Podcast CB S&R 161: Astrobiología, genómica, astrofísica y mucho más

Dibujo20180504 ivoox coffee break ep 161

He participado en la primera hora del episodio 161 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “SETI con GAIA; Pulpos Terrestres y Transposones; Einstein; Estrellas de Neutrones; Minería Espacial; Supernovas”, 03 May 2018. “La tertulia semanal ha repasado las últimas noticias de la actualidad científica”.

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En la foto Héctor Socas (@pcoffeebreak), Alberto Aparici @cienciabrujula (por videoconferencia) y Francis Villatoro @emulenews (por videoconferencia). “Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso. CB:SyR es una colaboración entre el Área de Investigación y la Unidad de Comunicación y Cultura Científica (UC3) del Instituto de Astrofísica de Canarias”.

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Me incorporo tarde al programa por razones académicas. Héctor comenta que ya se ha publicado el artículo póstumo de Stephen W. Hawking, Thomas Hertog, “A Smooth Exit from Eternal Inflation?” JHEP 1804: 147 (27 Apr 2018), doi: 10.1007/JHEP04(2018)147, arXiv:1707.07702 [hep-th]. Alberto comenta la gran dificultad para los periodistas a la hora de transformar en noticia artículos con contribuciones tan técnicas como este último de Hawking y Hertog. También comentan el tema de los pulpos extraterrestres y la panspermia, gracias a su rescate por un periodista. Yo me hice eco en mi blog en “Sobre pulpos con genes extraterrestres y la falacia del argumento de autoridad”, LCMF, 01 May 2018.

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Se observa helio en un exoplaneta, un Júpiter muy caliente. El helio es el segundo elemento más abundante en el universo y los planetas gigantes pueden retener helio en su atmósfera. WASP-107b está a 0,05 UA de su estrella, tan cerca que el planeta pierde su atmósfera y se forma una estela, gracias a la cual se ha detectado el helio. La actividad de la estrella genera radiación ultravioleta que excita el helio y permite su observación, como aclara Héctor en el programa. El artículo es Jessica J. Spake, D. K. Sing, …, N. Madhusudhan, “Helium in the eroding atmosphere of an exoplanet,” Nature 557: 68–70 (02 May 2018), doi: 10.1038/s41586-018-0067-5; más información en Drake Deming, “Helium discovered in the tail of an exoplanet,” News & Views, Nature 557: 35-36 (02 May 2018), doi: 10.1038/d41586-018-04969-6.

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Luego se pasó a contestar algunas preguntas de los oyentes. Javier Méndez nos hacía «una cuestión hipotética e improbable acerca de la astrominería. [En] teoría provocaría que la masa del planeta aumentase. ¿Cuánta masa extraterreste haría falta añadir a la del planeta para que se modificase de manera significativa su atracción gravitatoria?». Héctor explica por qué hay asteroides de hierro y otros minerales. Luego menciona un cálculo de servilleta que indica que a un ritmo razonable tardaríamos más de la edad del Universo en alterar de forma significativa la masa de la Tierra trayendo los minerales del espacio.

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La siguiente pregunta es de Albert, «al estallar una supernova u otro astro en el universo, ¿los planeta y lunas alrededor no salen a grandes velocidades hacia todas partes del espacio?». Los primeros planetas que se observaron estaban en órbita de púlsares, estrellas de neutrones resultado de una explosión de supernova; la hipótesis más aceptada es que estos planetas sobrevivieron a la explosión (aunque probablemente se trata del núcleo de planetas gigantes gaseosos que se encontraban lejos de su estrella). Héctor comenta que ha realizado un cálculo de servilleta en el que compara la energía por unidad de volumen que golpea al planeta durante la explosión con su propia energía autogravitatoria. Le sale que la energía que envía la supernova es varios órdenes de magnitud superior, por lo que es esperable que desintegre el planeta.

