Hablando con Científicos - Cienciaes.com

¿Sabías que la primera aproximación conocida del valor del número pi aparece en un papiro de hace 3.670 años? ¿Que las dimensiones de tu tarjeta de crédito siguen la proporción áurea? ¿O que tu posición calculada por el GPS es posible gracias a las teorías de la relatividad? Estas y muchas otras cuestiones nos dan una idea del poder oculto que la física y las matemáticas ejercen en numerosas facetas de nuestras vidas. Hoy, el físico y divulgador Ismael Roldán Castro, autor del libro “El poder de la Física y las Matemáticas”, nos habla de todo ello y mucho más. Nos invita a relajarnos con historias apasionantes que, a través de ejemplos cotidianos, curiosidades, relatos históricos y un toque de humor teatral, nos ayudan a comprender cómo la física y las matemáticas han sido clave en los grandes avances de la humanidad.

¿Puede una estrella diminuta tener un planeta gigante? En el nuevo episodio de Hablando con Científicos hablamos con el astrofísico chileno Sebastián Zúñiga Fernández, quien acaba de anunciar, junto a su equipo, el descubrimiento de TOI-6894 b, un planeta del tamaño de Júpiter que no debería existir según las teorías actuales. Este mundo extraño orbita una estrella muy pequeña, de solo una quinta parte de la masa del Sol, lo que plantea un gran desafío para los modelos de formación planetaria. ¿Cómo pudo formarse? ¿Qué secretos esconde su atmósfera? ¿Y qué papel jugarán los grandes telescopios terrestres y el telescopio espacial James Webb en esta historia? La ciencia nos muestra, una vez más, que el universo es más extraño —y emocionante— de lo que imaginamos.

Cuando pensamos en virus, solemos asociarlos a enfermedades como la gripe o el COVID-19. Sin embargo, como explica el virólogo y divulgador José Antonio López Guerrero (JAL) en su libro Los Buenos Virus, la mayoría de los virus no son dañinos y muchos, de hecho, nos benefician. En esta entrevista para Hablando con Científicos, JAL nos invita a descubrir el papel positivo que desempeñan los virus en la naturaleza, en la evolución y en la medicina. Desde bacteriófagos que combaten bacterias resistentes hasta virus modificados para corregir enfermedades genéticas, los ejemplos abundan. Incluso nuestro genoma contiene restos de antiguos virus que han resultado esenciales para funciones vitales, como la formación de la placenta. Una charla fascinante que desmonta prejuicios y nos anima a mirar el mundo microscópico con nuevos ojos.

Aunque tenemos al Sol muy cerca, ¡todavía nos queda mucho por descubrir sobre él! Para investigar sus misterios, la Agencia Espacial Europea lanzó en 2020 la misión Solar Orbiter, una nave cuya órbita la acerca más que Mercurio y permite observar los polos de nuestra estrella desde ángulos nunca vistos. Uno de los instrumentos más importantes de la misión es SO/PHI, cuyo coinvestigador principal David Orozco, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, es nuestro invitado en Hablando con Científicos. Este instrumento analiza la luz del Sol para estudiar su campo magnético y el movimiento del plasma en su interior. Sus observaciones ayudan a entender mejor fenómenos como las manchas solares, las tormentas magnéticas o el viento solar, fenómenos que pueden afectar a satélites o redes eléctricas aquí en la Tierra. Solar Orbiter ha obtenido imágenes impactantes de los polos de nuestra estrella y continua su viaje, cada vez más cerca del Sol y mejorando su visión de las regiones polares.

Cada vez que aprendemos algo nuevo nuestro cerebro pone en marcha un complejo sistema de señales y conexiones. Pero, ¿por qué no todos aprendemos igual? ¿Qué determina que cada persona —o cada ratón— siga un camino distinto hacia el conocimiento? En esta entrevista de Hablando con Científicos, conversamos con Samuel Liébana García, investigador en la Universidad de Oxford, que ha estudiado cómo se forman las trayectorias individuales de aprendizaje y qué papel juega la dopamina en este proceso. A través de experimentos con ratones, combinados con herramientas de inteligencia artificial, Samuel y su equipo han descubierto que la dopamina actúa como una especie de “señal de enseñanza”, moldeando el aprendizaje de forma personalizada. Un trabajo pionero publicado en Cell que nos ofrece una nueva mirada al funcionamiento del cerebro.

