Un proyecto digitaliza la acuicultura sin necesidad de conocimiento técnico complejo
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La acuicultura es una de las soluciones para poder alimentar a una población en constante aumento, que necesita cada vez más soluciones tecnológicas para optimizar sus recursos. Es el caso de proyectos de investigación como Acuicultura digital abierta (ADO), liderado por el grupo Wireless Networks (WiNE), del Internet Interdisciplinary Institute (IN3) de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), que ha desarrollado una plataforma para aplicar el internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) al cultivo de especies acuáticas vegetales y animales.
Un estudio del grupo Feed2Learn de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) afirma que una de las claves para mejorar el aprendizaje es el retorno (feedback) entre el estudiantado y el profesorado, pero con unas características concretas.
Un equipo de la Universitat Politècnica de València (UPV), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Columbia (EE. UU.) ha creado hologramas acústicos impresos en 3D -y evaluado su potencial, en modelo animal- para mejorar el tratamiento de enfermedades como el alzhéimer o el párkinson, entre otras. Su trabajo ha sido portada de la revista IEEE Transactions on Biomedical Engineering. Los hologramas ideados por el equipo de investigadores de la UPV y el CSIC permiten abrir de manera selectiva, eficiente y muy focalizada la barrera hematoencefálica, facilitando la administración de fármacos terapéuticos para el tratamiento de patologías que afectan al sistema nervioso central.
El consorcio E.T.PACK-Fly, coordinado por la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y compuesto por la Universidad de Padua, la Universidad Técnica de Dresde (TU Dresden), la empresa española SENER Aeroespacial y la start-up alemana Rocket Factory Augsburg (RFA), ha recibido 2,5 millones de euros del Consejo Europeo de Innovación (EIC) para desarrollar un equipo de desorbitado de basura espacial usando una amarra espacial.
Científicos del IHSM La Mayora, pertenecientes a la Universidad de Málaga (UMA) y al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han identificado a la cutícula como primera barrera de protección de las plantas frente a la radiación ultravioleta (UV), en concreto, ante la UV-B (entre 280 y 310 nm) que, aunque representa solo un 2 por ciento de la luz solar incidente, es potencialmente nociva para las plantas, pudiendo dañar los tejidos e, incluso, alterar el material genético.
Hoy lunes, 16 de mayo, se celebra el Día Internacional del Celíaco. Cerca del uno por ciento de la población mundial padece enfermedad celíaca, un trastorno complejo y autoinmune causado por la ingestión de gluten, para el que no existe tratamiento más allá de su eliminación de la dieta. Así, la detección de gluten antes de que el producto llegue al consumidor es fundamental, para garantizar la seguridad alimentaria y evitar posibles problemas de salud en las personas celíacas. Con este objetivo, un equipo de la Universitat Politècnica de València (UPV), perteneciente al Instituto Interuniversitario de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), ha desarrollado un nuevo test para la industria alimentaria que permite detectar gluten en los alimentos de una manera sencilla, rápida y muy barata con la ayuda de un teléfono móvil. Su trabajo ha sido publicado en la revista Food Control.
El ágil reflejo de adrizamiento de las libélulas es un proceso complejo en el que intervienen señales de su sistema visual junto con el control muscular dinámico de la inclinación de las alas, según un nuevo estudio, que ofrece información sobre los mecanismos neurológicos y físicos que permiten las hábiles acrobacias aéreas de este insecto. El novedoso enfoque del estudio podría utilizarse para evaluar la mecánica de vuelo natural en todas las especies y sistemas de vuelo robóticos. Las libélulas, uno de los insectos más antiguos, son voladores muy hábiles. Entre su repertorio de complicadas maniobras de vuelo, las libélulas han desarrollado sofisticados reflejos que les permiten enderezarse al caer o tras voltearse durante el vuelo. Las maniobras implican la realización de complejas y rápidas interacciones de movimientos corporales precisos e información sensorial, todo ello obedeciendo las leyes del vuelo. Entender cómo estas criaturas realizan tales hazañas podría arrojar luz sobre la evolución de las estrategias de control de vuelo; sin embargo, la evaluación de la cinemática de vuelo dinámica de los insectos que se mueven rápidamente presenta desafíos únicos. En esta ocasión, Z. Jane Wang y sus colegas presentan una serie de métodos experimentales y computacionales para analizar las maniobras de vuelo y utilizan estas herramientas para describir el reflejo de adrizamiento en las libélulas. En primer lugar, Wang et al. llevaron a cabo una serie de experimentos en los que se soltaron libélulas de una sujeción magnética desde diferentes orientaciones; los autores siguieron sus movimientos mediante un vídeo de alta velocidad. A continuación, utilizando modelos computacionales y simulaciones de vuelo de insectos en 3D basadas en sus observaciones, Wang et al. determinaron que las libélulas utilizan la asimetría del cabeceo de las alas izquierda y derecha para impulsar la recuperación en posición vertical. A continuación, para determinar si estos movimientos de las alas se producen a través de señales sensoriales ascendentes, los autores realizaron experimentos de comportamiento: bloquearon los sistemas visuales de los insectos mientras observaban su capacidad para realizar los movimientos necesarios para dar la vuelta. Según los resultados, la pérdida de información sensorial visual mermó la capacidad del insecto para enderezarse en el aire, lo que implica una conexión entre las señales visuales y los reflejos motores.
