martes, 16 de diciembre de 2014

El huevo de ave que brilla como un espejo

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El misterio del tinamú, un pariente de las avestruces, que pone unos curiosos huevos pulidos distintos de todos los demás
El huevo de ave que brilla como un espejo
Huevos de distintas especies de tinamú

Tonalidades azules y verdes traslucen bajo el acabado vítreo de los huevos del tinamú, un pariente de las avestruces, ñandúes y emúes. Pigmentos cubiertos por una cutícula delgada y lisa revelan el misterio detrás de estas curiosas cáscaras, según han descubierto investigadores de la Universidad de Akron. El hallazgo podría conducir al desarrollo de nuevos recubrimientos brillantes para cerámica y suelos, lo que podría mejorar sus cualidades estéticas y durabilidad.

Después de eliminar la capa externa de estas cáscaras de huevo y el examen de su química y nanoestructura, los investigadores descubrieron la presencia de una iridiscencia débil en las cáscaras de huevo del tinamú, creando colores superficiales y cambios de color en función del ángulo de visión y cómo la luz incide sobre ellos.

Esta investigación de cómo las estructuras no pigmentarias de escala nanométrica influyen en la reflexión de la luz, y producen iridiscencia que afecta a la coloración de la cáscara de huevo, nunca antes se habían documentado.

"Los cambios de color se perciben en relación con los ángulos de observación e iluminación. Este efecto sólo puede ser producido por nanoestructuras que influyen en cómo la luz se refleja", dice el investigador post-doctoral de la Universidad de Akron Brani Igic.
Un reflejo espectacular

Este científico utilizó manipulaciones experimentales en colaboración con espectrofotometría de ángulo resuelto, electrónica de barrido y microscopía de fuerza atómica, cálculos ópticos y análisis químicos, para examinar la construcción mecánica existente detrás del brillo de la cáscara del huevo y su coloración.

El equipo investigador también encontró en el brillo de los huevos de tinamú un revestimiento ultra suave, o cutícula, distinta de las demás cáscaras de huevo, normalmente llenas de baches. "Esta suavidad hace que la luz se refleje de manera especular, como si fuera un lago o espejo. La irregularidad de otros huevos hace que reflejen la luz difusa, como una nube", explica Matthew Shawkey, profesor de Biología.

"La investigación descifra un viejo misterio sobre la causa del aspecto brillante de estos huevos y muestra que las aves pueden hacer superficies que rivalizan en pulido con los materiales creados por el hombre", dice Shawkey.



Fuentes: ABC.ES

Los tres presos de la gran fuga de Alcatraz pudieron haber sobrevivido

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 La mítica huida de los hermanos Anglin y Frank Morris de la prisión de San Francisco en 1962 tuvo una oportunidad de terminar con éxito, según una nueva investigación científica. Frank Lee Morris y los hermanos Clarence y John Anglin. Los tres presos de la gran fuga de Alcatraz pudieron haber sobrevivido.
Los tres presos de la gran fuga de Alcatraz pudieron haber sobrevivido
 Los tres presos de la gran fuga de Alcatraz pudieron haber sobrevivido

El 11 de junio de 1962, tres presos escaparon en una balsa de la isla-prisión de Alcatraz, fuertemente custodiada, al norte de San Francisco (EE.UU.), después de urdir un complejo y arriesgado plan durante meses. Nunca fueron vistos de nuevo y hoy siguen en paradero desconocido. Ahora, científicos holandeses creen que, en base a sus investigaciones sobre las aguas de la bahía, es posible que, si tomaron la opción correcta, lograran tocar tierra y sobrevivieran a la famosa huida.
Los tres presos de la gran fuga de Alcatraz pudieron haber sobrevivido
Los tres presos de la gran fuga de Alcatraz pudieron haber sobrevivido
Máscara en la celda de Morris

Frank Lee Morris, un delincuente común y los hermanos Clarence y John Anglin, condenados a más de diez años por robar 15.000 dólares, cavaron un túnel durante meses desde sus celdas utilizando tan solo unas cucharas y aprovechando que el hormigón que rodeaba el respiradero estaba muy dañado por la humedad. Un acordeón que sonaba durante la clase de música amortiguaba los ruidos de la excavación. La noche del 11 de junio de 1962, dejaron en sus literas unas cabezas falsas fabricadas con jabón, hojas de revistas y pelo que sacaron de la barbería, y se escabulleron por la rejilla de ventilación. Cuando llegaron al exterior, se cree que construyeron una balsa con unas gabardinas y entraron en la bahía de San Francisco.