Imagina que entras en una cueva muy antigua, tan antigua que ha acumulado sedimentos durante 46.000 años, y que puedes recuperar parte de su larga historia no a través de huesos o herramientas fósiles, sino gracias al ADN atrapado en el polvo bajo tus pies. Eso es, en parte, lo que hace Pere Gelabert, investigador del Departamento de Evolución y Antropología de la Universidad de Viena, quien ha liderado un estudio fascinante sobre el ADN antiguo conservado en los sedimentos de la cueva de El Mirón, en Cantabria. En este episodio de Hablando con Científicos, hablamos con él sobre los resultados de este trabajo que, mediante el análisis de ADN antiguo extraído directamente de los sedimentos — lo que se conoce como sedaDNA (sedimentary ancient DNA) —, ha permitido averiguar que por allí pasaron, hace decenas de miles de años, neandertales, humanos modernos y una larga lista de animales, entre los que figuran lobos, leopardos, hienas y cuones.

Las fuentes renovables como la solar o la eólica son limpias y sostenibles, pero también impredecibles: el sol no siempre brilla, y el viento no siempre sopla. Además, los momentos de generación y de consumo de electricidad no suelen coincidir, lo que provoca excedentes de energía que, si no se aprovechan en el instante, se pierden. Por eso, uno de los grandes retos es cómo almacenar esa energía renovable para usarla cuando realmente se necesita. Una solución innovadora llega de la mano del proyecto europeo hyPPER, coordinado por el investigador José Manuel Serra desde el Instituto de Tecnología Química (ITQ). HyPPER desarrolla un sistema que permite almacenar y transportar energía renovable en forma de hidrógeno químicamente ligado a moléculas orgánicas líquidas. ¿En qué consiste exactamente esta tecnología?¿Qué papel juegan la química, los materiales y la ingeniería en este avance? De todo ello hablamos con José Manuel Serra en Hablando con Científicos.

Todos nosotros tenemos en nuestros cuerpos un reloj interno que nos dice cuándo dormir, comer o estar alerta… Ese reloj biológico está en casi todos los seres vivos: humanos, animales, plantas e incluso hongos. Es como un temporizador natural que sigue el ciclo del día y la noche. Un equipo internacional de investigadores, entre los que figura Marian Nohales, nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos, ha estudiado el reloj biológico de las plantas y ha descubierto que no solo tienen un reloj, ¡cada célula que las componen tiene el suyo! Esta diversidad de relojes celulares puede ser una ventaja porque cada parte de la planta tiene que realizar tareas distintas a lo largo del día: unas deben protegerse del sol, otras absorber agua o nutrientes, o prepararse para crecer. Tener relojes adaptados a cada función permite que el conjunto funcione mejor. Marian Nohales explica cómo han realizado la investigación y las implicaciones que tiene este descubrimiento.

Cuando pensamos en drones operados a distancia, en ordenadores capaces de realizar cálculos increíbles, en máquinas que imitan el pensamiento humano y toman decisiones por sí solas, o en catamaranes que navegan con seguridad por mares y océanos, tendemos a creer que se trata de inventos modernos. Sin embargo, las ideas que dieron origen a estos artilugios —y a muchos otros— ya vieron la luz a finales del siglo XIX y principios del XX gracias a una persona tan genial como desconocida: Leonardo Torres Quevedo, un pionero en matemáticas, aeronáutica, telecomunicaciones y automática, que desplegó su portentosa imaginación hasta el punto de ser considerado “el más prodigioso inventor de su tiempo”. Hoy, el matemático y profesor de Historia de la Ciencia Francisco A. González Redondo nos cuenta su historia en Hablando con Científicos..

Los simpáticos y pequeños perezosos que hoy se cuelgan de las ramas de los árboles tropicales, moviéndose con extrema lentitud, tienen una historia evolutiva fascinante que incluye bestias enormes, capaces de pesar hasta 4 toneladas. Hace miles de años, los perezosos gigantes recorrían con paso tranquilo pero firme las llanuras y bosques de Sudamérica. Hoy solo sobreviven dos especies, pequeñas y completamente adaptadas a la vida en los árboles. ¿Qué ocurrió con sus parientes gigantes? ¿Cómo y por qué desaparecieron? Estas son algunas de las preguntas que intentan responder Alberto Boscaini y Juan López Cantalapiedra, dos de los científicos que firman un reciente artículo en la revista Science.

