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Año 7 | No. 45 | Abril - Octubre 2014
www.soma.org.mx
Publicación bimensual electrónica y gratuita,
exclusiva para miembros de SOMA
This is a twice-monthly, electronic and non-profit publication,
is exclusive for members of the Society
ÍNDICE
ANUNCIOS DE LA SOCIEDAD
Artículos
5
6
7
8
10
Rosetta orbitando un cometa y
aterrizaje atropellado de Philae
Irma Lozada-Chávez
13
Adquisición masiva de genes desde
Bacteria hacia Arquea:
¿nuevos genes = nuevos grupos?
Descubierto el primer sistema de anillos
alrededor de un asteroide
Roberto Aretxaga-Burgos
Encelado: El satélite con piscina interior
Guadalupe Cordero Tercero
Ecosistema microbiano aislado a 800
metros en la Antártida
Irma Lozada-Chávez
Europa: Científicas españolas simulan
su superficie
Roberto Aretxaga-Burgos
Alejandro N. Lozada-Chávez
15
Marte: Conexión isotópica entre la
química atmosférica y el ciclo
geológico del azufre
Esther Velasco
4
- Día de la Astrobiología 2014
y Asamblea anual de SOMA
- Nuevos miembros
- Próxima encuesta online sobre este Boletín
FOTOS DEL BIMESTRE
3
12
- Aureolas boreales desde la Estación Espacial
Copyright 2014 NASA
-Pyrococcus furiosus (arquea hipertermofílica)
Copyright 2006 American Society for
Microbiology
SUGERENCIAS DEL EDITOR
21
- Museo MICROPIA (Amsterdam)
- FILME interactivo (Londres):
Who do you think you really are?
- PELÍCULA: Interstellar (2014)
- DOCUMENTAL: Space race (2005)
20
LIBRO: Cuatro miradas al Universo
Roberto Aretxaga Burgos
RINCÓN DEL ESTUDIANTE
17
La Semana de la Cosmonáutica en
México
19
Yuri Gagarin, datos curiosos
Por Manet E. Peña y Ricardo Granados
SOBRE Este BOLETIn
24
- ¿Cómo colaborar con el Boletín de SOMA?
- ¿Quiénes colaboran con el Boletín de SOMA?
- Editorial
Alejandro N. Lozada-Chávez
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 2
Foto del semestre
Pierre Gassendi las llamó “aureolas
boreales” en 1621 en referencia a la
diosa griega del amanecer, Aurora, y
al dios del viento del Norte, Boreas.
Las “aureolas australis” ocurren en el
Sur. La aureola de esta foto fue vista
desde la Estación Espacial
Internacional entre Agosto y
Septiembre de este año.
Las aureolas son producidas a partir
de los millones de explosiones de
energía magnética producidas del
choque entre las partículas
eléctricamente cargadas provenientes
del Sol y los gases de la atmósfera
superior. El campo magnético de la
Tierra traslada los protones cargados
hacia los polos, donde según la altitud
(entre 100-150 kilómetros de la
superficie terrestre) y la composición
de la atmósfera, se observan en luces
de color azul, verde, rojo o púrpura.
La misión espacial Cassini reveló que
los planetas Júpiter y Saturno
también exhiben aureolas.
Aunque inofensivos para la vida en la
Tierra, las aureolas pueden causar
serios problemas en las
comunicaciones satelitales y las
transmisiones de radio y televisión.
Varios estudios se están desarrollando
para conocer más sobre este
fenómeno del clima espacial.
Imagen: NASA
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 3
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GONZÁLEZ LÓPEZ, LUCÍA ADRIANA
GRANADOS ALFARO, RICARDO
GREEN TRIPP, DAVID ENRIQUE
LÓPEZ PEÑATE, IRIS ELIZABETH
MELÉNDEZ LÓPEZ, ADRIANA LETICIA
MIRANDA BLANCAS, RICARDO
OLMOS ESPEJEL, JOSÉ DE JESÚS
RODRÍGUEZ PUPO, EYA CARIDAD
SOUZA BRITO, ELCIA MARGARETH
VALERDI NEGREROS, JULIO CÉSAR
VÁZQUEZ ALTAMIRANO, DIANA
VILLAFAÑE BARAJAS, SAÚL ALBERTO
(ver página 24)
Esté atento a la convocatoria
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 4
Imágenes: ESA/Discovery News
Fuentes:http://www.telegraph.co.uk/scienc
e/space/11195744/The-Rosetta-missioneverything-you-need-to-know-about-thequest-to-catch-a-comet.html
Audios: https://soundcloud.com/esaops
Videos:http://www.youtube.com/watch?v=
5b7u6stKgfs
Noticia del año
El 6 de agosto del presente año, la nave espacial Rosetta
de la Agencia Espacial Europea (ESA) completó su largo
viaje interplanetario de 10 años para alcanzar al cometa
67P/Churyumov-Gerasimenko (que se encuentra a más de
510 millones de kilómetros de la Tierra). De esta forma,
Rosetta se convierte en la primera nave espacial en orbitar
a un cometa. La misión alcanzó su clímax cuando su
pequeño robot de ~100 kilos Philae aterrizó sobre el
cometa el pasado 12 de noviembre. Sin embargo, el
aterrizaje de Philae sufrió complicaciones debido a diversas
fallas técnicos, de modo que el robot rebotó al caer, no
logró anclarse al suelo del cometa y cayó en un lugar
oscuro a 1 km de Agilkia, el lugar originalmente planeado.
El objetivo de Philae es analizar la composición química y
magnética del interior del cometa, lo cual no sólo ayudaría
a entender la naturaleza de estos cuerpos, sino también su
posible contribuición en el origen de la vida en la Tierra. En
ausencia de luz solar que recarge la bateria y los 21
instrumentos de Philae, el robot no podrá llevar a cabo sus
objetivos. Es posible que Philae recargue energía en Agosto
del 2015 conforme el cometa se acerque al Sol.
Afortunadamente, Philae logró enviar toda la información
científica a la Tierra antes de apagarse.
La misión Rosetta ha logrado un hito sin precedente en la
historia de la exploración espacial. Sin embargo, desde el
primer encuentro con el cometa Halley en 1986, se han
registrado a la fecha 7 encuentros con 6 cometas a través
de 5 naves espaciales (foto izquierda).
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 5
Descubierto el primer sistema de
anillos alrededor de un asteroide
Por Roberto Aretxaga-Burgos
Los descubrimientos de la exploración
espacial y planetaria no dejan de
sorprendernos, a la vez que nos ayudan a
conocer mejor el universo del que
formamos parte. Utilizando siete
telescopios, incluyendo el telescopio
danés de 1,54 metros y el telescopio
TRAPPIST, ambos en el Observatorio La
Silla de ESO, en Chile, un equipo
internacional
de
científicos
ha
constatado con sorpresa que también
cuerpos con pequeñas masas, como los
asteroides, pueden poseer anillos, y no
únicamente los grandes cuerpos celestes,
como Saturno. Tal es el caso de Chariklo
(Cariclo), un asteroide de unos 250
kilómetros de diámetro situado entre
Saturno y Urano, perteneciente a la clase
de objetos conocidos como “centauros”*.
"No estábamos buscando un anillo y no
creíamos que cuerpos pequeños como
Chariklo los tuvieran, por lo que el
descubrimiento –y la impresionante
cantidad de detalles que vimos en el
sistema– ¡ha sido toda una sorpresa!"
afirma Felipe Braga-Ribas (Observatorio
Nacional/MCTI, Río de Janeiro, Brasil)
autor del artículo y responsable de
planear la campaña de observación.
* Los centauros son cuerpos pequeños de órbitas
inestables que se encuentran en las zonas más externas
del Sistema Solar y que cruzan las órbitas de planetas
gigantes. Los centauros son distintos de los asteroides
del cinturón principal, mucho más numerosos, que se
encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter y que
pueden provenir de la región del Cinturón de Kuiper.
Chariklo muestra dos anillos bien
diferenciados, de 7 y 5 km de ancho
respectivamente, y de gran densidad
conteniendo hielo de agua.