Tras mi incorporación al programa hablamos del artículo de Andrew Robinson, “Did Einstein really say that?” Nature 557: 30 (30 Apr 2018), doi: 10.1038/d41586-018-05004-4, a colación de la publicación del volumen 15 de las obras completas de Albert Einstein (“The Collected Papers of Albert Einstein,” Princeton University Press, se pueden disfrutar en esta web). También mencionamos el libro de Alice Calaprice, “The Ultimate Quotable Einstein,” Princeton University Press (2011) [PUP], que está traducido al español como “Albert Einstein. El Libro Definitivo de Citas”, Plataforma Editorial (2015). Me hice eco del asunto en “¿Dijo Einstein alguna vez que “Dios no juega a los dados”?”, LCMF, 01 May 2018.

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La búsqueda de esferas de Dyson con Gaia. La publicación de los datos de Gaia DR2 con la paralaje de más de 1300 millones de estrellas y la posición de unos 1700 millones abre la puerta a realizar ciertas búsquedas relacionadas con el programa SETI. Por ejemplo, la búsqueda de esferas de Dyson que cubran un gran porcentaje de su estrella. La primera búsqueda (infructuosa) se ha realizado con Gaia DR1 y RAVE DR5. El candidato más razonable es la estrella TYC-6111-1162-1, pero la anomalía entre su distancia medida por Gaia por el método de la paralaje y por RAVE mediante espectrometría se puede explicar con la presencia de una estrella compañera (quizás una enana blanca de una masa solar). Habrá que repetir el análisis con los datos de Gaia DR2. El artículo es Erik Zackrisson, Andreas J. Korn, …, Johannes Reiter, “SETI with Gaia: The observational signatures of nearly complete Dyson spheres,” arXiv:1804.08351 [astro-ph.SR].

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Transposones y el genoma del pulpo. Al hilo de noticias recientes sobre pulpos y su origen panspérmico (LCMF, 01 May 2018), Alberto nos habla del genoma del pulpo y de los transposones. El genoma se publicó en Caroline B. Albertin, Oleg Simakov, …, Daniel S. Rokhsar, “The octopus genome and the evolution of cephalopod neural and morphological novelties,” Nature 524: 220–224 (13 Aug 2015), doi: 10.1038/nature14668. Dicho genoma muestra varias evoluciones genéticas rápidas (las novedades del título) que parecen estar relacionadas con los transposones.

La clave de las capacidades neuronales de los pulpos que están más allá de las de otros cefalópodos son una familia de proteínas llamdas protocaderinas (protocadherins), que regulan el desarrollo del sistema nervioso. Los genes que codifican estas proteínas están muy extendidos en los pulpos. La razón de que estén copiados de forma tan numerosa son los tranposones, secuencias de ADN parásito que son capaces de provocar su propia copia en múltiples lugares del ADN. Cuando se copian a veces se llevan genes con ellos y por ello pueden producir un gran número de copias de ciertos tipos de genes.

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Alberto aprovecha para explicarnos lo que son los transposones y los retrotransposones, cuyo papel en el genoma de los eucariotas es muy relevante. Destaca que se ha observado transferencia de material genético horizontal entre diferentes especies, tanto relacionadas (bivalvos) como lejanas en la evolución (pez cebra). Alberto cita el artículo de Michael J. Metzger, Ashley N. Paynter, …, Stephen P. Goff, “Horizontal transfer of retrotransposons between bivalves and other aquatic species of multiple phyla,” PNAS 115: E4227-E4235 (01 May 2018), doi: 10.1073/pnas.1717227115.

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La ecuación de estado de la materia nuclear. Gracias a GW170817 y sGRB170817 hemos aprendido mucho sobre las colisiones de estrellas de neutrones. Más aún, también sobre las propias estrellas de neutrones. Se han publicado varios artículos que estiman la ecuación de estado de la materia nuclear en el interior de estas estrellas, que al comportarse como núcleos atómicos gigantes, nos ofrecen información muy relevante sobre la ecuación de estado de los núcleos pesados.

