se le conoce como la Mujer X, en referencia a su ADN mitocondrial.

Nuevos genomas, nuevos descubrimientos

Los estudios previos se basaban en secuencias de genomas de baja calidad plagadas de errores y espacios, sin embargo  las nuevas tecnologías han permitido a los investigadores limpiar el ADN original de posteriores contaminantes.  Por lo que pruebas que antes no eran consideradas aptas para análisis son ahora  buenas muestras de estudio.

Y estos modernos análisis han confirmado lo que se había descubierto en estudios anteriores, que los denisovanos se mezclaron con ancestros de los pobladores de Oceanía, con los neandertales, con el homo sapiens y lo más sorprendente, un misterioso cuarto ancestro, que según David Reich, genetista evolucionario de la Escuela de Medicina de Harvard que sí participó en el estudio, “los genomas indican que los denisovanos procrearon con otra población que vivió en Asia hace más de 30 000 años, que no es humana ni neandertal”.

Los científicos no tienen aún ni idea de qué especie puede tratarse, lo cual deja abierta la puerta para el debate, según Carles Lalueza-Fox paleogenetista de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona España, (que no participó en el estudio pero acudió al evento), puede tratarse de una especie similar al homo erectus.  Y  Chris Stringer, paleontólogo del Museo Natural de Londres (que tampoco participó en el estudio) especula que esa misteriosa población podría estar relacionada con el homo heidelbergensis, una especie que dejó África hace medio millón de años y que luego dio origen a los neandertales de Europa.

Fuentes:

http://www.livescience.com/41610-ancient-human-sex.html

http://www.nature.com/news/mystery-humans-spiced-up-ancients-sex-lives-1.14196

La especie humana ha evolucionado 100 veces más rápido en los últimos 5 mil años.

El hombre moderno ha variado genéticamente más rápido en las últimas 200 generaciones que las poblaciones de hace 5 mil años respecto a los Neandertales.

El hombre moderno ha variado genéticamente más rápido en las últimas 200 generaciones que las poblaciones de hace 5 mil años respecto a los Neandertales.

Según un estudio publicado en la Revista Proceedings of the National Academy of Sciences, se desprende que en los últimos 5 mil años la especie humana a experimentado un exponencial y acelerado cambio genético que le ha permitido adaptarse mejor al medio, resistir enfermedades y que este proceso aún hoy día continúa; algo no visto en las otras especies de animales que habitan el planeta.

¿ A qué se debe este curioso proceso?

Según el antropólogo de la Universidad de Wisconsin, en Madison, John Hawks, líder del equipo que realizó este estudio, el crecimiento y concentración de los grupos humanos han contribuido al aumento y fijación de las mutaciones genéticas.  Si bien esto no es nada nuevo, ya que uno de los pilares de la Teoría de la Evolución de Darwing, nos dice que las grandes poblaciones de individuos son más propensas a experimentar más variaciones genéticas, el estudio de Hawks aporta evidencia cuantificable al respecto; confirmando la teoría de Darwing, y al mismo tiempo contradiciendo  la creencia de que la evolución humana se había ralentizado al no ser necesaria para asegurar la supervivencia de la especie, como sí lo fue en sus inicios.

En este estudio el profesor Hawks examinó los datos obtenidos de diversos estudios internacionales sobre el genoma humano y encontró que en los últimos 40 mil años, la población humana había experimentado importantes  cambios evolutivos.

Muchos de los ajustes genéticos que hemos experimentado se deben a los cambios en el estilo de vida y la alimentación, debido al descubrimiento de la agricultura,  y los relacionados a la resistencia a las enfermedades epidémicas.

Un buen ejemplo de ello es la lactasa, un gen que ayuda a digerir la leche y que normalmente desaparece al entrar en la pubertad, pero que las poblaciones del norte de Europa desarrollaron como una variación genética, permitiéndoles consumir leche y productos lácteos durante toda su vida, algo que obviamente está asociado al proceso de la domesticación animal.

Genes surgidos hace hace 5mil años se encuentran hoy en el 30 ó  40% de la población.

Genes surgidos hace hace 5mil años se encuentran hoy en el 30 ó 40% de la población.

Una de las más importantes y beneficiosas mutaciones genéticas que los humanos hemos experimentado están relacionadas a la resistencia a enfermedades, cuando nos empezamos a asentar en poblaciones cada vez más numerosas, enfermedades como la malaria, la viruela y el cólera fueron devastadoras, pero con el tiempo los humanos también hemos ido desarrollando resistencia a estas plagas.  Por ejemplo, se han identificado más de una docena de adaptaciones genéticas relacionadas a la resistencia a la malaria, incluyendo un nuevo tipo de sangre conocida como “Duffy”.

Otro gran descubrimiento ha sido el gen CCR5 que se originó hace 4 mil años, y que  actualmente se encuentra en el 10% de la población humana, haciendo que las personas que lo tienen sean más resistentes al VIH/sida, aunque originariamente se desarrolló como una defensa contra la viruela.

Si bien el incremento desmedido de la población humana conlleva grandes desventajas tanto económicas como medioambientales, también tiene su lado positivo en cuanto a evolución se refiere, ya que ha acelerado el proceso de selección positiva.