Los investigadores del consorcio internacional Human Cell Atlas (HCA), cuyo objetivo es cartografiar todos los tipos de células del cuerpo humano, pero que hasta ahora se han centrado sobre todo en el estudio de las células de órganos y tejidos individuales o de pequeños subconjuntos tisulares, comunican una gran proeza: la creación de mapas detallados de más de un millón de células individuales de 33 órganos, que representan los atlas celulares transversales más completos hasta la fecha. Los datos resultantes, disponibles en cuatro estudios, tienen numerosas implicaciones terapéuticas, entre las que se incluyen la comprensión de enfermedades comunes y raras, el desarrollo de vacunas, la inmunología antitumoral y la medicina regenerativa. En el primer estudio, el Consorcio Tabula Sapiens ofrece un atlas celular especialmente amplio que proporciona una definición molecular de más de 400 tipos de células de 24 órganos. Esta referencia se conoce como el conjunto de datos «Tabula Sapiens». Para ensamblarlo, los autores utilizaron la secuenciación de ARN unicelular (scRNA-seq) en casi 500 000 células vivas, incluyendo células epiteliales, endoteliales, estromales e inmunitarias, recogidas de numerosos tejidos de donantes individuales. La posibilidad de analizar varios tejidos de un mismo donante permitió realizar comparaciones entre tejidos controlando los antecedentes genéticos, la edad, la exposición ambiental y los efectos epigenéticos. Utilizando el conjunto de datos de Tabula Sapiens, los autores descubrieron varios aspectos nuevos de la biología celular humana, entre ellos cómo un mismo gen puede ensamblarse de forma diferente en distintos tipos de células y cómo los clones de células inmunitarias pueden compartirse entre tejidos. Los atlas unicelulares son prometedores a la hora de mapear los tipos de células específicas en las que actúan los genes de las enfermedades en el cuerpo humano. Para construirlos es necesario perfilar todos los tipos de células, incluidas las que son difíciles de capturar mediante scRNA-seq, y las células de un mayor número de individuos, lo que significa que los científicos tienen que recoger y congelar los tejidos antes del análisis. En un segundo estudio de este paquete, Gökcen Eraslan et al. optimizaron la secuenciación de ARN de un solo núcleo (snRNA-seq) para solucionar el problema del uso de células congeladas. Aplicaron esta técnica a muestras congeladas de ocho órganos humanos sanos de 16 donantes y compilaron un atlas de tejidos cruzados con más de 200 000 perfiles de núcleos. Eraslan et al. utilizaron el aprendizaje automático para asociar las células del atlas con miles de enfermedades de un solo gen y enfermedades y rasgos genéticos complejos para descubrir tipos de células y programas de genes que podrían estar implicados en la enfermedad. Históricamente, los científicos han limitado su conocimiento del sistema inmunitario humano al papel de las células que circulan en la sangre, pero las células inmunitarias de los tejidos son fundamentales para mantener la salud. Con el fin de entender mejor la función de las células inmunitarias en los distintos tejidos, los estudios de Cecilia Domínguez Conde y sus colegas y de Chenqu Suo y sus colegas perfilaron las células inmunitarias adultas y en desarrollo, respectivamente. Domínguez Conde et al. utilizaron el scRNA-seq para estudiar las células inmunitarias innatas y adaptativas de 16 tejidos de 12 donantes adultos, lo que dio lugar a perfiles de expresión génica de más de 300 000 células. Desarrollaron una herramienta de aprendizaje automático denominada «CellTypistp» para ayudar a la anotación del tipo de célula. Este método permitió a los autores identificar cerca de 101 tipos o estados de células inmunitarias a partir de más de un millón de células, incluidos estados celulares anteriormente infravalorados. En un último estudio, Suo et al. utilizaron scRNA-seq, secuenciación de receptores de antígenos y transcriptómica espacial de nueve tejidos prenatales para generar un atlas unicelular y espacial del sistema inmunitario en desarrollo a lo largo de las etapas de gestación. Los hallazgos, que van más allá de los estudios centrados en uno o unos pocos órganos del sistema inmunitario en desarrollo, revelan que el desarrollo de las células sanguíneas e inmunitarias se produce en muchos tejidos periféricos, no solo en los órganos hemopoyéticos primarios. Los cuatro estudios y sus resultados se analizan con más detalle en un artículo de Perspective relacionado de Zedao Liu y Zemin Zhang. «En conjunto, estos estudios pantejidos nos acercan a la creación de un atlas unicelular humano completo», afirman.
