Entrevista a Rolf Heuer, director del CERN

Hasta ahora los científicos del CERN se referían al bosón que descubrieron el pasado 4 de julio como Higgs-like particle, una partícula parecida al bosón de Higgs, pero "pronto" se podría confirmar que es un auténtico bosón de Higgs. Así lo ha señalado a SINC el director del CERN, Rolf-Dieter Heuer, durante su visita esta semana a la Universidad de Oviedo. Los últimos datos se facilitarán este mes en la conferencia anual de Moriond (Italia).

Primeras evidencias de un nuevo modo de desintegración del bosón de Higgs

Investigadores del experimento ATLAS del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) han observado las primeras evidencias del bosón de Higgs desintegrándose en fermiones, los ‘ladrillos’ que forman la materia, en lugar de en bosones como se conocía hasta ahora. En el estudio han participado investigadores españoles.

Desintegración de un bosón de Higgs en dos partículas tau (electrón en línea azul y muón en línea roja). / ATLAS-CERN

La colaboración internacional del experimento ATLAS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) acaba de hacer públicas las primeras evidencias de la desintegración del recién descubierto bosón de Higgs en dos partículas denominadas tau, pertenecientes a la familia de partículas que compone la materia que vemos en el universo.

Hasta ahora los experimentos del LHC habían detectado la partícula de Higgs mediante su desintegración en otro tipo de partículas denominadas bosones, portadoras de las fuerzas que actúan en la naturaleza, mientras las evidencias de desintegraciones en fermiones no eran concluyentes.

Esta es la primera evidencia clara de este nuevo modo de desintegración del bosón de Higgs, en cuyo análisis han participado investigadores españoles.

Es la primera vez que se observa al bosón de Higgs decaer en dos leptones tau

Los miembros de la colaboración ATLAS presentaron los nuevos resultados en un seminario en el CERN el pasado 26 de noviembre. En ellos se muestra por primera vez con un nivel de certeza de 4 sigma – lo necesario para proclamar una genuina observación es 5– al bosón de Higgs decayendo en dos leptones tau (representados por la letra del alfabeto griego τ). Es la primera vez que se ha medido este fenómeno en el bosón de Higgs.

El bosón de Higgs es la partícula descubierta en 2012 por los experimentos ATLAS y CMS del LHC que revela la existencia de un nuevo campo de fuerza en la Naturaleza. También llamado mecanismo de Brout-Englert-Higgs en honor a los físicos que lo propusieron (dos de ellos, Englert y Higgs, galardonados con el Nobel de Física y el Príncipe de Asturias de Investigación).

Este campo de fuerza es responsable del origen de la masa de otras partículas elementales. Sin este mecanismo para generar la masa, la materia que compone todo lo que vemos en el Universo y a nosotros mismos no se hubiera podido formar tal y como la conocemos.

Compatible con el modelo estándar

Se sabía que la partícula de Higgs se desintegra en uno de los dos tipos básicos de partículas que existen: los bosones, responsables de las interacciones (fuerzas) que se producen en la naturaleza. El mecanismo de Brout-Englert-Higgs se propuso para explicar el origen de la masa de este tipo de partículas.

Sin embargo, el modelo estándar de la física de partículas, la teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones, postulaba que el otro tipo básico de partículas, los fermiones, también adquirían su masa por este mecanismo.

Científicos españoles del IFIC, IFAE, IMB y UAM participan en el estudio

Ahora es la primera vez que los científicos han visto claramente que el bosón de Higgs se desintegra también en este tipo de partículas, los fermiones, los 'ladrillos' que componen la materia visible en el Universo (por ejemplo, los electrones y los quarks que componen los protones de un átomo son fermiones). De hecho, los resultados obtenidos por los científicos del experimento ATLAS son compatibles con las predicciones del modelo estándar.

Estos resultados se han obtenido con los datos recopilados en 2012. A partir de su puesta en marcha en 2015 tras dos años de mantenimiento, los científicos esperan obtener muchos más datos del LHC, funcionando además a la energía para la que se diseñó.

Investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV) han participado directamente en este análisis, con un papel importante en la caracterización de los sucesos de fondo, determinación de métodos estadísticos, definición de la técnica multivariante y selección de las variables de entrada, que han sido cruciales para lograr este resultado con un alto nivel de confianza estadística.

Por su parte, los investigadores del Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) participantes en el experimento ATLAS trabajan en otros canales para estudiar la desintegración del bosón de Higgs en otros fermiones (quarks top y bottom).

En ATLAS también participan investigadores del Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM-IMB-CSIC) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM). En total, unos 200 investigadores españoles participan en el LHC, agrupados por el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN).

De la Tierra al espacio profundo: estas son las imágenes más espectaculares de 2013 para la NASA

Ver video en el link:

http://www.agenciasinc.es/Multimedia/Videos/De-la-Tierra-al-espacio-profundo-estas-son-las-imagenes-mas-espectaculares-de-2013-para-la-NASA

El alcohol deja huella en el ADN de los jóvenes

Investigadores de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) y la Universidad Autónoma de Nayarit (México) han detectado que el consumo de alcohol los fines de semana puede afectar al ADN. Este estudio preliminar ha contado con la colaboración de estudiantes universitarios mexicanos, en los que se analizó el daño oxidativo por la ingesta de alcohol.

El consumo de alcohol los fines de semana puede afectar al ADN, según el estudio. / SINC

Hasta la fecha los efectos del alcoholismo se han estudiado mayoritariamente en personas con una larga trayectoria de consumo de alcohol, y, por tanto, con un cuadro clínico que va desde el daño hepático a diversos tipos de cáncer, depresión y problemas del sistema nervioso.

Ahora, un estudio preliminar dirigido por una investigadora de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) en colaboración con la Universidad Autónoma de Nayarit (México), ha analizado el efecto del alcohol en personas jóvenes y sanas. Los resultados, que publica la revista Alcohol, indican que el consumo de esta sustancia los fines de semana puede afectar al ADN.

La idea de estudiar el efecto oxidativo por la ingesta de alcohol en ese periodo surgió cuando la investigadora Adela Rendón daba clases de Bioquímica Clínica en el Instituto Politécnico Nacional en México. Muchos de los estudiantes que acudían a clase los lunes a primera hora mostraban falta de atención y malestar generalizado consecuencias de haber bebido alcohol durante el fin de semana.

Se observó que los jóvenes que bebían tenían dos veces más daño oxidativo que el grupo control

La investigadora les propuso estudiar los efectos que tenía en su organismo ese consumo de fin de semana que los estudiantes creían inocuo. Los estudiantes se involucraron en el proyecto, en el que también participó el investigador Jesús Velázquez (Universidad Autónoma de Nayarit, México), y, tras completar los requisitos administrativos pertinentes y obtener la colaboración de diversos expertos en encuestas y análisis, definieron el objeto del estudio: el daño oxidativo producido por del consumo de bebidas alcohólicas en personas jóvenes.

Los estudiantes se dividieron en dos grupos: el grupo de control lo formaban los jóvenes que no bebían alcohol y el grupo de estudio los que bebían los fines de semana. Para comprobar que se trataba de personas sanas sin otro tipo de enfermedades o adicciones que pudieran alterar los resultados del estudio se realizaron análisis de sangre. La edad de los jóvenes oscilaba entre los 18 y los 23 años, y el consumo medio de alcohol era de 118 g, litro y medio de cerveza, por ejemplo.

Se midió la actividad de la enzima alcohol deshidrogenasa, responsable del metablismo del etanol a acetaldehído, acetoacetato y acetona. El daño oxidativo se evalúa por un ensayo bioquímico TBAR (especies que reaccionan al ácido barbitúrico), y refleja la lipoperoxidación que sufre la membrana por efecto tanto del etanol en la sangre como del acetaldehído producto de la acción de la enzima sobre el etanol. Por tanto, existen por lo menos dos vías por las que se forman radicales libres que pueden deteriorar la integridad de la membrana celular.