Nuestra vida cotidiana depende de herramientas: desde el móvil hasta una simple cuchara. Pero dependencia tal vez comenzó hace 6 u 8 millones de años, cuando la línea evolutiva de los humanos se separó de la de los chimpancés. No tenemos restos arqueológicos de aquellas primeras herramientas, pero los chimpancés actuales nos ofrecen pistas valiosas, porque, en su forma de elegir, modificar y usar objetos, podemos imaginar cómo pudieron ser aquellas primeras tecnologías. Hoy tenemos el placer de conversar con la doctora Alejandra Pascual-Garrido, investigadora del comportamiento de los primates y autora de un reciente estudio, publicado en iScience, que explora cómo los chimpancés salvajes seleccionan y fabrican herramientas. Su investigación revela un nivel sorprendente de comprensión técnica en estos animales y nos invita a repensar lo que sabemos sobre el origen de la tecnología y la cultura en nuestros propios antepasados.

Hoy nos vamos al rincón más austral del planeta, donde el hielo, los volcanes y los pingüinos comparten un entorno tan increíble como delicado: la Isla Decepción, un volcán activo en pleno océano Austral. Allí se encuentra la Base Antártica Española Gabriel de Castilla, a la que llegó un grupo de científicos que participan en un proyecto con un nombre bastante peculiar: DICHOSO. Entre ellos está nuestro invitado de hoy en Hablando con Científicos, el investigador Manuel Díez Minguito, que ha formado parte de una expedición equipada con lo último en tecnología: mareógrafos, correntímetros, drones… todo para recoger datos y entender cómo fenómenos naturales —como el deshielo o la actividad volcánica— y los impactos provocados por el ser humano están afectando los ciclos del carbono y los nutrientes en uno de los océanos más fríos y extremos del planeta.

¿Qué puede llevar a una persona con recursos suficientes a robar algo que no necesita y exponerse al riesgo de ser descubierta, con la tensión y vergüenza que ello implica? Hablamos de cleptomanía, un trastorno psicológico poco estudiado, caracterizado por la incapacidad de resistir el impulso de robar objetos que tienen poco valor para su uso personal o económico. Aunque puede parecer un problema sencillo, la investigadora Lucero Munguía, nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos, y su equipo han llevado a cabo el estudio de un grupo de 150 mujeres como problemas de cleptomanía y ha comprobado que esas personas sufren un trastorno mucho más complejo, situado entre la impulsividad y la compulsividad. Además, los tratamientos tradicionales no siempre funcionan: las recaídas y abandonos son frecuentes. ¿La clave? Entender que no es simplemente “querer robar”, sino una manera que esas personas de regular lo que sienten por dentro.

Cuando decimos que “somos polvo de estrellas”, no es una metáfora: es una realidad. Los átomos que forman nuestro cuerpo y todo lo que nos rodea se originaron en distintos procesos cósmicos a lo largo de miles de millones de años. Tras el Big Bang, el universo produjo hidrógeno, helio y trazas de litio. Más tarde, en el núcleo de las estrellas, la fusión nuclear generó elementos más pesados como el carbono y el oxígeno. Al morir, algunas estrellas explotaron en supernovas, formando elementos aún más pesados como el oro o el uranio. Otros se forjaron en colisiones de estrellas de neutrones, eventos extremos que también enriquecen el cosmos. Hoy, incluso somos capaces de crear elementos artificiales en laboratorios. Esta historia fascinante es la que cuentan Enrique Nácher González y Sergio Pastor Carpi, investigadores del IFIC (CSIC – UV), en su libro “La formación de los elementos químicos”.

Hace entre 6 y 7 millones de años, humanos y chimpancés compartieron un ancestro común. Desde entonces, ambos evolucionaron por caminos distintos, adaptándose a sus respectivos entornos. Un estudio internacional, en el que participó Aida Andrés, investigadora del University College of London y nuestra invitada en Hablando con Científicos, analizó el ADN de chimpancés salvajes extraído de muestras fecales de poblaciones repartidas en distintos hábitats africanos, como selvas densas o zonas abiertas y más áridas cercanas a la sabana. Los resultados revelaron la existencia de adaptaciones genéticas locales, especialmente frente a enfermedades como la malaria. Estas diferencias muestran cómo los genes cambian según el ambiente. Los hallazgos contribuyen a entender tanto la evolución de los chimpancés como la del ser humano.