El descubrimiento se produjo al observar
el paso previsto de Chariklo por delante
de la estrella UCAC4 248-108672, en
junio de 2013. Los astrónomos
observaron la ocultación de la estrella
durante unos segundos, a medida que
Chariklo pasaba frente a ella. Pero unos
segundos antes y después de la
ocultación principal notaron otras dos
bajadas muy cortas en el brillo aparente
de la estrella. Análisis posteriores
llevaron a la conclusión de que el
asteroide poseía dos anillos, los cuales
han sido bautizados con los nombres de
los ríos brasileños Oiapoque y Chuí.
Los científicos creen que el origen de los
mismos podría encontrarse en una
colisión generadora de escombros, por lo
que es muy posible que Chariklo
albergue una pequeña luna, lo que de
confirmarse ayudaría a comprender
cómo se originó nuestra propia Luna en
los albores del Sistema Solar, así como el
origen de muchos otros satélites
alrededor de planetas y asteroides.
Figura 1.
Izquierda: Imagen eso1410a. Impresión artística
de los anillos que rodean a Chariklo.
Derecha: Sistema de anillos del asteroide
Chariklo. Las líneas punteadas son las trayectorias
de la estrella relativo a Chariklo en el plano del
cielo, tal y como se observa desde 8 sitios, la flecha
indica la dirección de la dirección. Los segmentos
verdes representan las locaciones del anillo C1R
observada en cada estación. Dos eventos del anillo
ocurridos en Bosque Alegre y Cerro Tololo también
proveen limitantes a la órbita del anillo. Más
información de la figura se puede consultar en el
artículo. Imagen reproducida con permiso de
Nature:http://www.nature.com/nature/journal/
v508/n7494/full/nature13155.html
Artículo científico:
F. Braga-Ribas, B. Sicardy, J. L. Ortiz, et al., “A
ring system detected around the Centaur
(10199) Chariklo”, Nature 508, 72–75 (03
April 2014), doi:10.1038/nature13155.
http://www.nature.com/nature/journal/v508
/n7494/full/nature13155.html
Noticia en:
“Primer sistema de anillos descubierto
alrededor de un asteroide”. Comunicado
científico European Southern Observatory
(ESO), 26/03/2014
http://www.eso.org/public/spain/news/eso1
410/
Texto completo en pdf:
http://www.eso.org/public/archives/releases
/sciencepapers/eso1410/eso1410a.pdf
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 6
Por Guadalupe Cordero Tercero
A pesar de sus “insignificantes” 252 km de radio, el
satélite saturnino, Encelado, ha mostrado que
cuerpos pequeños tienen historias geológicas tan
interesantes como los más grandes.
El flujo de información desde y hacia las astronaves
que están llevando a cabo una misión en algún
cuerpo planetario es controlado por la llamada Deep
Space Network (DSN) la cual consta de tres antenas
localizadas en California, EEEUU; Madrid, España y
Canberra, Australia. Por medio de estas antenas se
envía una señal de frecuencia conocida, fT, a la
astronave que está orbitando o sobrevolando un
cuerpo planetario, esta señal es retransmitida a la
Tierra a donde llega con una frecuencia fR.
La diferencia de frecuencias es causada por el efecto
Doppler sufrido por la señal al ser captada y
retransmitida por un receptor en movimiento o por
efectos de la propagación de la señal a través del
medio interplanetario o de una atmósfera.
El movimiento del receptor (la astronave) va a ser
perturbado por el campo gravitacional de los
cuerpos planetarios que orbita o sobrevuela, de tal
manera que se va a obtener una serie de datos,
compuestos por la diferencia de fT y fR tomados cada
60 segundos.
A partir de estos datos se obtienen parámetros
gravitacionales de un planeta o satélite ajustando los
parámetros de un modelo con los datos
observacionales. En particular, se pueden obtener
parámetros que nos proporcionan información
sobre el aplanamiento de los polos debido a la
rotación del cuerpo planetario, las desviaciones de
su forma respecto a un elipsoide de referencia; su
momento de inercia (medida de cómo se distribuye
la masa de un cuerpo en su interior: es decir si es
homogéneo o tiene una estructura en capas) y sobre
las anomalías gravimétricas (diferencia entre la
aceleración gravitacional medida y la predicha por
un modelo teórico).
Artículos en:
Less, L. et al. (2014) The Gravity Field
and Interior Structure of Enceladus.
Science. 344, pp. 78-80.
http://www.sciencemag.org/content
/344/6179/78
Sjogren, W.L. et al. (1976) Gravity
Fields. IEEE transactions on
geoscience electronics. GE-14 (3), pp.
172-183.
En el caso de Encelado, se ha utilizado la información de 3 de los 19 sobrevuelos para
calcular los parámetros gravitacionales mencionados. A partir de ellos, se induce un
momento de inercia de ~0.335 MR2 (donde M es la masa del satélite y R su radio) lo cual
indica que Encelado tiene un interior dividido en capas de distinta densidad. Los datos
obtenidos también sugieren que Encelado no tiene un océano de agua como el del satélite
Europa, pero si podría tener un mar regional debajo de la corteza del satélite, el cual se
extendería desde el polo sur y hasta los 50° de latitud sur aproximadamente. Esta es
justamente la zona sobre la cual están las “rayas de tigre” de donde salen chorros discretos
de vapor y hielo del interior del satélite.
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 7
Imagen: Un microbio con forma cocoide unido a una partícula de
sedimento del lago subglacial Whillians. Crédito: Trista Vick-Majors
http://www.livescience.com/26623-antarctica-lake-whillans-drilling.html
Ecosistema microbiano encontrado
a 800 metros en la Antártida
Antártida, el lugar más frío de la Tierra
(con temperaturas bajo cero), tiene
cerca de 400 lagos atrapados bajo sus
capas de hielo. Algunos de sus lagos
están conectados por ríos y torrentes
internos (ver Figura 3), mientras que
otros –como el lago Vostok– son
cuencas profundas aisladas. Los
ambientes de la Antártida se han
convertido en modelos astrobiológicos
de lugares como Encélado y Europa.
Debido a las condiciones extremas, la
Antártida está habitada en su mayoría
por microorganismos extremófilos,
tolerantes a temperaturas bajo cero y
altas concentraciones de diversas sales.
Estos microorganismos se encuentran
en el hielo, los glaciares, y ahora un
grupo de investigadores americanos,
italianos e ingleses confirma que éstos
también se encuentran bajo gruesas
capas de hielo, donde la luz del Sol no
llega desde hace millones de años.
Por Irma Lozada-Chávez
Figura 1. Bacterias cultivadas a partir de muestras del
lago subglacial Whillans. Crédito: Brent Christner
http://www.livescience.com/26623-antarctica-lakewhillans-drilling.html
El estudio se realizó en el lago
subglacial Whillans (SLW) que se
encuentra a 800 metros debajo del
hielo en la Antártida (ver Figura 3). El
grupo
de
trabajo
denominado
WISSARD utilizó un sistema de taladro
con agua caliente (con su propio
sistema de descontaminación vía rayos
ultravioleta) para formar un hoyo en tal
lugar y obtener así 8 núcleos de
sedimento del fondo del lago, se
obtuvieron también 30 litros de agua.
Todo el material se procesó para crecer
a los microorganismos y obtener su
ADN para la secuenciación de los genes
ribosomales SSU que permitieran su
identificación. Con gran sorpresa, se
lograron identificar
casi
4,000
especies unicelulares diferentes,
todas ellas pertenecientes a Eubacteria
y Archaea (ver Fig. 2). No se lograron
identificar especies eucariontes.
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 8
Figura 3. U.S. scientists successfully drilled into Lake Whillans, a subglacial expanse of water measuring
about 1.2 square miles (3 square kilometers) and hidden deep beneath the Antarctic ice sheet, they
reported on Friday, Jan. 25, 2013. Credit: Zina Deretsky / NSF : http://www.livescience.com/47461lake-whillans-species-antarctica-life.html
La profundidad del ecosistema acuáticosedimentario encontrado (a casi un
kilómetro de la superficie) en el lago
Whillans es de ~2.2 metros, presenta un
pH de 8.1 y una temperatura de -49°C. El
análisis biogeoquímico de la columna de
agua, sedimentos superficiales del
ecosistema y de la perforación indica que
la mayoría de los iones y aniones es de
origen no marino, donde dominan:
minerales de silicato Na+ + K+ (sobre los
de carbonato [Mg2+ + Ca 2+]), F- derivado
de posibles arcillas y vulcanismo
subglacial, así como SO4- y HCO3-, los
cuales son productos de la oxidación de
sulfuro, reacciones de carbonación y
disolución de carbonato. Las dos
primeras
reacciones
han
sido
identificadas como producto de actividad
biológica en otros sistemas subglaciares.
