La personalidad de los chimpancés está relacionada con la anatomía de su cerebro | madrimasd

Científicos de EE.UU. y Dinamarca han demostrado la relación entre la personalidad de los chimpancés y la anatomía de su cerebro

Origen: La personalidad de los chimpancés está relacionada con la anatomía de su cerebro | madrimasd

Haz una estancia científica de dos meses en el CREAF

Biología en la URJC

” CREAF Summer Fellowships: Come to CREAF to catch the science bug!”
Summer fellowships for undergraduate students! Participants will have the opportunity to work side by side with CREAF researchers during two months between May and October 2021. Selected students will receive a 2000€ stipend plus travel costs up to 200€.

Applicants must send their curriculum vitae, academic grades and a motivation letter (maximum 500 words) in PDF format before the 31st of March (click on the online link below).

We are looking for talented undergraduate students that want to be the protagonist of a new generation of ecologists. Spend two months (between May and October 2021) with our researchers, doing fieldwork, lab work, travelling, learning about databases. This experience will be a turning point in your studies, we want to inspire you as a future scientist in ecology.
The Fellowship is addressed to talented undergraduate university students of any…

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Endome…qué? — Pozos de Pasión

Recientemente ha sido el Día Mundial contra la Endometriosis y quisiera aprovechar para hablaros de esta enfermedad que, a pesar de afectar a alrededor de un 10-15% de las mujeres en edad reproductiva (y a sus familias), está infradiagnosticada, poco estudiada (como ocurre con otras muchas enfermedades que afectan a las mujeres) y su visibilidad […]

Endome…qué? — Pozos de Pasión

COM_ESCET: Programa de becas JAE Intro CSIC

Nos ponemos en contacto con vosotro/as desde el Departamento de Postgrado y Especialización (DPE) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con el propósito de presentaros nuestro programa de becas JAE Intro de Introducción a la Investigación, el único programa de becas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Actualmente, existen tres modalidades de JAE Intro, orientadas a la iniciación a la investigación para estudiantes universitarios. Todas estas modalidades cuentan con remuneración y posibilitan la realización de TFG’s y TFM’s en los distintos institutos, centros y unidades del CSIC. Las características de las tres becas son las siguientes:

  • JAE Intro General. Orientadas especialmente a estudiantes en el último curso de grado universitario. El plazo de solicitud está abierto desde el 10 de marzo hasta el 12 de abril. Más información en: https://sede.csic.gob.es/intro2021
  • JAE Intro ICU. Becas en institutos, centros y unidades del CSIC dirigidas a estudiantes universitarios, de grado o de máster.
  • JAE Intro SOMdM. Becas de colaboración, para estudiantes de Máster Universitario oficial en Institutos acreditados como Centros de Excelencia «Severo Ochoa» y Unidades de Excelencia «María de Maeztu» del CSIC (plazo de presentación de solicitudes: 15 de mayo – 15 de junio).

Para las tres becas, disponéis de toda la información necesaria en nuestra página web, https://jaeintro.csic.es/es/

Adjuntamos un enlace para que lo/as interesado/as puedan suscribirse a nuestra lista de distribución de correo, y recibir información adicional.

Nuestras cuentas son:

ü  Twitter @JAEIntro_CSIC

ü  Instagram jaeintro_csic

ü  LinkedIn Departamento de Posgrado y Especialización DPE-CSIC https://www.linkedin.com/company/departamento-de-posgrado

SERVICIOS ECOSISTÉMICOS (I): ¿Por qué conservar la naturaleza?

¿Por qué debemos conservar la naturaleza? Dependiendo de a quién se le formule esta pregunta, la respuesta será muy diferente. Aunque ciertas personas consideren como un deber ético la conservación de la naturaleza, los gustos e intereses de cada persona pueden hacer que ni siquiera demos con una respuesta a esta pregunta o, incluso, que lleguemos a la conclusión de que no hay motivos de peso para conservar la naturaleza. Pero, ¿cómo podemos hacer que todos, independientemente de nuestros valores morales, encontremos motivos para conservar la naturaleza? En primer lugar, debemos entender qué nos provee la naturaleza para comprender por qué debemos conservarla.

