Historia Universal

Teorías y evolución de la vida.

Proyecto Genoma Humano (PGH).

Se tenía conocimiento desde hacía mucho tiempo que los carateres de los organismos de todas las especies se transmiten de generación en generación (es decir, se heredan). Y también que dicha información estaba contenida en los cromosomas de las células de cada uno de los individuos. Hasta se sabía que la forma de la información genética no era más que una secuencia de nucleótidos (las piezas del ADN) que especifica cada gen. Pero cuál es esta secuencia concreta para un determinado gen, cuántos genes tenemos, qué función tienen estos genes, o cuáles son los errores de la secuencia que originan algunas de las enfermedades más importantes fueron algunas de las muchas preguntas que determinaron los objetivos del Proyecto Genoma Humano.

El PGH se inició en 1990 con una duración prevista de 15 años. En 1996, la empresa estadounidense Celera Genomics anunció su intención de secuenciar por su cuenta el genoma humano usando una nueva y rápida técnica desarrollada por sus investigadores. El desarrollo tecnológico y la competencia de la iniciativa privada adelantaron la fecha de finalización del análisis del genoma y en febrero de 2001 se publicaron las secuencias genéticas obtenidas por los dos equipos investigadores. Este primer análisis confirmó que el ser humano tiene 30000 genes, muchos menos de los que se creía anteriormente (100000). En abril de 2003 los científicos responsables del PGH anunciaron la terminación de la secuencia y la decodificación del 99´99% del genoma humano. El conocimiento detallado de la secuencia contribuirá a comprender los mecanismos de muchas enfermedades y a elaborar nuevas terapias para combatirlas.

La secuenciación del genoma humano entero proporciona un catálogo completo de nuestros genes. En esencia, el Proyecto Genoma Humano pretendía "leer" y anotar el código que determina la larga cadena de ADN (ácido desoxirribonucleico) y hacer inventario de todos nuestros genes. A partir de aquí se abrió un inmenso mundo de posibilidades y retos.

Los mecanismos que gobiernan el desarrollo del ser humano a partir de la fusión de un óvulo y un espermatozoide radican en la larga cadena del ADN. Comparando su secuencia con la de otros seres vivos podremos remontarnos a los inicios de nuestra evolución. A través del conocimiento de todos nuestros genes podremos desentrañar su función, y este hecho revolucionará, sin duda, el mundo de la medicina. El PGH nos proporcionará la información básica para conocer mejor qué es y cómo se organiza la vida.

Los secretos de la herencia empezaron a desvelarse cuando en 1865 Gregor Mendel publicó el resultado de sus experimentos con el cruce de plantas de guisantes. Pero hubo que esperar hasta 1900 para que Hugo Marie de Vries, Erich Tschermak von Seysenegg y Carl Erich Correns publicaran sus trabajos en los que redescubrían el trabajo de Mendel y sus leyes sobre la herencia.

En 1905 William Bateson dio el nombre de genética (del griego "generar") a esta ciencia que acababa de nacer. Más adelante, en el laboratorio de Thomas Hunt Morgan, pionero en utilizar la mosca del vinagre como animal de laobratorio, Alfred Henry Sturtevant propuso un modelo según el cual los genes estaban dispuestos de forma lineal siguiendo un patrón de ligamiento; así nació el mapeo genético.

La prueba definitiva que demostró la conexión entre los mapas de ligamento y los cromosomas fue aportada por Barbara McClintock en 1930 a partir del estudio de los cromosomas de maíz. Los experimentos de Frederick Griffith (1928), de Oswald T. Avery, Collin M. MacLeod y Maclyn McCarty (1944) y de Alfred Hershey y Martha Chase (1952) permitieron concluir que el ADN es el material donde reside la herencia.