El análisis biogeoquímico también
mostró que este lago presenta una
deficiencia de nitrógeno, con respecto al
fósforo, y que el amonio (NH4+) (que
representa ~73%) es de origen biológico
probablemente, al igual que el nitrato
(NO3-). El análisis de la columna de agua
también mostró que el agua deriva del
hielo subglacial derretido y que contiene
organismos activos metabólicamente.
Figura 2. Muestreo, exploración y análisis del lago subglacial Whillans. Arriba: Un sistema de taladro y agua caliente
fue usado para hacer una perforación glaciar de 0.5 metros (WISSARD) . Créditos: Reed Scherer, Northern Illinois
University y Dr. Alberto Behar, JPL/ASU, NSF y NASA. En medio: Primera fotografía del fondo del lago realizada con una
cámara construida por estudiantes.Crédito: NASA/JPL-Caltech. http://www.livescience.com/26623-antarctica-lakewhillans-drilling.html
Abajo: Figura 2 del artículo que muestra el análisis de agrupamiento, diversidad y abundancia relativa de las especies
encontradas en el lago, a partir del análisis filogenético de las secuencias ribosomales SSU obtenidas de columnas de
agua, sedimento superficial (2 cm) y agua drenada de la perforación. Imagen reproducida con autorización de Nature.
Después de una década de evidencia
circunstacial, los datos de este trabajo
soportan la actividad metabólica en los
sistemas subglaciares. Sin embargo, los
organismos dependen totalmente de
los minerales disueltos en el agua, ya
que la ausencia de luz no hace
disponible la energía necesaria para
obtener compuestos orgánicos a través
de
la
fijación
de
CO2.
Los
microorganismos más abundantes son
eubacterias (e.g., Candidatus Nitrotoga
arctica) y arqueas que potencialmente
oxidan amonio (NH4+), nitrito (NO2-), y
hierro; es decir, son organismos
quimioautotrótofos. Cuando estos
organismos mueren, se convierten en
“nutrientes” para otras bacterias
heterotróficas que oxidan azufre para
obtener energía. Además de los
nitrificadores,
también se han
identificado potenciales organismos
metanógenos (que producen metano).
Una de las incógnitas más relevantes es
saber cuán interconectado se encuentra
el lago Whillans, y saber así, su
dependencia de otros ecosistemas. Los
investigadores evitaron contaminar el
lago completo al mantener su muestreo
en una sola localidad.
Referencia:
- Christner, B.C., et al. (2014) A microbial
ecosystem beneath the West Antarctic
ice sheet. Nature 512:310-313.
http://www.nature.com/nature/journal/v5
12/n7514/full/nature13667.html
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 9
Por Roberto Aretxaga Burgos
Investigadoras del Centro de
Astrobiología (Madrid, España) han
realizado un experimento en
laboratorio con agua, dióxido de
carbono y sulfato de magnesio
simulando las condiciones de la
superficie de la luna joviana Europa.
El resultado permite sostener que la
red de formaciones lineales rojizas
que cubre toda la superficie del
satélite sería el resultado de la
ascensión hasta ella de las sales y
gases disueltos en su océano
subsuperficial.
Las misiones Voyager y Galileo
permitieron concebir la existencia de
un gran océano de agua líquida,
ingrediente básico para la vida, bajo
la kilométrica corteza helada de
Europa, convirtiéndose así esta luna
en uno de los objetivos preferentes
de la astrobiología.
Europa presenta numerosos enigmas
geológicos, entre ellos el conjunto de
líneas rojizas que se entrecruzan
cubriendo
su
superficie.
Las
mediciones realizadas por las sondas
exploradoras sugieren que algunas
de estas misteriosas estructuras
geológicas se encuentran asociadas
al ascenso de fluidos desde el
interior del satélite.
Los datos también indican que
además de hielo de agua, hay sales,
sulfato de magnesio (MgSO4)
principalmente,
y
compuestos
volátiles como dióxido de carbono
(CO2), dióxido de azufre (SO2) y agua
oxigenada (H2O2).
Imagen: Nasa/JPL-Caltech/ESA
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 10
Con todas estas premisas, investigadoras
del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)
han desarrollado un experimento para
explicar qué procesos geoquímicos
pueden estar teniendo lugar entre el
océano y la superficie de la luna, es decir,
en su corteza helada, donde también
podría haber fluidos acuosos que
ascienden por la fracturas.
Para confirmar su hipótesis, las
científicas han sometido una disolución
acuosa con CO2 y MgSO4 a condiciones
extremas similares a las de la superficie
de Europa, las cuales han simulado
mediante una cámara de alta presión
(300 bares y –4 ºC). El resultado es una
variedad de procesos parecidos al
vulcanismo de la Tierra, pero a
temperaturas gélidas.
Figura 1. Diagrama de fase
del sistema ternario H2OCO2-MgSO4 mostrando las
líneas de disociación a 0, 5,
17 y 30 wt% (porcentaje por
masa) de la concentración
de sulfato. Las líneas
descontínuas son los valores
teoréticos obtenidos en
Prieto-Ballesteros et al,
2005 y los círculos
corresponden a los datos
experimentales del estudio.
La línea punteada vertical
marca el punto de fusión
cuando las sales están
presentes, mientras que la
línea sólido vertical marca el
punto de fusión del agua
pura congelada.
Reproducción de la imagen
con permiso de Geochimica
et Cosmochimica Acta :
http://www.sciencedirect.c
om/science/article/pii/S001
6703713006017
Así se forman tres tipos de minerales:
hielo de agua, clatratos de dióxido de
carbono y sulfatos de magnesio muy
hidratados (epsomita, meridianita).
En cuanto al color rojizo de las
formaciones, las investigadoras indican
que podría deberse a la alteración de las
sales por la intensa irradiación de
partículas cargadas procedentes de
Júpiter,
originándose
compuestos
sulfurosos. Otras teorías apuntan al
bombardeo de este tipo de elementos
con azufre procedentes de las emisiones
volcánicas del vecino satélite Io.
Imagen: Nasa/JPL-Caltech/ESA
“En cualquier caso –indican las
investigadoras- nuestros experimentos
muestran que a través del sistema H2OCO2-MgSO4 se pueden explicar ciertas
características de la superficie de Europa
en cuanto a su composición, morfología y
topografía, partiendo de un medio
acuoso salino, tan importante para la
vida en la Tierra”.
El interés astrobiológico de la luna
Europa es enorme. La NASA ha destinado
15 millones de dólares de su
presupuesto para 2015, presentado por
Barack Obama el pasado mes de marzo, a
su exploración en busca de vida durante
la próxima década. La Agencia Espacial
Europea (ESA) también tiene previsto
lanzar en 2022 la misión JUpiter ICy
moons Explorer mission (JUICE). La
sonda llegará a su destino en 2030 y se
aproximará dos veces a Europa para
medir por vez primera el grosor de su
corteza helada y evaluar su potencial
habitabilidad.
Artículo:
Muñoz-Iglesias V., Prieto-Ballesteros O., Bonales
L.J.. “Conspicuous assemblages of hydrated
minerals from the H2O–MgSO4–CO2 system on
Jupiter’s Europa satellite”. Geochimica et
Cosmochimica Acta, 125: 466–475.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/
S0016703713006017
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 11
Las características extremófilas de
esta bacteria la hacen no sólo un
excelente modelo en astrobiología,
sino que también ha proporcionado
innovación tecnológica. Dado que
sus enzimas son termoestables (i.e.,
que mantienen su función aún en
altas temperaturas), éstas son
usadas en el método conocido como
PCR (Polymerase Chain Reaction)
que permite amplificar y secuenciar
ADN.