A pesar de la intensa búsqueda, se desconoce si los presos de la gran fuga sobrevivieron en su intento por llegar a la orilla, a unos dos kilómetros y medio de Alcatraz, o se ahogaron sin remedio en las gélidas aguas que rodean la isla. Como nunca más se supo de ellos, se convirtieron en leyenda por haber sido capaces de burlar a «La Roca», el orgullo de las prisiones de máxima seguridad, de donde se suponía nadie podía escapar.

Simulación de la escapada

Científicos holandeses de la Universidad Técnica de Delft y el instituto de investigación Deltares han presentado en la reunión de la Unión Geofísica Americana (AGU), que se ha celebrado estos días en California, una investigación que simula los movimientos de estos tres hombres esa misma noche. El estudio, un modelo hidráulico de alto rendimiento para simular el movimiento de las masas de agua en deltas y bahías, concluye que la fuga pudo ser posible y que el mejor momento para salir esa noche con un barco de Alcatraz fue alrededor de las 23.30 horas. El bote habría llegado justo al norte del puente del Golden Gate.

El modelo, que tiene en cuenta los datos de las mareas de esa noche, también muestra que restos de madera, en ese escenario, probablemente habrían recalado en la isla del Ángel, exactamente donde el FBI encontró una pala y algunas pertenencias personales. Hasta ahora se suponía que los presos se fueron alrededor de las 22.00 horas.

«No sabemos exactamente dónde ni cuándo los prisioneros tomaron el barco, así que decidimos modelar (la huida) cada media hora desde las 20.00 a las 4.00 horas, en total cincuenta "barcos" que parten de distintos posibles lugares para escapar de Alcatraz, para ver dónde terminan. Además, añadimos el factor del remo, porque asumimos que los prisioneros iban a remar si tenían tierra a la vista», explica Fedor Baart, especialista en simulación de Deltares.

Los investigadores encontraron que si los presos escaparon antes de las 23.00 horas, no tenían ninguna posibilidad de sobrevivir. Debido a las fuertes corrientes, acabarían en alta mar y morirían ahogados o por hipotermia. Sin embargo, si se marcharon entre las 23.00 y la medianoche, tenían una buena oportunidad de llegar a la bahía de Horseshoe, al norte del puente Golden Gate. Toda la madera de ese barco sería impulsada en dirección a la isla del Ángel. «Pero eso, por supuesto, no prueba que esto realmente sucedió», dice Rolf Hut, investigador de Delft.

El equipo ha producido visualizaciones que muestran el peor escenario para la huida y el mejor, utilizando un moderno software de simulación experimental 3Di, que se emplea para conocer los movimientos de las aguas y prevenir inundaciones. En esta ocasión, ha arrojado luz sobre un intrigante hecho histórico.

Durante años, la única pista que los federales siguieron de estos «escapistas» fue un ramo de flores sin tarjeta que la madre de los Anglin recibía cada cumpleaños. Ella murió en 1973 y a partir de ahí, nada. Incluso se dice que los dos hermanos acudieron al funeral disfrazados de mujeres, pero eso ya forma parte de la leyenda. Por cierto que, de seguir con vida, los caballeros tendrían ahora entre los 83 y los 87 años. Quizás todavía disfruten de su libertad en algún lugar.


Fuentes: ABC.ES

Un espectacular vídeo de Boeing muestra cómo será el primer viaje a Marte

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 La compañía privada describe la ambiciosa misión para colonizar el Planeta rojo
Un espectacular vídeo de Boeing muestra cómo será el primer viaje a Marte
Un espectacular vídeo de Boeing muestra cómo será el primer viaje a Marte

La NASA se ha fijado como meta la exploración de Marte, un viaje de más de dos años que hará historia, y que se quiere realizar a partir de 2030.