Aunque los investigadores esperaban encontrar daño oxidativo, el resultado les llamó la atención según comenta Adela Rendón. “Observamos que los que bebían tenían dos veces más daño oxidativo que el grupo que no consumía alcohol” y decidieron continuar con una prueba para evaluar si el ADN también se veía afectado: el ensayo cometa. Extrajeron el núcleo de las células linfociticas de la sangre y lo sometieron a electroforesis.

“Lo interesante es que si la cromatina no está bien compactada, si hay daño en el ADN, en la electroforesis deja un halo”, lo que denominan “cola de cometa”. Y, en efecto, la cromatina del grupo expuesto dejaba un pequeño halo, mayor que la del grupo de control. Para ser exactos, los resultados mostraron un daño en el 8 % de las células en el grupo de control y en el 44% en el grupo expuesto. Por tanto, el grupo expuesto tenía 5,3 veces más células dañadas.

La longitud de la cola de cometa

Para poder afirmar la existencia de un daño relevante en el ADN la longitud de la cola de cometa debe ser mayor que 20 nm, y no era el caso. “Afortunadamente”, comenta la investigadora, “pero es que no debería de haber daño alguno, porque llevan muy poco tiempo consumiendo alcohol, no han estado expuestos de forma crónica”.

La vía por la cual el alcohol llega a alterar el ADN no se conoce todavía. Ese será el siguiente paso: estudiar el re-empaquetamiento de la cromatina y el comportamiento de mecanismos tan complejos como las histonas en estos individuos.

“Cuando hablamos de alcoholismo juvenil nos referimos a jóvenes que beben alcohol sin llegar a ser adictos. La adicción implica una cuestión más compleja social y psicológicamente hablando. Este es un alcoholismo social” comenta la investigadora, “pero que a la larga causa daño, y hay que tener conciencia de eso”.

Hasta ahora nunca se había documentado daño sobre el empaquetamiento del material nuclear en estadios tempranos de alcoholismo, quizá porque la mayoría de los estudios se realizan en etapas tardías, con personas que llevan consumiendo alcohol de forma adictiva durante muchos años.

El consumo nocivo de bebidas alcohólicas es un problema de alcance mundial, y representa un importante problema de salud, social y económico. Según datos de la Organización Mundial de la Salud, el alcohol causa 2,5 millones de muertes al año en todo el mundo, de ellos 320.000 son jóvenes de entre 19 y 25 años, y causa daños que van más allá de la salud física y mental del bebedor.

Referencia bibliográfica:

Rendón-Ramírez A., Cortés-Couto M., Martínez-Rizo A.B., Muñiz-Hernández S., Velázquez-Fernández J.B.: “Oxidative damage in young alcohol drinkers: a preliminary study”. Alcohol. 2013 Sep 27. doi:pii: S0741-8329(13)00114-6. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24080163

Un vídeo cuenta la historia de Darwin y las flores

Un grupo de biólogos de la Universidad de Vigo ha desarrollado un vídeo que explica de forma didáctica una de sus líneas de investigación: las claves de los polimorfismos en las plantas.

"La razón de ser de estos vídeos nace de la frustración que nos suponía ver el poco alcance que tenía nuestro trabajo de investigación en la sociedad". / Universidad de Vigo.

En el Laboratorio de Ecología y Evolución de la Universidad de Vigo han configurado un subgrupo dentro de su equipo de investigación sobre ecología evolutiva que se dedica a la divulgación científica. Fruto de este trabajo, los investigadores presentan un vídeo que explica las claves de los polimorfismos en las plantas.

“La razón de ser de estos vídeos nace de la frustración que nos suponía ver el poco alcance que tenía nuestro trabajo de investigación en la sociedad. Queremos y necesitamos cada vez de manera más imperiosa mostrar a la sociedad que financia nuestro trabajo, en qué nos gastamos el dinero que nos conceden en forma de contratos y proyectos de investigación”, declara a SINC Luís Navarro, investigador de la Universidad de Vigo.