La naturaleza nos reporta multitud de bienes y servicios, tal es su magnitud y diversidad que puede resultar complejo de entender en su totalidad. Para comprenderlo mejor se acuñó el término servicios ecosistémicos, que refiere a aquellos beneficios que los ecosistemas nos reportan a los humanos ya sea de forma directa o indirecta (Comisión Europea, 2009). Existen distintos tipos de servicios ecosistémicos. Los servicios de aprovisionamiento son aquellos que nos reportan directamente bienes como alimentos, agua, madera y combustibles, entre otros (Comisión Europea, 2009). Los servicios de regulación del clima y las precipitaciones consisten en la contribución de los ecosistemas a amortiguar las variaciones en el clima propias de fenómenos físicos que ocurren en la Tierra, por ejemplo: los manglares actúan como una barrera natural frente a ciclones, huracanes y tsunamis (Convención de Ramsar sobre los Humedales, 2016). Pero, sin referirnos a la protección frente a eventos climáticos extremos, los ecosistemas más cercanos a nuestros hogares también amortiguan los cambios de temperatura, depuran el aire (consumiendo CO2 y produciendo O2, además de otros compuestos), favorecen la retención de agua en el suelo (evitando, al mismo tiempo, inundaciones y sequías), degradan nuestros residuos y frenan la propagación de enfermedades (Comisión Europea, 2009). Además, también proveen servicios culturales como la belleza, la inspiración y otros valores recreativos que contribuyen a nuestro bienestar espiritual (Comisión Europea, 2009). Y, por último, pero no por ello menos importante: los servicios esenciales. Los ecosistemas son capaces de generar suelo fértil (Comisión Europea, 2009), ya que la vida no se genera en cualquier sustrato, ¿cuánta vida vemos brotar en nuestros asfaltos más allá de pequeños resquicios de suelo fértil? Además, los ecosistemas regulan el ciclo de nutrientes (Comisión Europea, 2009), manteniendo en niveles adecuados las concentraciones de componentes esenciales para la vida, como el carbono y el nitrógeno, entre otros.

Aunque esta clasificación nos permite reconocer la multitud de beneficios que nos reporta la naturaleza y nos da motivos para conservarla, sigue siendo complicado poner en una balanza los beneficios de los ecosistemas en contraposición con los beneficios que nos da destruir la naturaleza para nuestros propios fines (extracción minera, generación de energía, fabricación de materiales, transporte de personas y mercancía…). Nuestra actividad genera un impacto sobre el planeta y, a veces, tenemos que decidir si conservar un ecosistema o degradarlo para conseguir algo a cambio. Para evitar destruir ecosistemas que nos reportan beneficios mucho más valiosos en tiempos recientes se ha propuesto valorar económicamente nuestros ecosistemas. Valorar los ecosistemas no consiste en darle “un precio” a los ecosistemas para mercantilizarlo, sino en reconocer de forma cuantitativa la relación coste-beneficio entre la naturaleza y nosotros (Sukhdev, Wittmer, & Miller, 2015). De esa manera, podemos transmitir en un lenguaje común a toda la sociedad las virtudes de conservar la naturaleza y los costes de degradarla. En próximas publicaciones se explorará en qué consiste la valoración económica de los bienes y servicios ambientales.

BIBLIOGRAFÍA

Comisión Europea. (2009). Bienes y servicios ecosistémicos. Oficina de Publicaciones de la Unión Europea.

Convención de Ramsar sobre los Humedales. (2016). Humedales: una protección natural frente a los desastres. Secretaría de la Convención de Ramsar.

Sukhdev, P., Wittmer, H., & Miller, D. (2015). Economía de los ecosistemas y la biodiversidad: desafíos y respuestas. Oxford University Press.

Biología cuántica y la orientación magnética de las aves migratorias.

Publicado por The Royal Society of Chemistry (RSC) en nombre del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) y del RSC.