La compañía Boeing, contratista principal del cohete gigante SLS capaz de llevar en el futuro a los humanos a Marte, ha producido un vídeo en el que destaca que los niños de hoy serán los primeros exploradores de nuestro planeta vecino.
Pero el cohete es sólo una parte de un complejo rompecabezas que incluye la recién probada cápsula espacial Orion. En el vídeo, el director de Sistemas de Exploración Espacial de Boeing, Michael Raftery, destaca que en total son necesarias seis piezas en la misión para poder ir y volver a Marte

La siguiente pieza que será necesaria es un sistema que adentre la misión en el espacio profundo, más allá de la Luna. Será una gran nave espacial que transporte a su destino a Orion y el resto del equipo.

Este sistema de transporte espacial profundo será impulsado por enormes paneles solares y utilizará probablemente propulsión solar eléctrica o propulsión iónica. "Utilizará la energía del sol para conducir el sistema de propulsión, y la nave lucirá como un velero", explica Raftery.

Unido al velero estará el "hogar" donde vivirá la tripulación, que previsiblemente girará para proporcionar a bordo algún tipo de gravedad artificial, y evitar así que sus huesos y músculos se degraden demasiado en la prolongada misión.

Las dos últimas partes necesarias para el trabajo son un módulo de aterrizaje y un escudo térmico inflable. El enorme escudo térmico inflable, diferente del que Orion utiliza para volver a la Tierra, los llevará con seguridad a la superficie de Marte.

La NASA ha estado probando la tecnología para soportar el calor combinada con un sistema de desaceleración mediante retrocohetes. Este sistema permitirá que el módulo de aterrizaje llegue a la superficie tras desprenderse del escudo térmico.

Finalmente, una vez que sus operaciones hayan concluido, los astronautas utilizarán un 'pequeño cohete' para volver al hábitat en órbita y, en última instancia, a la Tierra. "Creo que vamos a ser capaces de colonizar Marte algún día", profetiza Raftery. "Se puede tardar cientos de años, pero eso no es inusual en los propósitos de los seres humanos".


Fuentes: ABC.ES

lunes, 15 de diciembre de 2014

El hielo de Groenlandia se desvanece

Unas 243.000 millones de toneladas de su capa de hielo acaban en el mar cada año, según el último análisis de sus glaciares. La Antártida registra el mayor deshielo estacional en mil años


Científicos de la Operación IceBridge, este verano, frente al muro de hielo que es el frente del glaciar .
El gigantesco cubo de hielo que cubre la mayor parte de Groenlandia, con casi cinco veces la extensión de España, se está derritiendo a un ritmo acelerado. Un estudio muestra que su masa helada pierde tantos kilómetros cúbicos como para, una vez aguados, llenar 110 millones de piscinas olímpicas cada año y así, desde hace 20.

Groenlandia es, tras la Antártida, la mayor reserva de agua dulce del planeta. Se ha estimado que si todo el hielo que cubre la gran isla del norte se derritiera de repente, el nivel del mar se elevaría más de seis metros. No sería tan rápido, pero un grupo de investigadores estadounidenses y europeos ha realizado la mayor estimación de la evolución de sus glaciares hecha hasta la fecha y sus resultados son abrumadores.

Hasta ahora, las estimaciones sobre el casquete helado de Groenlandia se basaban en la evolución de cuatro de sus mayores glaciares, cada uno muriendo en un punto cardinal de la isla. El grosor, cambios en su altura, ritmo de avance hacia el mar y deshielo de estos ríos a cámara lenta era después extrapolado a todo la capa de hielo. El problema es que en la isla hay al menos 242 grandes glaciares, cada uno con su propia evolución.

El estudio usa datos de altitud de 100.000 puntos de la isla obtenidos por altimetría láser

Para seguir la dinámica de los glaciares, los científicos han recurrido a los datos de dos misiones de la NASA complementarias. Por un lado, dentro de su programa ICESat, concluido en 2009, un sistema de altimetría por láser calculaba la altura de la capa de hielo a cada paso que realizaba sobre la isla. Para completarlo, un avión de la Operación IceBridge, también usaba pulsos de luz para, midiendo su rebote, determinar la altura del hielo. Combinadas, ambas misiones mapearon la isla en 100.000 puntos. Los registros se inician en 1993, lo que ha permitido a los investigadores, comprobar la deriva de los glaciares año a año.

La capa de hielo de Groenlandia ha perdido, de media, unos 243.000 millones de toneladas métricas cada año desde hace 20. En volumen, esa ingente masa ocuparía unos 277 kilómetros cúbicos. Lo peor es que, según publican en la revista PNAS, esta dinámica de adelgazamiento se está acelerando en los últimos años.