Micrografía por escaneo de electrones (SME)
Copyright 2006: American Society for Microbiology
http://jb.asm.org/content/188/19.cover-expansion
Foto del semestre
Esta foto muestra a la arquea
hipertermofílica Pyrococcus furiosus,
esta extremófila habita ventilas
hidrotermales profundas y
sedimentos volcánicos marinos. De
modo que crece en condiciones
alcalinas (pH óptimo a 7, y 5-9) y de
altas temperaturas (70-103°C). Se
divide cada 37 minutos, y posee
varios flagelos monopolares (i.e., se
originan en un solo lugar) que le
permiten no sólo el movimiento
acuático sino también la adhesión a
diversas estructuras para establecer
el desarrollo de tapetes microbianos.
Los P. furiosus mostrados en la foto
se encuentran adheridos a granos de
arena pertenecientes a la Isla
Vulcano en Italia.
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 12
Por Alejandro N. Lozada-Chávez
Una de las grandes incógnitas en biología evolutiva es
saber cómo los organismos se originan y evolucionan a
través del tiempo. En el mundo de los procariontes, la
transferencia genética vertical (que refiere a la
transmisión del material genético de una generación
parental hacia sus descendientes directos) y la
transferencia genética horizontal o lateral (la
transmisión del material genético de un organismo
donador a otro organismo no relacionado
parentalmente)
son
mecanismos
ampliamente
conocidos. A los caracteres derivados por transferencia
vertical se les denomina ortólogos, o si han sufrido
duplicación genética: parálogos, mientras a que los
derivados de la transferencia horizontal se les conoce
como xenólogos. Actualmente se sabe que la
transferencia vertical y lateral ejercen un papel
específico en la evolución de los organismos. Por
ejemplo, con la transferencia vertical, las especies
perpetúan sus características a través del tiempo;
mientras que a través de la transferencia horizontal
pueden adquirir nueva variación (y a lo mejor también
nuevas funciones) derivada de otras especies. No
obstante, cada grupo bacteriano presenta ciertas
características que los hacen únicos y no se sabe la
forma en que estos dos mecanismos tienen, o tuvieron,
un efecto en el desarrollo de tales características y,
más aún, en la definición de los dominios bacterianos
Archaea y Eubacteria que se reconocen actualmente.
Para responder esta amplia pregunta, el grupo del Dr.
William Martin de la Universidad Heinrich-Heine en
Düsseldorf, Alemania y colegas de otras universidades,
se dieron a la tarea analizar cerca de 2,000 genomas
bacterianos de los dominios Eubacteria y Archaea con
la finalidad de responder qué efecto tiene la
transferencia lateral de genes en el origen de los
grupos bacterianos del domino Archaea, los cuales
incluyen:
Haloarqueas,
Thermoplasmatales,
Methanomicrobiales. Los grupos bacterianos o taxones,
conocidos como linajes “superiores” en Archaea, son
definidos y reconocidos por el uso de secuencias
conservadas de los genes del RNA ribosomal (rRNA) a
través de arboles filogenéticos. Sin embargo, el uso de
los genes de rRNA para clasificar especies se ha
criticado, ya que son muy pocos y sólo representan el
1% del contenido genético en estos organismos, lo cual
puede, para muchos, mostrar una explicación ‘sesgada’
sobre la historia evolutiva de las especies bacterianas,
las cuales son ampliamente diversas en términos
genéticos.
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 13
Para observar cual es la relación
evolutiva entre las arqueas y las
eubacterias, el grupo liderado por Martin
analizó si las proteínas de las 134
especies de arqueas tenían algún
“homólogo” (si comparten un mismo
ancestro común, cercano o lejano) con
las 1, 847 especies del dominio
Eubacteria. Primero, para observar
cuantos diferentes linajes de Arquea
habían en las 134 especies, los autores
realizaron un árbol filogenético con las
secuencias de 70 genes ortólogos
compartidos por todas las especies
completamente
secuenciadas
del
dominio Archaea, identificando así 13
linajes (ver Figura 1).
Posteriormente, se logró obtener
alrededor de 25,000 familias de
proteínas del dominio Archaea. A través
de métodos filogenéticos y estadísticos
rigurosos se encontró que un tercio de
estas familias de proteínas presenta
homólogos con eubacterias, pero no
parentesco cercano, por lo que se deduce
que la ancestría común es lejana y que se
transfirieron horizontalmente de un
dominio a otro. A estos genes/proteínas
adquiridos horizontalmente se les
catalogó como xenólogos. El resto de las
familias de proteínas de Archaea son
especificas para cada uno de los linajes
de arqueas y derivan del ancestro común
al dominio, de modo que se consideran
como ortólogos.
El número de genes adquiridos en
Arquea a través de donadores de
Eubacteria es diferente para cada uno de
los 13 linajes. Por ejemplo, las arqueas
pertenecientes a los diferentes linajes de
metanogenos
(principalmente
en
Haloarqueas,
Methanobacteriales
y
Methanosarcinales)
representan
aproximadamente el 83% de todos los
casos detectados de transferencia
horizontal de genes. Un gran porcentaje
de estos genes transferidos de
Eubacteria a Arquea está relacionado a
funciones tales como el metabolismo de
aminoácidos, la producción y conversión
de energía, el metabolismo y transporte
de iones inorgánicos, y el transporte y
metabolismo de carbohidratos, siendo
estos últimos los más frecuentes.
El estudio también analizó con rigor
estadístico en qué dirección se ha
llevado a cabo la transferencia
horizontal, si de Eubateria -> Archaea, o
de Archaea -> Eubacteria.
Figura 1. Red de adquisición de genes en Arquea. La figura muestra dos resultados. (1) La estructura
filogenética de los 13 linajes de Arquea, la barra de grises muestra la conservación de la topología filogenética
de los 70 genes en cada grupo y linaje. B) el número de genes adquiridos por cada linaje en Arquea. En total son
registrados 2,264 adquisiciones bacterianas en Arquea, el número en cada linaje se muestra con paréntesis, y
en color según el donador en Eubacteria. Reproducción de la imagen con permiso de Nature:
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13805.html
Un exhaustivo modelado estadístico
soporta la idea de que la dirección de las
transferencias entre los dos dominios de
procariontes es altamente asimétrica, es
decir, las transferencias ocurridas de
Eubacteria -> Archaea son (por mucho)
cinco veces más frecuentes que en la
dirección opuesta. Así, la formación de
los linajes a través de la transferencia
horizontal, se concluye, sólo ha
repercutido masivamente en el dominio
Archaea y no en los linajes de Eubacteria.
No obstante, aún no es claro si la
adquisición abrupta y masiva de genes
en Archaea se ha dado a través de
eventos independientes de transferencia
horizontal o a través de un único evento,
tal vez relacionando con asociaciones
simbióticas.
Uno de los enigmas sin resolver del
estudio involucra la evolución del
metabolismo
de
las
haloarqueas
(arqueas extremófilas tolerantes a altas
concentraciones de sales). Todo apunta a
que el ancestro común de tal linaje fue
autótrofo, y producía energía a través de
la metanogénesis; sin embargo, la
transferencia horizontal a la que fue
expuesto este linaje transformó el
metabolismo autótrofo de estas especies
a uno heterótrofo. Las razones ecológicas
de tal transformación son una incógnita.
Además, “el soporte estadístico mostrado
por Martin y colaboradores para apoyar
la idea de que los eventos de adquisición
lateral fueron resultado de un único
evento, aunque muestra una congruencia
biológica,
requiere
de
análisis
posteriores”, menciona el Dr. Eugene
Koonin para la revista The Scientist,
quien estudia genómica evolutiva en el
Centro Nacional para la Biotecnología e
Información (NCBI).
Las especies del dominio Archaea son
constantes modelos de estudio en la
astrobiología debido a sus características
extremófilas. Es sorprendente saber que
algunos de los linajes completos de este
dominio evolucionaron a partir de la
adquisición genética horizontal y masiva
desde diversos linajes de Eubacteria,
principalmente de Proteobacteria, que
alberga especies como Escherichia coli.
Artículos en:
Nelson-Sathi S, Sousa FL, Lozada-Chávez N, et
al (2014). Origins of major archaeal clades
correspond to gene acquisitions from
bacteria. Nature 514(7522)
http://www.nature.com/nature/journal/vao
p/ncurrent/full/nature13805.html
Molly Sharlach. New Genes = New Archaea?
