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 ANUNCIOS Nuevos miembros en SOMA ¡Bienvenid@s! Encuesta online ¿A usted le interesa este Boletín? 10 minutos de su tiempo ayudarán a definir el futuro del actual Boletín de SOMA CRUZ CASTAÑEDA, JORGE ARMANDO CRUZ CRUZ, LAURA PATRICIA CRUZ HERNÁNDEZ, ABIGAIL ELVIRA FIGUEROA GONZÁLEZ, PERLA ABIGAIL GARRIDO MIJANGOS, SANDRA J. 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 ¿Cómo colaborar con el Boletin de SOMA? 6. Sobre el estilo y estructura de la contribución Acerca de este Boletín Presenta reportes de artículos de investigación específicos de Astrobiología. Examina y analiza tópicos de Astronomía, Geociencias, Geoquímica, Química, Biología y otras áreas del conocimiento que se relacionan con Astrobiología. Informa acerca de los eventos académicos que organiza la Sociedad Mexicana de Astrobiología (SOMA). Mantiene enterados a los lectores acerca de eventos afines a la Astrobiología y que no son organizados por SOMA. Los resúmenes buscan homogeneizar el conocimiento académico de los lectores. De este modo, la estructura de los resúmenes debe reflejar los conceptos básicos que son 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. Sobre el envío de los trabajos Los trabajos se enviarán al correo boletí[email protected] En los tres formatos se debe incluir los datos del autor: nombre completo y adscripción. Instrucciones para los autores 1. Tipos de artículos El presente boletín presenta tres tipos de artículos: noticias, reportes de artículos y revisiones. 2. Sobre el tipo de información reportada Los artículos científicos seleccionados por el autor deben: 1) Contener información y datos relevantes para las ciencias de la Astrobiología. 2) Estar publicados en revistas científicas arbitradas de tiraje internacional. 3) Excepto en las revisiones, los artículos referidos deben poseer una antigüedad no mayor a 6 meses a partir de su fecha de publicación. 3. Sobre la extensión a) Contribuciones cortas: máximo 500 palabras ó 3,000 caracteres, incluyendo espacios. b) Contribuciones en extenso: máximo 1,000 palabras ó 6,000 caracteres, incluyendo espacios. c) Contribuciones de revisión: máximo 2,000 palabras ó 12,000 caracteres, incluyendo espacios. 4. Sobre el formato (texto, figuras) Las contribuciones pueden enviarse en cualquier formato de texto: doc, docx, rtf, txt, tex, odt. Se invita a la inclusión de imágenes y tablas en las contribuciones, siempre y cuando se cite la fuente o derechos de autor correspondientes. Las imágenes pueden enviarse en cualquier formato: jpg, bmp, tiff, png, y sugerimos que la resolución no sea menor a los 360 dpi. 5. Sobre las referencias El boletín de SOMA sigue el formato del sistema Harvard para la cita de las referencias, el autor puede consultar tal formato en los siguientes sitios de Internet: http://libguides.library.dmu.ac.uk/referencing http://www.library.dmu.ac.uk/Images/Selfstudy/Harvard.pdf Sobre el tiempo y proceso editorial El Boletín de SOMA no realiza revisión por pares sobre el contenido de las contribuciones recibidas. Sin embargo, los editores verifican los puntos e información clave del manuscrito y la veracidad de las fuentes citadas. De esta forma, no importa el estatus académico del autor (e.g., estudiante, investigador o profesor), sino la calidad y veracidad de su contribución. Adicionalmente, los editores pueden realizar corrección ortográfica y de estilo al manuscrito cuando sea necesario. Una última edición final pudiera llevarse a cabo sobre el manuscrito cuando éste no cumpla con la extensión definida, evitando así complicar su inserción en el formato publicable del Boletín. Los editores seleccionarán parte de los conceptos y datos relevantes de los resúmenes como los puntos principales que se resaltarán para dicha contribución. Con excepción de los colaboradores permanentes, un autor puede enviar su contribución en cualquier momento y los editores se reservarán la decisión de publicar la contribución en el próximo número del Boletín y no más allá del subsecuente número, dependiendo del tiempo de envío de tal contribución, recodando al autor que el Boletín de SOMA es bimensual y que el recorte de contribuciones se realiza el mes anterior a su publicación. Comentarios, anuncios y noticias sobre la astrobiología y SOMA Permítanos saber qué pasa en su localidad y ayudarlo a difundirlo. Delimite su contribución en un máximo de 500 palabras o 3,000 caracteres, incluyendo espacios. Las contribuciones pueden enviarse en cualquier formato de texto: doc, docx, rtf, txt, tex, odt. No olvide incluir los datos de contacto de su evento, fotos, carteles de difusión y comentarios adicionales que ayuden a la difusión previa o posterior al evento. Las imágenes pueden enviarse en cualquier formato: jpg, bmp, tiff, png, y sugerimos que la resolución no sea menor a los 360 dpi. Se recomienda enviar sus contribuciones por lo menos dos semanas previas a la publicación del próximo número, el cual es bimensual. Envíe sus contribuciones a: [email protected] Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 24 ¿Quiénes colaboran con el boletín de SOMA? Boletín de SOMA | Año 7 | No. 45 | Abril-Octubre 2014 | 25 Créditos sobre este Boletín Selección de notas Lilia Montoya, Irma Lozada Edición, redacción y corrección de estilo Irma Lozada Editora del Boletín de SOMA [email protected] Diseño gráfico del logo de SOMA Jessica Tapia Silva Ángel Vázquez Meza Diseño gráfico, diagramación y formato Irma Lozada Anuncios de la Sociedad Secretaría de difusión de SOMA [email protected] Información administrativa de la Sociedad Secretaría de administración [email protected] EDITORIAL Irma Lozada Chávez Editora del Boletín de SOMA Consejo Directivo de SOMA Dra. Sandra I. Ramírez Jiménez Presidencia Dra. Antígona Segura Peralta Vicepresidencia Dra. Ma. Dolores Maravilla Meza Secretaría General Dr. Roberto Vázquez Meza Secretaría Administrativa Dra. Elizabeth Chacón Baca Subsecretaría Administrativa Dr. Hugo Beraldi Campesi Secretaría de Vinculación M. A. Eduardo A. Piña Mendoza Subsecretaría de Vinculación Luis Delaye Arredondo Secretaría de Difusión Dra. María Colín Subsecretaría de Difusión Dra. Guadalupe Cordero Tercero Secretaría de Finanzas Manet Estefanía Peña Salinas Representante de los Estudiantes The Newsletter of the Mexican Society of Astrobiology would like to thank the kind contribution of PhD Comics (www.phdcomics.com) for the free use of their cartoons in the pages dedicated to the student’s section of this electronic and non-profit publication. Las imágenes de la presente publicación se han utilizado de acuerdo a los permisos tramitados obligatoriamente y/o haciendo mención a las autorías y ligas de internet correspondientes. No dude en contactar a las editoras a través de [email protected] para aclaraciones sobre cualquiera de las imágenes. Los contenidos de los artículos del presente boletín son responsabilidad exclusiva de sus autores y no representan necesariamente el punto de vista de la Sociedad. 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