Las observaciones de dos estudios de la erupción volcánica de enero de 2022 del volcán Hunga, en Tonga, muestran un evento principal complejo que fue tan enérgico como la erupción del Cracatoa de 1883, uno de los eventos volcánicos más mortíferos y destructivos de la historia registrada. Las observaciones también revelan que el tsunami generado por esta erupción estuvo generado en parte por una onda atmosférica inesperada. Este conjunto de observaciones será útil para aclarar el suceso y comprender cómo se propagan las ondas a través de la atmósfera y el océano. El 15 de enero de 2022 se produjo una enorme erupción volcánica en una pequeña isla deshabitada del Pacífico Sur llamada Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. La erupción de Hunga Tonga fue una de las más potentes registradas, con un sonido audible detectado a más de 10 000 kilómetros del foco. En un estudio, Robin Matoza et al. presentan grabaciones infrasónicas y sísmicas, junto con otras observaciones geofísicas, que caracterizan este acontecimiento. Una onda Lamb atmosférica, característica de los eventos atmosféricos energéticos, dio cuatro vueltas al planeta y fue similar a la erupción del Cracatoa de 1883. La erupción también generó infrasonidos de largo alcance e interacciones ionosféricas, además de tsunamis globales. En un segundo estudio centrado en los tsunamis, cuyas primeras olas llegaron más de dos horas antes de lo previsto para los tsunamis convencionales, Tatsuya Kubota y sus colegas investigaron los mecanismos de generación y propagación del tsunami «precursor». Normalmente, los tsunamis generados por erupciones volcánicas están originados por el desplazamiento del agua debido a la deformación y las ondas de presión atmosférica que viajan aproximadamente a la misma velocidad que el tsunami. Kubota et al. descubrieron que, en el caso de la erupción de Hunga Tonga, un tipo diferente de onda de presión atmosférica, una onda Lamb, también contribuyó a la propagación del tsunami. Esta interacción hizo que las olas del tsunami llegaran mucho antes de lo previsto. Según los autores, los futuros modelos de tsunamis deberían incorporar este fenómeno.
Según un nuevo estudio, la fotosíntesis y el crecimiento de los árboles responden de forma diferente a las distintas señales climáticas, lo que sugiere que los actuales modelos de secuestro de carbono de los bosques pueden estar sobrestimando su capacidad de almacenar carbono atmosférico. Los resultados ilustran la importancia de tener en cuenta otros procesos además de la fotosíntesis para estimar la cantidad de carbono que pueden secuestrar los árboles. Mediante la fotosíntesis, los bosques capturan y secuestran el carbono atmosférico en forma de biomasa leñosa y carbono del suelo. Actualmente, este proceso compensa aproximadamente el 25 % de las emisiones anuales de carbono antropogénicas. Dado que el elevado dióxido de carbono atmosférico (CO2) impulsa la fotosíntesis mediante un fenómeno conocido como fertilización por carbono, el uso de los bosques para secuestrar carbono suele considerarse una solución natural interesante para atenuar el cambio climático. Se supone que la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas están generalmente limitados por la cantidad de carbono atmosférico: más carbono, más crecimiento, más almacenamiento. Sin embargo, cada vez hay más investigaciones que indican que esto podría no ser así y que el almacenamiento de carbono en los bosques es sensible a otros factores, como la temperatura, el agua y la disponibilidad de nutrientes. Esto significa que el secuestro de carbono de los bosques representa una fuente de gran incertidumbre para las proyecciones del posible almacenamiento de carbono de los bosques mundiales. Para comprender mejor la captación de carbono por parte de los bosques y su relación con el crecimiento leñoso, Antoine Cabon y sus colegas utilizaron estimaciones de la cantidad de carbono captada por las plantas durante la fotosíntesis en 78 bosques de todo el mundo y las compararon con los datos de crecimiento de los anillos de los árboles del Banco de datos de anillos de los árboles. Cabon et al. descubrieron una fuerte disociación entre la fotosíntesis (productividad) y el crecimiento de las plantas, con una variación sustancial en función de las especies de árboles, los rasgos del ecosistema y las condiciones climáticas, lo que indica que la relación entre ambos no es tan lineal como se ha supuesto. Los hallazgos ponen de manifiesto los límites del crecimiento de los árboles, especialmente en las zonas frías y secas, que pueden seguir limitando el potencial de almacenamiento de carbono de los bosques en el marco del cambio climático actual. «Los resultados comunicados por Cabon et al. tienen repercusiones en el uso de los ecosistemas naturales para secuestrar carbono y en el éxito de las soluciones climáticas naturales, como la plantación de árboles, para combatir el cambio climático», escriben Julia Green y Trevor Keenan en un artículo de Perspective relacionado.