Responder las preguntas pendientes de Darwin

A Darwin le quedaron muchas preguntas sin responder en su estudio sobre las diferentes formas florales dentro de una misma especie. Este grupo de científicos se encarga en la actualidad de intentar dar respuesta a algunas de esas dudas. “Descifrar los caminos evolutivos que han llevado a perfeccionar este sistema de reproducción nos va a ayudar, sin duda, a entender mucho mejor la diversidad de organismos con la que convivimos”, apunta Navarro.

La reproducción sexual, que en el caso de las plantas se "esconde" dentro de las flores, está en el origen de la mayoría de los cambios que se han producido a lo largo de la historia de la vida, y en el caso de las plantas y animales tiene una gran influencia en la diversidad de formas y colores que podemos percibir.

“Por eso es muy importante conocer bien los mecanismos de reproducción, su evolución y los ‘motores de cambio’ que dirigen esa evolución. Las plantas presentan todo un universo de sistemas de reproducción sexual diferentes. Esta es una de las razones por las que investigadores como Darwin dedicaran mucho esfuerzo, y varios libros, a describir una parte de esta enorme diversidad”, subraya.

http://vimeo.com/58359324

El laboratorio desarrolla en la actualidad dos líneas de investigación, una encaminada a la conservación de especies y ecosistemas, y otra al análisis del papel de las interacciones bióticas como generadoras de diversidad. Para llevar a cabo este trabajo de investigación y divulgación cuentan con dos investigadores fijos, 2 posdocs “a los que no vamos a poder mantener en el grupo mucho tiempo por falta de financiación”, 5 investigadores predoctorales y 3 infografistas, “que mantenemos a duras penas a base de pequeños contratos”, concluye Navarro.

“Cambiaría el nombre de la isla de San Cristóbal por isla Evolución”

El viaje de Eudald Carbonell a las Galápagos fue una experiencia que le dejó huella. Según el paleontólogo, pasar unos días en la que él llama Isla Evolución (Isla de San Cristóbal) ayuda a entender que la evolución no es solo una teoría, sino una realidad.

Eudald Carbonell en Atapuerca. / SINC

“Hace unos años pude hacer un viaje científico a las islas Galápagos, en el Ecuador. Aquel rincón lo tengo grabado en la corteza prefrontal”, asegura Eudald Carbonell, director del Institut Català de Paleoecologia Humana i Evolució Social (IPHES). “Lo he razonado y sin duda puedo entender por qué impresionó tanto a un genio como Darwin, el padre de la teoría de la evolución, cuando llegó allí durante su viaje a bordo del Beagle”,continúa. 

El arqueólogo experto en evolución asegura que aquella visita al archipiélago le ayudó a entender cómo se sintió Darwin al llegar a las islas a bordo del Beagle. 

“Me lo imagino sentado en la isla de San Cristóbal, la más oriental del archipiélago de las Galápagos. Es impresionante observar y gozar de toda aquella riqueza biológica”, explica el científico. Para él, este es un destino ideal para pasar vacaciones rodeado de ciencia y terminar de entender la evolución. 

“Hace unos años pude hacer un viaje científico a las islas Galápagos. Aquel rincón lo tengo grabado en la corteza prefrontal”

Darwin desembarcó en las Galápagos el 17 de septiembre de 1835 tras casi cinco años de navegación. El naturalista tenía entonces 26 años y la parada en el archipiélago fue lo que más le  impresionó del viaje a bordo del Beagle. Allí dedicó cinco semanas a observar y hacer anotaciones sobre la biodiversidad de las islas. 

El pinzón que cautivó a Darwin 

Durante su estancia en las islas, Carbonell pasó un tiempo con el matrimonio Grant, una pareja de científicos dedicado al estudio del pinzón de Darwin, un conjunto de trece especies diferentes de aves que habitan las islas y se diferencian por el tamaño y la forma de su pico. 