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Por supuesto, el grado de incertidumbre tras una única observación es enorme. Sin embargo, las deformaciones de marea limita bastante las posibles ecuaciones de estado para las estrellas observadas (con unos 14 km de radio y unas 1.4 masas solares). Más información en los artículos de Eemeli Annala, Tyler Gorda, …, Aleksi Vuorinen, “Gravitational-Wave Constraints on the Neutron-Star-Matter Equation of State,” Phys. Rev. Lett. 120: 172703 (25 Apr 2018), doi: 10.1103/PhysRevLett.120.172703, arXiv:1711.02644 [astro-ph.HE], y F. J. Fattoyev, J. Piekarewicz, C. J. Horowitz, “Neutron Skins and Neutron Stars in the Multimessenger Era,” Phys. Rev. Lett. 120: 172702 (25 Apr 2018), doi: 10.1103/PhysRevLett.120.172702, arXiv:1711.06615 [nucl-th]. Más información divulgativa en Matteo Rini, “Synopsis: Gravitational Waves Shed Light on Dense Nuclear Matter,” Physics, 25 Apr 2018.

Finalmente, mencionamos que ya se han producido las primeras colisiones en el acelerador SuperKEKB de Japón (con su famoso detector Belle II). En un futuro programa hablaremos en más detalle de este colisionador de partículas japonés.


2 Comentarios

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danieldaniel

¿Por qué las bacterias no tienen “ADN basura”? ¿Será porque no tienen cromosomas grandes y organizados con histonas, como los eucariotas, y por tanto no necesitan ADN estructural, que solo sirve de soporte fisico para el ADN codificante? ¿Y será porque tienen transferencia horizontal de genes mediante plásmidos que se pasan a través de los pilli, y por tanto no necesitan transferencia horizontal mediante transposones? La evolución no es la evolución de las especies en sí, sino la de los genes que crean las especies, o mejor dicho, la del ADN que las crea. El organismo es el epifenómeno, lo que surge, lo que se manifiesta, pero es en el ADN donde hay que buscar las claves de la evolución

planck

Buena pregunta Daniel. Probablemente el ADN “basura” está formado sobre todo por genes egoistas que utilizan el ADN como “vehículo” para pasar de una generación a otra . Desde este punto de vista es extraño que no haya algo de ADN basura también en las bacterias. No se si hay una respuesta definitiva a esta cuestión. Como bien dices una de las cosas más impactantes que un observador de la naturaleza puede descubrir es el hecho de que todos los seres vivos que existen en el planeta (incluidos nosotros por supuesto) son en realidad “envoltorios” fabricados por los genes para sobrevivir y aumentar su capacidad de reproducirse. De esta forma los genes se han expandido por tierra, mar y aire. Este hecho es algo realmente increíble, los genes fabrican cuerpos para construir hormigueros, presas (en el caso de los castores), colmenas, nidos e incluso seres humanos. Por supuesto, como dices, la evolución actua sobre los genes no sobre los organismos o las especies. Desde el punto de vista evolutivo el cuerpo (células somáticas) no importa nada solo importa la linea germinal (gametos). Solo los genes de nuestros gametos pasarán a la siguiente generación el resto solo servirán para aumentar la entropía del Universo. Suena triste pero visto por el lado positivo algunos de nuestros genes son casi inmortales (algo es algo) :-)
Por cierto, probablemente la evolución sigue actuando sobre los seres humanos (esto aún no esta claro) hay ciertos indicios de que nuestro cerebro está ¡disminuyendo de volumen! ¿se estará haciendo más eficiente? aparte de cambios en la altura, la esperanza de vida, etc. Si de verdad queremos entender las enfermedades y los comportamientos humanos debemos destinar más recursos a estudiar los genes y la evolución en lugar de otras chorradas. Es probable que con CRISPR se avecine una verdadera revolución, editar y modificar genes es algo muy poderoso y beneficioso si se usa bien…

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