Con la ayuda de los descubrmientos de Erwin Chargaff (1940) y Rosalind Franklin (1952), James Watson y Francis Crick propusieron en 1953 la estructura de doble hélice del ADN y establecieron el modo de transmisión de la información genética. Pero no fue hasta mediados de la década de 1960 que Marshall W. Nirenberg y Har Gobind Khorana descifraron el código genético: el orden de los nucleótidos contenidos en los genes determina el orden de los aminoácidos: la combinación de tres nucleótidos particulares especifica un aminoácido concreto.

En 1970, Daniel Nathans y Hamilton O. Smith descubrieron los enzimas que pueden cortar el ADN en lugares específicos -enzimas de restricción-, que más tarde fueron utilizados por Paul Berg para crear la primera molécula de ADN recombinante. De esta manera se abrieron las puertas a la clonación de fragmentos de ADN dentro de bacterias. A su vez, a finales de los años setenta y principios de los ochenta, Walter Gilbert y Frederick Sanger desarrollaron dos métodos para determinar la secuencia de fragmentos de ADN. A partir de entonces empezaron a estudiarse genes individuales clonados a partir de grandes genomas celulares.

A mediados de los años ochenta el panorama científico estaba ya maduro para desarrollar la idea del PGH: se realizaron varios simposios científicos para evaluar el estado de la detección y caracterización de mutaciones, proyectar futuras direcciones para las nuevas tecnologías y trabajar para superar las limitaciones técnicas. La necesidad de dar un gran paso adelante en la caracterización del genoma y en el desarrollo tecnológico para el análisis mutacional en beneficio de la humanidad fue tomando fuerza, y se desarrollan tecnologías destinadas a la detección de mutaciones heredables en los seres humanos. Empezaron entonces los programas piloto para refinar mapas genéticos y físicos de los cromosomas humanos y se avanzó en la tecnología necesaria para facilitar la investigación del genoma humano. A ellos se sumó el mundo de la comunicación en red, y la creación de bases de datos electrónicas empezaron a expandirse y popularizarse.

En 1988 se creó la Organización del Genoma Humano (Human Genome Organisation, HUGO) con el propósito de coordinar las distintas iniciativas que surgieron en diferentes países, entre ellos Estados Unidos, Reino Unido, Irlanda, Francia, Alemania o Japón. Este mismo año se creaba en Estados Unidos el que posteriormente sería el Centro Nacional para la Investigación del Genoma Humano. Además, el Congreso estadounidense aprobaba un proyecto -tenía 1990 como fecha de inicio y una duración de 15 años- para secuenciar todo el genoma. Pero el desarrollo tecnológico y la competencia de la iniciativa privada adelantaron la fecha de finalización.

La mayor parte del esfuerzo para el desarrollo del PGH se concentró en unos pocos y grandes centros de investigación de diferentes países, con los que colaboraba una nutrida red de pequeños laboratorios esparcidos por todo el mundo, que trataron mayoritariamente de mapear e identificar genes cuyo funcionamiento anormal es responsable de distintas enfermedades.

El ser humano está formado por diferentes tipos de sistemas, aparatos, tejidos y órganos: sistema nervioso, aparato reproductor o digestivo, huesos, músculos, sangre, corazón, cerebro, etc. A su vez, todos estos componentes, que convenientemente ensamblados constituyen una persona, están formados por todo tipo de células altamente especializadas. Una neurona del cerebro no tiene ningún parecido con un adipocito de nuestra grasa y es totalmente diferente de un osteocito de los huesos. Sin embargo, todas las células tienen en común un aspecto fundamental: sus núcleos poseen la misma dotación de material genético. Comparten, pues, el mismo ADN. Lo que las hacen distintas es la diferente expresión de los genes (y el diferente número y tipo de proteínas que contienen y utilizan) tanto el desarrollo de un individuo, como durante la vida de estas mismas células.

El genoma humano es el término que se utiliza para describir el conjunto de la información genética (o sea, todo el contenido del ADN) de las células humanas. En realidad, este término comprende dos genomas: el genoma nuclear que representa más del 99´9% de la información genética, y el pequeño genoma que se halla en las mitocondrias y que codifica el 0´1% restante. El genoma mitocondrial fue secuenciado ya en 1981, por lo que el PGH se centra en la secuenciación del ADN nuclear.