Los estudios de Peter Griffin y Rosemary Grant han relacionado estas variaciones físicas entre las aves con cambios ambientales. “Estando allí con ellos, aprendí mucho de esta variabilidad y me convencí de que la ciencia es redundante”, recuerda Carbonell. Y no solo eso, también gracias a su viaje entendió que “la evolución no es tan solo una teoría, sino una realidad”. 

Por todo lo que significó su viaje, para Carbonell la isla más oriental del la Galápagos debería dejar de ser denominada con el nombre de un santo: “Yo hubiera cambiado el nombre de la Isla de San Cristóbal por el de Isla Evolución”.

Islas Galápagos, ver la evolución tal y como lo hizo Darwin

CIENCIA EN LA MALETA DE ANDRÉS MOYA

A la hora de escoger un destino turístico con un toque de ciencia, Andrés Moya, catedrático de Genética de la universidad de Valencia y presidente de la Sociedad Española de Biología Evolutiva (SESBE) lo tiene claro: “Acudir a las mismas islas que visitara Darwin en su momento prácticamente ya constituye una justificación en sí para todo evolucionista”.

Las manadas de leones marinos de las Islas Galápagos causaron una profunda impresión en Andrés Moya. / SINC | Leticia Salgado.

El archipiélago de Galápagos, compuesto por trece islas grandes, cinco medianas y 215 islotes, constituye un paraíso natural para cualquier biólogo. No solo por su rica biodiversidad, con una fauna y flora únicas que les han dado el sobrenombre de “islas Encantadas”, sino porque allí empezó a fraguar Charles Darwin su famosa teoría.

"Existe un centro internacional para el estudio de la evolución en las islas Galápagos. Me invitaron al segundo encuentro que celebran allí, precisamente en 2009, el año de Darwin”, explica Andrés Moya.

"Lo más emocionante es llegar allí y pensar en cómo es posible que hubieran evolucionado tantas especies en medio de la más absoluta nada"

Darwin recogió allí parte del material que luego le serviría para desarrollar su teoría de la evolución. “Solo hay que imaginar la sensación que se tiene cuando uno se aproxima, al entrar mar adentro tras varias horas de vuelo desde Ecuador. ¿Cómo llegaron allí las especies terrestres que ahora la habitan?”, se pregunta Moya.

Para Moya “lo más emocionante es llegar allí y pensar en cómo es posible que hubieran evolucionado tantas especies en medio de la más absoluta nada, a miles de kilómetros tanto del continente como de las primeras islas de Oceanía”.

El investigador asegura que es imposible quedar desilusionado ante tan singular flora y fauna. “Me impactó en especial ver los pinzones, una de las especies que tanto cautivaron a Darwin”.

Un legado científico con nombre propio

Andrés Moya en 2009 en Galápagos

Se puede decir que las islas causaron tanto impacto en Darwin como Darwin en las islas. “En varios enclaves de la isla de San Cristóbal y en otras islas hay esculturas y alusiones a Darwin. Incluso una escuela de San Cristóbal lleva su nombre”, explica Moya.

Las manadas de leones marinos causaron una profunda impresión en Moya. “Observar a pocos metros su apacibilidad y distribución, o las crías y el macho controlando todo, fue una experiencia inolvidable”.

Las Galápagos fueron declaradas parque nacional en 1959, lo que protege el 97,5% del archipiélago. No obstante, el turismo masivo ha dañado la biodiversidad de la isla, lo que obligó a tomar precauciones al respecto y limitar el número de visitantes.

“Se necesita un permiso especial”, aclara Moya. “Existen agencias de viajes en Ecuador que tramitan la ida, pero la autorización final la da el Gobierno, porque intentan controlar el número de personas que visita la isla”.

http://www.agenciasinc.es/Opinion/Islas-Galapagos-ver-la-evolucion-tal-y-como-lo-hizo-Darwin