October 15, 2014. http://www.thescientist.com/?articles.view/articleNo/41230
/title/New-Genes---New-Archaea-/
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 14
Marte:
Conexión isotópica entre la química
atmosférica y el ciclo geológico del azufre
Por Esther Velasco
El estudio geoquímico de isótopos estables en muestras
geológicas del Arcaico terrestre han demostrado ser una
herramienta muy potente para detectar la presencia de
vida en rocas, ya que el paso de la vida en un determinado
ambiente, donde los minerales de esa roca se formaron,
deja una huella o firma isotópica característica, el cual no
sólo puede determinar cuándo apareció la vida en la Tierra,
sino que debido a que distintos tipos de metabolismos
dejan una firma isotópica distinta, pudiendo rastrear qué
tipos de rutas metabólicas se utilizaban en el Arcaico
terrestre.
Por supuesto, esta técnica no solo vale para la biología, sino
que a través del fraccionamiento isotópico se pueden
rastrear también reacciones y procesos geoquímicos, y solo
entendiendo bien cómo y cuándo se producen estos
procesos (biótica y abióticamente) es cuando pueden ser
utilizados con precisión para buscar vida en la Tierra y en
otros cuerpos planetarios del Sistema Solar.
En el caso de Marte, las únicas muestras que tenemos del
planeta vecino en la Tierra son las que vienen a través de
meteoritos. Franz et al, en su trabajo, han analizado
isótopos de azufre de 40 meteoritos marcianos, entre los
que se encuentran 40 shergottitos y 8 nakhlitos. Los
shergottitos son los meteoritos marcianos más comunes
(tres cuartas partes) y son rocas ígneas marcianas con una
litología máfica (minerales de silicato ricos en hierro y
magnesio, como olivino, piroxeno, anfíbol y biotita) o
ultramáfica.
Estudios cristalográficos de estos meteoritos indican
que son relativamente jóvenes (unos 180 M.A.)
creándose una importante paradoja, ya que la mayoría
de la superficie marciana es, supuestamente, mucho
más antigua, así que
¿de dónde vienen estos meteoritos?
Imagen: Nasa/JPL-Caltech/Seti
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 15
Los nakhlitos son rocas ígneas ricas en
augita (un aluminosilicato de hierro,
calcio y magnesio) y olivino, y fueron
formados en magma basáltico hace
alrededor de 1.300 M.A. Esta cronología
coincide con la formación de las grandes
estructuras volcánicas marcianas de
Tharsis, Elysium o Syrtis Major Planum.
Al estudiar el fraccionamiento isotópico
del azufre, se ha visto que la vida
produce un importante fraccionamiento
dependiente de masa (FDM), variando
significativamente, las concentraciones
relativas de 34S respecto al 32S
(normalmente se comparan con un
estándar de isótopos de azufre, que es
Triolite del Cañon Diablo, y se representa
como δ34S). Por supuesto, reacciones
químicas abióticas también pueden
realizar FDM, por lo que se tiene que
entender muy bien el sistema de
reacciones bióticas y abióticas que
producen este fraccionamiento.
No obstante, hay otro tipo de
fraccionamiento isotópico anómalo,
llamado fraccionamiento independiente
de masa (FIM), que suele estar asociado
a efectos cuánticos moleculares como
vibraciones, rotaciones y translaciones
moleculares. Estos efectos se ven en la
33S/32S
36S/32S,
relación
de
y
33
estudiándose con la notación Δ S y Δ36S.
Franz et al, han visto que pequeños
efectos de FIM (Δ33S y Δ36S), repercutían
produciendo un importante efecto
abiótico en δ34S (FDM). Este FIM puede
ser explicado por procesos de
asimilación de azufre en el magma
durante el transporte de la roca de
origen
volcánico
(observado
en
shergottitos), procesos de asimilación de
sales o fluidos que contengan azufre,
cuando se formó la roca (observado en
nakhlitos), o incluso algunos procesos
que pueden producir FIM debido a una
alteración secundaria (es decir, una vez
que la roca ha sido formada).
El uso específico de isótopos de azufre
en astrobiológia se debe a que estudios
isotópicos de este elemento en el manto
terrestre, en condritos (meteoritos
rocosos no metálicos) y en Marte,
indican que la variación en isótopos de
azufre es mínima, mostrando que el
azufre
fue
bien
mezclado
y
homogenizado en la mayoría de la
materia del Sistema Solar interior y no
hay variaciones substanciales entre la
señal isotópica del azufre entre Marte y
la Tierra en un principio.
Figura 1. Imágenes de luz
reflejadas de secciones de la
región Miller Range (MIL) en
Marte (Figura 3 del artículo). Se
muestran las secciones MIL 090030
y MIL 03346. Las imágenes ilustran
la asociación entre la pirrhotita (en
color amarillo brillante) y los
granos de magnetita (en color gris
claro) que se encuentran
distribuidos a lo largo de la matriz
intercumular. Reproducción de la
imagen con permiso de Nature:
http://www.nature.com/nature/j
ournal/v508/n7496/full/nature1
3175.html
Los datos presentados en este trabajo
dan un mejor entendimiento sobre los
procesos que influyen en el ciclo del
azufre marciano, sugiriendo la presencia
de procesos físicos y químicos
persistentes en el tiempo que producen
una distribución geográfica variable
respecto a una señal isotópica de Δ33S
anómala, debido a un FIM producido por
distintas rutas geoquímicas, las cuales
son distintas a las que ocurren en la
estratosfera terrestre o que ocurrieron
en la Tierra arcaica antes de la
protección de la capa de ozono.
Esta variación en Δ33S podría indicar un
cambio en la composición de la
atmósfera marciana, o en la especiación
de las emisiones gaseosas volcánicas
ricas en azufre a lo largo del tiempo. O
incluso podrían indicar la formación de
productos químicos de azufre exóticos,
originados por procesos fotoquímicos.
Pero la principal conclusión es que los
procesos que produjeron y producen un
cambio en el fraccionamiento isotópico
del azufre en Marte son distintos de los
que se producen en la Tierra, ahora y en
el pasado. La producción de estos efectos
en fraccionamiento independiente de
masa parece haber sido continuado
durante gran parte del la historia de
Marte.
Estos compuestos anómalos de azufre
transportados desde los materiales de la
superficie a los minerales ígneos
marcianos
producen
una
señal
característica que da información sobre
los procesos químicos de asimilación de
la corteza marciana. En este estudio se
pone en manifiesto que el uso de
isótopos de azufre es una herramienta
muy poderosa para reconstruir la
historia geológica de Marte.
En el ámbito de la astrobiología, sólo tras
un estudio exhaustivo de la señales
geoquímicas (abióticas) marcianas que
puedan producir una señal anómala de
fraccionamiento isotópico, se podrá usar
esta herramienta para buscar trazas de
una posible biosfera marciana tanto en el
pasado como en el presente.
Artículo Científico en:
H. B. Franz, S-T Kim, J. Farquhar, J .M. D. Day,
R. C. Economos, K. D. McKeegan, A.K.
Schmitt, A.J. Irving, J.Hoek. and J. Dotting III.
(2014). “Isotopic links between atmospheric
chemistry and the deep sulphur cycle on
Mars” Nature, Vol 508, pp. 364-368.
doi:10.1038/nature13175
http://www.nature.com/nature/journal/v508
/n7496/full/nature13175.html
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 16
La Semana de la
Cosmonáutica en México
Por Manet E. Peña y Ricardo Granados
Con la ayuda de una talentosa
traductora, Alexander inició el ciclo de
conferencias con el relato de su
experiencia en el espacio. Este pilotoingeniero voló su primera misión
espacial el día 28 de marzo de 2013
para dirigirse hacia la Estación
Espacial Internacional. Deleitó a todos
los asistentes con fotografías y videos
tomados por él mismo durante su
trayecto, desde los preparativos para
el despegue hasta los momentos más
tensos del vuelo para llegar a su
destino.
Como verdaderos navegantes del Universo que
despegaron desde el cosmódromo de Baikonur
fue la sensación que nos quedó el día que
conocimos y platicamos con los expertos en el
tema de la exploración espacial.