El origen de la orientación magnética de las aves migratorias es todavía un tema de discurso en la comunidad científica. Varias propuestas se han hecho en las últimas décadas, aunque la más prometedora y aceptada tiene que ver con los efectos cuánticos que se producen entre las moléculas de los ojos de las aves, producto a su vez de varias reacciones químicas desencadenadas por la interacción entre los criptocromos (fotorreceptores) y la luz del Sol dispersada por la atmósfera terrestre. Según el artículo publicado en Faraday Discuss por Thomas P. Fay y colaboradores (2020) los fotorreceptores producen un par de radicales entrelazados cuánticamente, que son sensibles al campo magnético terrestre. Esta sensibilidad desemboca una serie de cambios en la velocidad y naturaleza de las reacciones químicas, dotando a las aves de un “sexto sentido”. Con el objetivo de entender la magnetorrecepción de las aves debemos explicar primero qué es un radical y qué es el entrelazamiento.

Los electrones en los átomos se ordenan en niveles de energía u orbitales: a mayor energía mayor es la distancia media al núcleo del mismo. Se distribuyen por los orbitales siguiendo unas reglas fijas. Cuando un nivel está completo, los electrones pasan a llenar el siguiente nivel. Según esto, el único nivel que puede quedar incompleto es el último. Además, los átomos incompletos tienden a “negociar” con el resto cediendo o compartiendo electrones para completar sus orbitales, estos reciben el nombre de radicales.

Molécula estable con todas las capas electrónicas completas (izquierda). Molécula con un electrón desapareado en la última capa/radical (derecha). Tomada de http://www.biosciencenotes.com/free-radical/

Como dijimos anteriormente, tras las reacciones químicas que tienen lugar en las retinas de las aves migratorias se originan un par de radicales de Dinucleótido de Flavín-Adenina (FAD) que se acoplan por sus electrones libres de los últimos orbitales.

La propiedad que hace que átomos y moléculas se acoplen entre sí no es la carga eléctrica, tal y como ocurre entre electrones y protones, en este caso el protagonista es el espín. Este es intrínseco a cualquier entidad cuántica, definiendo muchas de las propiedades físicas de la materia. Usualmente se dice que el espín es el sentido de giro que tiene esa entidad sobre sí misma, pero esto es erróneo porque implicaría velocidades de giro superiores a la velocidad de la luz. La manera más fidedigna a la realidad de entender el concepto de espín es comparándolo con el momento magnético de un imán.

Los imanes tienen un polo Norte por el que salen las líneas de campo magnético (fuente) y un polo Sur por el que entran (sumidero), tal y como puede verse en la figura de abajo:

Analogía entre el espín del electrón y el momento magnético de un imán. Tomada de https://cuentoscuanticos.files.wordpress.com/2013/11/98715-electron-spin.jpg?w=422&h=296&zoom=2.

A diferencia de las cargas eléctricas, los polos de los imanes no pueden separarse entre sí; si partes un imán por la mitad volverá a aparecer un polo Norte y uno Sur en cada mitad. El momento magnético es una flecha que empieza en el polo Norte y acaba en el polo Sur. Así, en el electrón de la izquierda las líneas de campo magnético van de abajo a arriba (↑), mientras que en el de la derecha van de arriba a abajo (↓). En este sentido, el espín es un “imán” intrínseco a cada partícula/átomo/molécula que se orienta con los campos magnéticos externos. Según el sentido del espín lo denotaremos como |↑>, asociado a un valor de 1/2 o |↓> asociado a -1/2. Llegados a este punto, es correcto pensar que la sensibilidad al campo magnético se debe principalmente a esta propiedad cuántica. Pero, ¿cómo se acoplan los espines del par de radicales FAD?