El alcohol ha acompañado a la humanidad desde hace miles de años. Sin embargo, sabemos que es una sustancia tóxica que afecta, entre otros órganos, al hígado y al cerebro. Pero, ¿te has preguntado qué le hace realmente al cerebro si eres un adolescente, o si afecta por igual a los hombre y a las mujeres? La tesis doctoral defendida por Milagros Galán Llario, nuestra invitada en Hablando con Científicos, aborda de lleno esta cuestión y ofrece datos sorprendentes. Su estudio no solo muestra cómo el alcohol puede dañar más al cerebro adolescente en comparación con el de una persona adulta, sino que también revela diferencias notables entre machos y hembras. Para llegar a estas conclusiones, Milagros Galán ha llevado a cabo una serie de experimentos con animales de laboratorio que evidencian el efecto protector de una molécula que, administrada en determinadas circunstancias, podría ayudar a proteger el cerebro frente a algunos de los efectos nocivos del alcohol.

La historia de las aves terrestres extintas está llena de criaturas de todos los tamaños, muchas de ellas auténticos gigantes, como los colosales moas de Nueva Zelanda o el ave elefante de Madagascar. Aunque hoy han desaparecido, sus restos fósiles nos revelan que pertenecieron a aves incapaces de volar, que podían superar los tres metros de altura y ponían huevos de hasta 30 centímetros, mucho más grandes que los de un avestruz. Antonio Monclova, nuestro invitado en Hablando con Científicos, nos propone en su libro Historia de las aves terrestres extintas un viaje apasionante a través del tiempo, desde los orígenes de las aves en plena era de los dinosaurios hasta la desaparición de algunas de las especies más sorprendentes que hayan existido.

Hace entre 1,1 y 1,4 millones de años, un homínido del que no se tenía noticia hasta ahora vivió en el oeste de Europa. No sabíamos nada sobre él hasta que, en el yacimiento de la Sima del Elefante, en la Sierra de Atapuerca (norte de España), aparecieron sus primeros restos: primero fue un trozo de mandíbula, luego una falange, y más recientemente, una parte más grande del lado izquierdo de la cara. Antes de este descubrimiento, en otro yacimiento cercano llamado la Gran Dolina, los paleoantropólogos habían encontrado restos del Homo antecessor, que vivió hace unos 850.000 años. Pero este nuevo homínido es aún más antiguo, y todo apunta a que se trata de una especie diferente. De momento, se le ha dado el nombre provisional de Homo affinis erectus. El hallazgo ha sido publicado en la revista Nature, en un artículo encabezado por Rosa Huguet, nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos.

Hoy es un programa especial porque se basa en una conversación que mantuve hace tiempo con una de las personas más destacadas de la comunidad científica española en el campo de la Química: Don José Elguero Bertolini, profeser de investigación del CSIC. En un compendio de artículos agrupados en un libro que se titulaba “La Ciencia en tus manos”, José Elguero escribía lo siguiente: “La imaginación de los químicos, unida a la naturaleza combinatoria de su disciplina, conducirá a la explosión de moléculas fascinantes. Cada vez que surge una molécula original, sus combinaciones son exploradas buscando las más bellas, las más dramáticas. En la elección de cómo y de qué manera combinar los fragmentos se distinguen los grandes químicos de los otros.”

El agua dulce de los ríos llega cargada de nutrientes a mares y océanos, proporcionando a las plantas y animales marinos el alimento necesario para vivir. Los primeros en beneficiarse son los organismos más pequeños, conocidos como fitoplancton, que está formado por plantas microscópicas y algas que flotan en la superficie del agua. Estos diminutos seres constituyen la base de la cadena trófica, alimentando a pequeños animales marinos, que a su vez son consumidos por depredadores más grandes, como peces, aves marinas e incluso ballenas. Cuando el aporte de agua dulce se ve alterado, la vida marina se resiente. Un estudio liderado por Diego Macías y sus colegas del Centro Común de Investigación (JRC) de la Comisión Europea analiza las consecuencias que escasez de agua dulce, debidas al cambio climático y al uso humano de los recursos hídricos, puede tener sobre la vida marina y los recursos pesqueros del Mediterráneo.