El pasado 9 de abril de 2014 la Sociedad
Mexicana de Astrobiología y la Red
Universitaria del Espacio organizaron un ciclo
de conferencias para sumarse a la celebración
de “La Semana de la Cosmonáutica en México”.
Esta semana surgió como iniciativa entre la
embajada rusa y diversas instituciones
académicas en México como conmemoración a
la hazaña del ruso Yuri Gagarin quien fue la
primera persona en viajar al espacio exterior el
día 13 de abril de 1961. Un acontecimiento de
tal magnitud que no podía pasar desapercibido
para los que tenemos los ojos puestos en el
cosmos.
Con gran emoción mostró cómo él y
sus compañeros se adaptaron a la
ausencia de gravedad y flotaban
dentro de la nave para realizar sus
actividades; imágenes que nos
hicieron reflexionar sobre nuestra
propia posibilidad de viajar al igual
que ellos y tener ese grandioso
panorama de nuestro planeta.
Alexander no tenía palabras para
describir lo impresionante que es
mirar a la Tierra desde la Estación
Espacial
Internacional,
incluso
después de 7 meses de estancia
todavía no podía creer el lugar en el
que se encontraba.
Su misión giró en torno a la
Microbiología,
estudió
a
los
microorganismos que llegaron a
formar pequeñas colonias en la nave
bajo condiciones extremas de
radiación y temperatura; sin duda uno
de los principales intereses para la
Astrobiología.
Llegó el momento de la plática del
siguiente invitado, el Dr. Turishev
astrofísico relativista de la NASA
quien nos habló sobre la importancia
de la exploración espacial y nos
compartió su entusiasmo por las
futuras misiones astrobiológicas.
Mencionó
por
ejemplo
los
descubrimientos que ha tenido el
robot Curiosity en Marte como la
presencia de hematita un mineral que
solo se forma en presencia de agua
líquida y que nos da indicio del
pasado habitable del planeta rojo. Uno
de los proyectos que más nos inspiró
fue la futura exploración a la luna
Europa, en donde se pretende taladrar
la superficie congelada e intentar
llegar al océano líquido debajo para
estudiar la posibilidad de que la vida
haya surgido en otro cuerpo del
Sistema Solar.
Es así como el Instituto de Geofísica de la
Universidad Nacional Autónoma de México
recibió la visita desde Rusia del cosmonauta
Alexander Alexanderovich Misurkin y el
científico Vyacheslav Gennadevich Turishev
con un auditorio repleto de estudiantes ávidos
por conocer qué se siente viajar fuera de la
Tierra.
Figura 1. Panelistas en la mesa redonda.
De izquierda a derecha: Dr. Saúl Santillán (Facultad de
Ingeniería, UNAM), Dr. Carlos Salicrup (medicina espacial,
México), Dr. Ramiro Iglesias (cofundador de SOMA),
Misurkin Alexander Alexandrovich (cosmonauta, Rusia),
intérprete, y el Dr. Turishev Vyacheslav Gennadevich
(investigador de la NASA, Rusia).
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 17
Figura 2. Izquierda: Misurkin Alexander
Alexandrovich (cosmonauta, Rusia), Ricardo
Granados, y el Dr. Turishev Vyacheslav
Gennadevich (investigador de la NASA, Rusia)
posan para la cámara. Abajo: Manet Estefanía
y el Dr. Carlos Salicrup.
El Grupo Promotor de la Semana de la
Cosmonáutica en México estuvo
integrado, entre otros organismos,
por la Academia de Ingeniería,
Agencia Espacial Mexicana, Centro de
Desarrollo Aeroespacial, Centro de
Difusión de Ciencia y Tecnología del
IPN, Embajada de Rusia en México, el
IPN, Red de Ciencia y Tecnología
Espaciales, Red Universitaria del
Espacio, Sociedad Mexicana de
Astrobiología, Sociedad Mexicana de
Ciencia y Tecnología Aeroespacial, la
UAM y la UNAM. Los videos sobre las
charlas comentadas en este artículo se
pueden consultar en youtube:
https://www.youtube.com/watch?v=Cp
-QuzwM0Og
https://www.youtube.com/watch?v=0H
hPOyFRH6w
Por otro lado, en el marco del acuerdo
de colaboración técnico científica
entre los Estados Unidos Mexicanos y
la Federación Rusa, la UNAM y el
Instituto de Aviación de Moscú, MAI,
están trabajando en la creación,
lanzamiento
y
operación
del
microsatélite Cóndor UNAM-MAI para
la investigación de precursores
ionosféricos de terremotos y la
percepción remota de la Tierra. Más
detalles sobre esta noticia en:
http://es.rbth.com/internacional/2014
/06/25/mexico_y_rusia_cooperan_en_la
_creacion_del_microsatelite_condor_412
33.html
Después intervino el Dr. Víctor Velasco
para dar un panorama sobre los
proyectos para satélites en nuestro país
y fue acompañado por el Dr. Saúl
Santillán, el Dr. Saúl de la Rosa, el Dr.
Alberto Ramírez y el Dr. Carlos Romo
quienes hablaron sobre el diseño de
nuevos satélites mexicanos en el CAT
(Centro de Alta Tecnología) y la
constante colaboración que tienen con el
MAI (Moscow Aviation Institute). Este
grupo de investigadores nos dieron un
claro ejemplo de que existen muchas
oportunidades
para
desarrollar
tecnología espacial en México.
A continuación el Dr. Carlos Salicrup nos
presentó el campo en el que él se
desarrolla: la medicina aeroespacial. Esta
área especial de la medicina estudia los
efectos que ocurren en el organismo
humano al ser expuesto a las condiciones
del espacio exterior, nos habló sobre los
riesgos a los que se enfrentan los
cosmonautas cuando están fuera de la
Tierra por largos períodos de tiempo
como por ejemplo la pérdida de la visión
y la atrofia muscular.
Recalcó que las futuras exploraciones
deben considerar estas condiciones para
desarrollar tecnología adecuada para
que los tripulantes tengan óptimas
condiciones de salud durante su estancia
en órbita.
Para finalizar esta jornada cosmonáutica,
el Dr. Ramiro Iglesias (cofundador de
SOMA) expuso su perspectiva sobre el
futuro de la exploración espacial en
nuestro satélite natural. Él visualiza que
la urgente búsqueda de recursos
minerales para la supervivencia de
nuestra especie nos llevará a formar
colonias humanas en la Luna.
Uno de los momentos más esperados
llegó y aunque todos quería saber la
respuesta solo uno se atrevió a
preguntar: ¿Qué tengo que hacer para
convertirme en astronauta? Alexander
con gran amabilidad aconsejó estudiar
alguna carrera afín a la ciencia o como en
su caso ingresar a las fuerzas aéreas y
postularse
para
el
programa
aeroespacial. Nos explicó que él aun no
siendo un científico de formación recibió
capacitación para auxiliar con las tareas
científicas que son sin duda el enfoque
clave en las misiones por venir.
Estos personajes de la cosmonáutica nos
demostraron que con esfuerzo, pasión y
disciplina vivir en el espacio exterior es
toda una realidad y estamos seguros que
su testimonio servirá como fuente de
inspiración para los que estamos
ansiosos por viajar a las estrellas y
continuar el legado que comenzó con
Yuri Gagarin.
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 18
Yuri Gagarin,
datos curiosos
Por Alejandro Lozada-Chávez
El soviético Yuri Gagarin, conocido como el
primer astronauta en la historia de la
humanidad, fue lanzado hacia el espacio en
la nave „Vostok 1‟ el 12 de abril de 1961, la cual
orbitó alrededor de la Tierra por 108 minutos.
El éxito de vuelo colocó a Gagarin como
héroe nacional y como una celebridad
alrededor del mundo, por ejemplo, fue
portada de la revista TIME el 21 de Abril en
1961. Posteriormente, la Unión Soviética creó
el primer Centro de Entrenamiento
Cosmonauta en Moscú en honor a Gagarin,
donde fungió como subdirector.
Para Gagarin, regresar sano y salvo fue, sin
duda, una hazaña. Por ejemplo, registros
sobre el programa de construcción de la nave
en la que Gagarin viajó, muestran que los
rusos no “tuvieron” tiempo para desarrollar
sistemas de seguridad en caso de fallas de
lanzamiento, “la carrera espacial” entre los
Estados Unidos y la Unión Soviética había
empezado y el tiempo era valioso.