La mecánica cuántica explora todas las posibilidades en las que pueden combinarse los valores de los espines, ignorando los signos hay tres combinaciones para que los dos radicales tengan espín total 1:

  1. |↑>|↑>
  2. |↓>|↓>
  3. |↑>|↑> + |↓>|↓>

Las dos primeras corresponden a electrones con los espines paralelos y la tercera con una combinación de todas las anteriores. Esto es análogo al clásico gato de Schrödinger, que puede estar vivo (|↑>|↑>), muerto (|↓>|↓>) o vivo y muerto al mismo tiempo (↑>|↑> + |↓>|↓>). A estos tres los llamamos el triplete de espín. Por otro lado, sólo hay una posibilidad de que el espín total sea 0, el singlete de espín:

  1. |↑>|↓> – |↓>|↑>

Nótese que el singlete y el 3 del triplete tienen en común que hasta que no les preguntemos cuál es su espín no sabemos en qué sumando se encuentra. De hecho, de esta característica fundamental concluímos que para conocer los espines de los dos electrones sólo hace falta medir uno de ellos.

Imaginemos que dos personas, Alicia y Roberto, preparan el par de radicales FAD en el estado singlete, cada uno mete un radical en una caja y se separan una distancia muy grande. Alicia decide abrir la caja y ver cuál es el espín de su radical, obteniendo |↑>, por lo tanto sabrá automáticamente que Roberto tiene el radical con espín |↓>. También ocurre en el otro sentido, si Roberto mide su radical y obtiene el espín |↑> sabrá que Alicia tiene el radical |↓>. Esta conexión entre la información de ambos radicales es el ejemplo más simple de entrelazamiento cuántico.

Los productos de las reacciones químicas en las retinas de las aves migratorias son altamente sensibles al espín del par de radicales FAD, por tanto, son sensibles al entrelazamiento cuántico entre ellos. Tal y como discuten en el artículo, este entrelazamiento persiste lo suficiente como para ser alterado por el campo magnético terrestre. Así, las aves podrían ver el campo magnético y orientarse.

Los autores simularon en sus ordenadores la dinámica del sistema, teniendo en cuenta la estructura de las moléculas FAD y el número de átomos inicialmente en el estado singlete, para así, calcular el efecto del campo magnético en las transiciones al estado triplete de espín. Los resultados que obtuvieron se presentan en la siguiente figura:

Fracción de moléculas en el estado single con respecto a los moléculas en el estado triplete en el modelo del par de radicales. (a) En ausencia de campos magnéticos externos. (b) En presencia de un campo magnético de intensidad similar al campo de la Tierra. (c) Igual que (b) pero con el campo magnético rotado 90º. Publicado por The Royal Society of Chemistry (RSC) en nombre del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) y del RSC.

En todas las gráficas se presenta la fracción del número de moléculas en el estado singlete con respecto al triplete en función del tiempo. En la gráfica de arriba no se tiene en cuenta el campo magnético y en las dos siguientes sí, con intensidades similares a las del terrestre y distintas orientaciones. Lo principal a observar es que una intensidad del campo magnético similar a la terrestre afecta a estos sistemas de moléculas y que, además, son sensibles a la orientación del mismo.

En el artículo original los autores motivan su estudio con la pregunta: ¿es posible describir la migración de las aves a partir de mecanismos cuánticos? En ciencia estamos acostumbrados a pensar que la física cuántica es la descripción correcta de los sistemas más pequeños del Universo y que por tanto, los sistemas biológicos no sienten más que efectos residuales de las reglas microscópicas. Este estudio no sólo sirve para dar fiabilidad a la magnetorrecepción de las aves migratorias debido al entrelazamiento cuántico, sino también para abrir un nuevo campo de estudio: el de la biología cuántica.

Referencia:

Thomas P. Fay, Lachlan P. Lindoy, David E. Manolopoulos, and P. J. Hore. How quantum is radical pair magnetoreception? Faraday Discuss., 221:77–91, 2020. doi:10.1039/C9FD00049F. URL http://dx.doi.org/10. 1039/C9FD00049F.

Voluntariado para una investigación sobre especiación de plantas en Pirineos — Biología en la URJC

Fieldwork volunteers wanted:Help us study plant evolution in the Spanish Pyrenees! Nick Barton’s group at the Institute of Science and Technology (IST) Austria https://ist.ac.at/en/research/barton-group/ is looking for volunteers to assist with field work on plant speciation in thePyrenees (Spain) this coming summer (late May – early August). This is a great opportunity for anybody looking to obtain […]

Voluntariado para una investigación sobre especiación de plantas en Pirineos — Biología en la URJC