"El adelgazamiento dinámico se debe a la aceleración de los glaciares", dice la profesora de geología de la Universidad de Buffalo (Estados Unidos) y principal autora de la investigación, Beata Csatho. "A medida que la velocidad aumenta, más hielo llega al mar, provocando que el glaciar adelgace. Es como si estiraras un chicle", añade. Ese estiramiento, que implica una menor concentración de la masa de hielo, lo hace más vulnerable a la acción de la temperatura o el agua del mar.

El estudio muestra que el 48% de la pérdida neta de masa de hielo se debe a esta aceleración del movimiento de los glaciares. Y casi la mitad de este porcentaje se ha producido en el sureste de la isla. El otro 52% del deshielo de Groenlandia se debería a la reducción de las nevadas y al deshielo provocado por el calentamiento tanto global como local.

La mayor reducción de la altura de los glaciares (en morado) se ha producido en el sureste de la isla. NASA's Goddard Space Flight Center

La importancia ambiental de los glaciares es mucho mayor que la del llamado deshielo ártico. El casquete polar presenta un ciclo anual de congelación y descongelación del océano. Aunque la extensión del mar helado es cada año menor que el anterior, su impacto sobre el nivel del mar sería nulo. "El mar de hielo está formado de agua oceánica congelada por lo que, las variaciones en el mar helado no tienen un impacto directo en la elevación del nivel del mar, de la misma manera que un cubito de hielo no eleva el nivel de agua del vaso", recuerda Csatho.

El deshielo de Groenlandia eleva el nivel del mar 0,68 mm al año

Pero el deshielo de los glaciares sí aporta una cantidad neta de agua al mar. Según sus estimaciones, desde 1993, el hielo de Groenlandia convertido en agua habría elevado el nivel del mar en unos 0,68 milímetros cada año. Además, los dos tipos de deshielo se refuerzan. "La reducción del mar helado tiene un impacto en el clima global modificando la circulación oceánica y permitiendo a la superficie del océano absorber mayor cantidad de radiación solar y, por tanto, elevando la temperatura de la región ártica", recuerda la investigadora estadounidense.

Ese aumento de la temperatura, en endemoniada combinación, acelera el deshielo de la masa helada de la isla y la bajada de los glaciares. Tampoco es desdeñable la reducción del efecto albedo, la capacidad que tiene el hielo de rebotar buena parte de la radiación solar.

Pero, para poner las cosas en perspectiva, conviene recordar que aún queda mucho hielo en Groenlandia. Si se han perdido unos 277 Km3, todavía hay otros 2,8 millones de Km3. El problema es que el fenómeno del deshielo además de que podría acelerarse, podría llegar a un punto de no retorno. Como dice Csatho: "Algunos estudios predicen cambios irreversibles en Groenlandia en unos pocos siglos o incluso antes. Nuestros resultados ayudarán a mejorar los modelos de la capa de hielo para dar una mejor respuesta a esta cuestión".

Fuentes: ELPAIS.COM

Las libélulas se anticipan a sus presas con una coreografía

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La libélula es un cazador rápido y eficiente, de forma que cuando ve a su presa, tarda alrededor de medio segundo en bajar en picado hacia un insecto desprevenido y atraparlo en el aire.
Libélula
Foto: ANDRÉ KARWATH

   Científicos del Campus Janelia de Investigación del Instituto Médico Howard Hughes han utilizado técnicas de captura de movimiento para rastrear los detalles de esa caza y detectar que el movimiento de una libélula es guiado por modelos internos de su propio cuerpo y el movimiento previsto de su presa.

   "Esto pone de relieve el papel que los modelos internos juegan para permitir que estas criaturas construyan un comportamiento tan complejo", afirma el líder del grupo de Janelia, Anthony Leonardo, quien dirigió el estudio. "Se empieza a remodelar nuestra visión de las bases neurales de este comportamiento", añade Leonardo, quien publica con los becarios posdoctorales Matteo Mischiati y Huai-Ti Lin y sus colegas los hallazgos en la edición de este jueves de 'Nature'

   "Hasta ahora, este tipo de control complejo, que incorpora tanto la predicción como la reacción, se había demostrado sólo en los vertebrados", escribe el biólogo de la Universidad de Harvard Stacey A. Combes, en un texto adicional al hallazgo. A su juicio, el nuevo trabajo muestra que las libélulas realizan cálculos internos durante la caza tan complejos como los de una bailarina de ballet.