Copyright imagen: portada de la revista Time, 1961
Ajustes “de ultimo minuto” sobre los sistemas electrónicos (p. ej.
sensores de temperatura y presión) para poder aligerar el peso
excesivo de la nave, fallas del sistema de control y, por si fuera poco,
problemas para abrir la válvula de respiración de su traje espacial y
la casi pérdida del conocimiento de Gagarin debido a las altas
temperaturas al final del vuelo, son algunos de los detalles que se
saben sobre el viaje del Vostok 1.
Gagarin nunca volvió al espacio, debido al éxito de la primera
misión y a su heroico estatus, los soviéticos lo consideraron
demasiado valioso para dejarlo ir de nuevo. Gagarin murió en 1968
durante un vuelo de entrenamiento. Existe una gran diversidad de
teorías y especulaciones sobre conspiración alrededor de su muerte.
Sin embargo, la versión oficial fue revelada 46 años después, su
avión se estrelló debido a que otro avión que estaba siendo probado
ese día volaba cerca del de Gagarin, la onda de choque afectó su
vuelo. Gzhatsk, lugar donde vivió el astronauta, cambio de nombre
a Gagarin. Su memoria sobrevive vivazmente en Rusia.
Con información consultada de:
http://thevieweast.wordpress.com/2011/04/12/celebrating-yuri-gagarins-historic-legacy/
http://news.discovery.com/space/history-of-space/the-story-of-gagarins-death-130619.htm
Recreación de los 108 min del viaje de Gagarin en:
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=RKs6ikmrLgg
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 19
CUATRO MIRADAS AL UNIVERSO
introduce al lector en el campo de las
ciencias y la exploración del espacio de
forma instructiva, clara, concisa y
rigurosa en un lenguaje asequible. El
libro consta de cuatro capítulos o
ensayos, de sendos autores, cuyos temas
se complementan dando unidad a la
obra. El libro que nos ocupa es fruto de
unas jornadas de divulgación sobre
ciencias del espacio, con especial
incidencia
en
la
astrobiología,
organizadas por la Universidad Europea
Miguel de Cervantes de Valladolid a
través del Aula de Ciencia y Tecnología, a
lo largo del mes de mayo del 2012.
La primera de las cuatro miradas
corresponde a José Francisco Sanz
Requena, quien comienza su escrito,
“¿Dónde estamos? Una introducción a la
Astronomía”,
caracterizando
la
astronomía
como
ciencia
y
distanciándola de la astrología mediante
un breve pero eficaz recorrido histórico.
A continuación, el autor introduce los
conceptos físicos básicos involucrados
con la astronomía: espacio, tiempo,
materia, fuerza, energía, elementos y
átomos, luz, partículas subatómicas,
para, seguidamente, ocuparse del tema
de la medición de las distancias
astronómicas.
Aborda
luego
la
producción de materiales por las
estrellas, para ocuparse más tarde de la
descripción del sol, el sistema solar y las
galaxias, caracterizar los planetas
interiores y exteriores y acabar su
recorrido presentando los meteoritos y
asteroides.
La segunda mirada pertenece a Santiago
Pérez-Hoyos, quien aborda un tema del
máximo interés y actualidad: la posible
existencia de vida más allá de nuestro
planeta y su estudio científico. En su
capítulo, el Dr. Pérez-Hoyos comienza su
escrito sin rodeos, contrastando el
interés y emoción de la búsqueda de vida
extraterrestre con el carácter científico
de dicha labor, al poner de relieve la
dificultad de definir la vida y lo que ello
supone para su búsqueda fuera del
contexto terrestre. Partiendo de este
punto, el autor presta atención a los
principales aspectos y conocimientos
actuales sobre el origen de la vida, así
como las diversas condiciones químicas,
geológicas,
planetarias,
estelares…
exigidas para su surgimiento; cuestiones
todas ellas que permiten plantear con
sentido la posibilidad de responder
científicamente al problema de si la vida
es un fenómeno raro o, por el contrario,
común en el universo.
Cuatro miradas
al Universo
Por Roberto Aretxaga Burgos
SANZ REQUENA, JOSÉ FRANCISCO;
PÉREZ-HOYOS, SANTIAGO; CALLE
MONTES, ABEL; PALACIOS BURGOS,
FRANCISCO, Cuatro miradas al Universo.
Valladolid (España), Servicio de
Publicaciones Universidad Europea Miguel
de Cervantes, Colección Claustrum 11,
diciembre de 2013, 132 págs.
Presta atención, igualmente, al debate
sobre la posibilidad de que formas de
vida distinta del modelo estándar
puedan surgir en lugares exóticos.
Seguidamente, el autor aborda la
cuestión de la posible existencia de vida
inteligente extraterrestre, presentando
la ecuación de Drake, la paradoja de
Fermi y el proyecto astrobiológico
complementario SETI. Finalmente, el
autor atiende al impacto de la
astrobiología en la cultura popular,
cerrando sus consideraciones con un
guiño a otros aspectos más profundos o
filosóficos implicados por esta disciplina.
La tercera mirada es la de Abel Calle
Montes: “La exploración del Sistema
Solar: una perspectiva astronáutica”.
Tras una breve introducción al tema, el
autor repasa los sorprendentes y
polémicos orígenes de la cosmonáutica.
Luego, Abel Calle pasa lista a las
principales misiones que han explorado
y exploran el sistema solar, así como
algunas otras futuras. La colección de
datos ofrecidos por el autor, relativos a
las misiones y sus correspondientes
naves
exploradoras,
actuales
y
pretéritas, así como sus resultados y los
conocimientos obtenidos por su medio,
hacen de este capítulo un interesante y
práctico catálogo, a la vez que una
historia, de los esfuerzos del ser humano
por alcanzar los mundos vecinos y
desvelar sus fascinantes secretos,
impulsado tanto por su afán de
conocimientos y aventura como por sus
necesidades de supervivencia como
especie. Quien desee saber más sobre la
materia podrá consultar con provecho la
bibliografía incluida al final del capítulo
por el autor.
La mirada cuarta, y última, “Partículas y
cosmología”, está dedicada a la
arquitectura física del universo. En este
capítulo, Francisco José Palacios Burgos
se adentra en el mundo atómico y
subatómico para mostrar la relación
existente entre las desconcertantes
propiedades
de
los
elementos
integrantes del microcosmos y las que
luego exhibe el macrocosmos que de
ellos emerge. Seguidamente, Francisco
Palacios se detiene en la explicación de
la hipótesis del Big Bang y muestra la
conexión entre la cosmología y la física, a
través de la física cuántica y los
aceleradores de partículas.
Por su brevedad, concisión, claridad,
rigor y compleción, este libro constituye
una útil herramienta de trabajo para
profesores y estudiantes de estos
campos, así como una guía introductoria
altamente recomendable para el lector
cultivado no especialista.
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 20
Museo MICROPIA
http://www.micropia.nl/en/
Filme interactivo
Who do you think you really are?
¿Cuál sería el colmo de un biólogo? Mi
favorita: tenerle fobia a lo vivo. Me
encontraba ansiosa e intelectualmente
desnuda, las manos me sudaban y tenía
comezón por todo el cuerpo mientras
recorría
un
mundo
lleno
de
microorganismos que ya no eran invisibles
ni tampoco eran mis seleccionados objetos
de estudio en el papel o la computadora,
me encontraba inmersa en MICROPIA…
MICROPIA es el primer museo
completamente dedicado a la exposición
de e interacción con microorganismos.
Dentro de esta categoría se incluye todo
lo microscópico de: bacterias, hongos,
protistas, algunos artrópodos (como los
ácaros y las hormigas), plantas y virus. El
museo se inauguró en la ciudad de
Amsterdam hace un par de meses.
MICROPIA pertenece a Artis (el zoológico
real de Amsterdam) y el boleto tiene un
costo de 14 euros (~250 pesos). La
inversión realmente vale la pena. Además
de observar bajo el microscopio un
centenar de especies en cultivos in vivo,
también se puede observar el trabajo de
científicos en los laboratorios del museo.
Una de las atracciones más aclamadas es
“el escáner corporal”, el cual permite al
visitante reconocer los ecosistemas
microscópicos localizados en las distintas
partes del cuerpo humano. Otra sección
del museo se apoya de medios digitales
para mostrar la gran diversidad de
microorganismos
extremófilos,
su
distribución mundial y características
más distintivas. Si usted no puede ir a
Amsterdam, no se preocupe, el sitio web
del museo es en sí mismo un reservorio
cultural dedicado a la divulgación del
estudio de los microorganismos. No dude
en navegar y suscribirse al mismo para
recibir noticias y material didáctico.
Sentimientos similares a los evocados
cuando se observan las pinturas del
museo de Van Gogh o del Rijksmuseum,
situados en la misma ciudad, se logran
también en MICROBIA, donde el intelecto
se ve perdido entre tantas formas y
comportamientos naturales para las que
aún no tenemos modelos científicos. Los
microorganismos
representan
el
reservorio biológico más antiguo,
abundante y diverso de la vida en la
Tierra. Un cuerpo humano en promedio
contiene aproximadamente 2 kilos de
microorganismos, y el ambiente que
mantiene a la especie humana (como el
oxígeno) depende de ellos. No sólo
sabemos muy poco sobre ellos, sino que
su capacidad de adaptación a cualquier
ambiente, incluyéndonos, es apabullante,
¿ahora entienden parte de mi fobia?
Más información en:
http://www.nhm.ac.uk/visit-us/whatson/daytime-events/films/interactivefilm/index.html
Trailer del filme en:
http://www.youtube.com/watch?v=A_3bQ
sO4nFA
Mi hermano Alex y yo entramos con cierto
escepticismo a la función Who do you
think you really are? (¿Quién piensas que
eres tú realmente?) Comentamos: ¡bueno,
es gratis, qué podemos perder! La
incredulidad nos abofeteó desde que nos
sentamos. Con proyecciones en segunda y
tercera dimensión se nos mostraba una
historia integrada sobre la evolución y la
evolución humana. El filme no era
unidireccional, pues a través de tablets
personales y webcams se compromete al
espectador a participar activamente. La
curiosidad y la astucia con las que los
desafíos se exhibían a la audiencia
mataron toda timidez intelectual e
inexperiencia tecnológica que evitaran
picar aquí y allá para responder a las
preguntas que se realizan durante el
filme. No menos impactantes eran las
respuestas de la audiencia. Alex y yo nos
encontrábamos estupefactos con la
innovación tecnológica y el tratamiento
de divulgación que conmovía y motivaba
igual a niños, como a jóvenes y adultos.
Los conceptos que transfiere el filme a su
audiencia incluyen evolución, ancestría
común, caracteres homólogos, especiación
y el del árbol de la vida. La audiencia
aplaudió eufórica al final del filme, todos
estábamos llenos de una cierta sensación
de grandeza intelectual y cultural.
Con este proyecto, Inglaterra confirma su
liderazgo en divulgación científica. Este
filme interactivo se exhibe de forma
gratuita y permanente en el Centro
Darwin del Museo de Historial Natural en
Londres. ¡No se lo debe perder si está en
Londres! Si no puede viajar a Inglaterra,
no se desanime, ya que usted puede tener
acceso a toda la información sobre
evolución y parte del material didáctico
del filme en el sitio web del Museo.
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 21
INTERSTELLAR
INTERSTELLAR es una película de
ciencia ficción que involucra muchos
conceptos y argumentos de la
astrobiología. Argumento principal: la
exploración espacial hacia posibles
mundos habitables se ve forzada en un
momento en que la humanidad ya no es
sostenible en la Tierra. Se hace uso de un
agujero de gusano localizado en órbita
alrededor de Saturno para realizar tales
viajes espaciales. Una última expedición
es necesaria para decidir cuál de los tres
planetas potenciales permitirá el
desarrollo de alguno de los dos planes
orquestados por la NASA: plan A) la
humanidad se traslada al planeta
habitable a través del agujero de gusano
en una enorme estación espacial; plan B)
repoblación masiva del planeta habitable
para reiniciar a la humanidad, utilizando
sólo los embriones fertilizados que son
transportados en las naves espaciales.
Una película larga (169 min) y de estilo
claramente hollywoodense, pero que
Christopher Nolan rescata al escribir un
guión original con una respetable base
astrofísica y al filmar la película sin
cromas (osea sin green screens).
SPACE RACE
(2005)
Episodios: carrera por (1) los cohetes,
(2) los satélites, (3) el primer hombre
en el espacio, y (4) la luna.
(2014)
Tal vez por mi sesgo en ciencia, un único
clímax intelectual en INTERSTELLAR lo
encontré en la 5ta dimensión, un
hipotético espacio extra-dimensional
dentro de un agujero de gusano donde el
tiempo no es lineal, de modo que las
entidades de aquella dimensión pueden
interactuar con el pasado y el futuro. Es
aquí donde Nolan refleja una fuerte
influencia fílmica de la clásica película
espacial de Stanley Kubrick “2001: a
space odyssey” .
La astrofísica detrás de la película (e.g.,
las teorías de relatividad y gravedad,
agujeros de gusanos y hoyos negros)
estuvo asesorada por el reconocido físico
teórico Kip Thorne, del California
Institute of Technology.
De hecho,
Thorne construyó para la película un
modelo matemático que visualiza (por
primera vez) la forma tridimensional de
un agujero de gusano: la esfera oscura
característica del filme. El concepto de
mundo habitable es relevante en el
argumento de la película, pero muy vago;
en parte porque el conocimiento
científico actual sobre el mismo es muy
controversial. De modo que los
astrobiólogos tenemos aún mucho que
aportar al respecto. ¡Disfruten la película!
SPACE RACE es un documental de la
BBC que muestra en cuatro episodios la
carrera por la conquista espacial que se
llevó a cabo entre Rusia y Estados
Unidos al término de la segunda guerra
mundial y durante la guerra fría. Una
impresionante producción fílmica, con
actuaciones
excelentes,
que
nos
muestran con gran detalle histórico a los
principales personajes de la conquista
espacial. Un documental recomendable
para entretenimiento y educación. Es
impresionante descubrir que todo el
desarrollo espacial estuvo bajo la visión,
trabajo y tenacidad de básicamente dos
hombres
¡irremplazables!
en
circunstancias realmente difíciles para
ellos y la historia de la humanidad.
Sergei Pavlovich Korolev es un
ingeniero ruso. Después de estar 6 años
en la cárcel, el gobierno lo asigna como
diseñador en jefe del programa espacial
soviético y así descifrar el trabajo que los
alemanes han desarrollado sobre
cohetes durante la era nazi para usarlos
después contra los Estados Unidos.
Pese a muchos desafíos científicos,
barreras políticas y económicas, Korolev
logra enviar el primer satélite (Sputnik
1) a órbita terrestre, seguidos por el 1er.
perro y el 1er. hombre, Yuri Gagarin. El
trabajo de Korolev se mantuvo en el
completo anonimato hasta su muerte por
razones de seguridad nacional.
Wernher von Braun es un ingeniero
alemán
(nacionalizado
americano
después), quien dirigió la contraparte
americana de la carrera espacial.
Después de trabajar para la dictadura
nazi en el desarrollo de cohetes, se
movió a Estados Unidos, donde difundió
el desarrollo espacial al público (e.g. a
través de la empresa Disney) y lideró el
desarrollo de la tecnología que
permitiría llevar al primer hombre a la
luna. El mayor sueño de von Braun
implicaba la exploración de otros
mundos. Su pasión y legado científico
sobre este sueño pueden explorarse en
varios libros, artículos, programas de
televisión y en la misma NASA.
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 22
43, Rectoría de la UNAM, Ciudad de México
Foto: Marco Ugarte
Fuente: Revista PROCESO
Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 23
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afines a la Astrobiología y que no son organizados por
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académico de los lectores. De este modo, la estructura de los
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importantes para la Astrobiología, ayudar a comprender la
metodología empleada, proporcionar los datos más
relevantes del trabajo y discutir la relevancia de tal
contribución al desarrollo de la Astrobiología y su comunidad
científica desde el área de especialización del autor.
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Créditos sobre este Boletín
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Edición, redacción y corrección de estilo
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Editora del Boletín de SOMA
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Diseño gráfico, diagramación y formato
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