   Los neurocientíficos han aprendido mucho acerca de cómo el sistema nervioso desencadena acciones en respuesta a la información sensorial mediante el estudio de conductas reflejas simples, como la forma en que un animal se escapa de un depredador. Leonardo ha estado estudiando la captura de presas en las libélulas porque quiere saber si en el mismo bucle de estímulo-respuesta que los investigadores han descubierto en esos sistemas también subyacen comportamientos más complejos.

   En los seres humanos, el simple hecho de alcanzar un objeto exige un sofisticado procesamiento de información, dice Leonardo, de forma que sólo para recoger a una taza de café, el cerebro requiere de una serie de modelos internos. Hasta ahora los científicos habían pensado en la captura de presas por los insectos como un sistema sencillo en el que el movimiento de un depredador se guía únicamente por la posición de su presa.

   "La idea era la libélula sabe más o menos dónde está la presa en relación a ella y trata de mantener ese ángulo constante a medida que se mueve hacia el punto de intercepción. Ésta es la forma en la que funcionan los misiles guiados y cómo la gente coge un balón de fútbol", dice Leonardo, quien señala que no había razón para creer que la captura de presas era más complicada. "No es necesario un modelo espectacularmente complicado para adivinar dónde estará la presa en un breve periodo de tiempo en el futuro -apunta--. Pero, ¿cómo maniobrar el cuerpo para alcanzar el punto de contacto?".

   En busca de una imagen más completa, Leonardo y su equipo pasaron varios años elaborando un sistema que les permitiera hacer un seguimiento de los movimientos del cuerpo de una libélula cuando que intercepta su presa. Su estrategia se basa en la misma tecnología de captura de movimiento que se emplea para traducir los movimientos de los actores en la animación por ordenador: se colocan marcadores reflectantes en diferentes partes del cuerpo,  en este caso, la cabeza, el cuerpo y las alas, y una cámara de alta velocidad graba en vídeo los destellos de luz reflejados por cada marcador mientas se mueven los insectos.

   Mediante el uso de la posición de cada destello de luz, los científicos pueden reconstruir el contorno de la libélula mientras vuela y la exactitud del contorno depende del número de marcadores unidos a la libélula. Estos expertos registraron los movimientos de las libélulas mientras perseguían una mosca de la fruta o una presa artificial, por ejemplo, un cordón maniobrado por un sistema de poleas, cuyos movimientos podían controlar los científicos, que se centraron en seguir la orientación de la cabeza y el cuerpo de la libélula. "Eso nos dice qué ve la libélula y cómo se mueve su cuerpo", explica.

   Cuando analizaron los vídeos, quedó claro que las libélulas no fueron simplemente respondiendo a los movimientos de la presa, sino que hicieron movimientos estructurados para ajustar la orientación de sus cuerpos, incluso cuando la trayectoria de sus presas no cambió. "Esos giros fueron impulsados por la representación interna del cuerpo de la libélula y el conocimiento de que tiene que girar su cuerpo y la línea según la trayectoria de vuelo de la presa de una manera particular", dice Leonardo.

   Las libélulas siempre se alinearon para que pudieran interceptar a su presa desde abajo, lo que reduce el riesgo de ser detectadas. "Al final de la persecución, la libélula hace una canasta con sus piernas y la presa cae en ella", relata Leonardo.

   Los científicos vieron que cada libélula movió su cabeza para mantener la imagen de su presa centrada en el ojo, a pesar de la rotación de su propio cuerpo. Estos movimientos de la cabeza deben ser planificados en base a las predicciones del insecto sobre cómo estabilizar la imagen de su presa.

@CIENCIAPLUS

   El ángulo entre la cabeza y el cuerpo sigue el movimiento previsto de la presa, mientras que el sistema visual detecta cualquier movimiento inesperado cuando la presa se aleja de su posición en el punto de mira. "Esto da a la libélula una muy elegante combinación de control basado en modelos de predicción y el control reactivo original", concluye.


Fuentes: EUROPAPRESS.ES

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