Cada núcleo de cada célula de un ser humano contiene 23 pares de cromosomas. Cada cromosoma contiene una única y larga cadena de ADN, que consiste en una doble hélice antiparalela. Ésta, a su vez, se enrolla de manera más o menos empaquetada según la región del ADN o según el estadio (proliferación o quiescencia) en que se encuentre dicha célula. De hecho, el ADN no es más que un largo polímero definido por una secuencia lineal de unidades simples que se repiten. Estas unidades son residuos de azúcar (desoxirribosa) y fosfato. Cada azúcar está unido al siguiente po un enlace covalente, y además está unido a una base nitrogenada.

En el ADN hay cuatro tipos de bases nitrogenadas: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). El conjunto formado por una desoxirribosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato es el nucleótido, que por extensión se denomina con la letra de la base nitrogenada que lleva unida. De esta manera, la larga cadena de nucleótidos que forman el ADN se puede "leer" como la combinación de las cuatro letras que tiene una secuencia concreta. Determinar en toda su longitud el orden exacto de los nucleótidos que forman el ADN humano era uno de los objetivos del PGH.

Las bases nitrogenadas del ADN se asocian mediante enlaces químicos, por lo que comúnmente se habla de pares de bases (pb): una base correspondiente a cada una de las dos cadenas. Se estima que el genoma humano tiene unos 3000 millones de pares de bases. Dos unidades de medida muy utilizadas son la kilobase (kb), que equivale a 1000 pares de bases, y la megabase (Mb), que equivale a un millón de pares de bases.

La mayor parte del ADN no presenta genes. De hecho, los genes sólo ocupan el 3% del genoma humano, y dentro de los genes hay partes -los exones- que llevan información para sintetizar las distintas proteínas, y otras -los intrones- que carecen de información. El orden de los nucleótidos de los exones de un gen determina el tipo de proteína que se sintetizará a partir del ARN mensajero (o tránscrito) de ese gen. Por tanto, el ADN es la molécula donde se guarda la información genética, el material que una célula transmite a sus hijas cuando se divide, y el material que se hereda a lo largo de las generaciones, de padres a hijos, a través de los óvulos y espermatozoides.

Con las conclusiones del PGH, no cabe duda de que la medicina experimentará grandes cambios. Se dispondrá de un mejor conocimiento del funcionamiento de los genes y de la susceptibilidad de padecer determinadas enfermedades. Las enfermedades más comunes que dependen de complejas interacciones entre múltiples genes se comprenderán mejor. Se tendrá una mayor información sobre la diversidad genética entre individuos, que conllevará un mejor conocimiento, por ejemplo, de la diferente respuesta de cada persona a determinados fármacos, su eficacia y sus efectos secundarios.

Junto al genoma humano se dispondrá de la secuencia del genoma de otros organismos y podrán compararse entre ellos (genómica comparativa) para identificar relaciones evolutivas, zonas reguladoras de genes, detectar genes no descifrados, etc.

Para saber más: http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/genoma-1.html

El próximo fín de semana: Cronología y datación y Atapuerca.

Un experimento sobre el origen de la vida

A principios de la década de los cincuenta S. L. Miller era aún estudiante de doctorado del laboratorio de H. Urey (1893-1981), premio Nobel de Química en 1934 por su descubrimiento del agua pesada. El paso de la posteridad de Miller se debió a que realizó lo que se considera la primera sintesis de compuestos orgánicos obtenida en un laboratorio que le permitió reproducir las condiciones de la atmósfera terrestre en el momento de la formación de las primeras moléculas biológicas. En un circuito cerrado introdujo una mezcla de agua, amoníaco, metano e hidrógeno (compuesto que se cree debió abundar en la atmósfera de la Tierra primitiva), calentó esa mezcla y la sometió a descargas eléctricas. Como consecuencia de las reacciones que se produjeron en el circuito se formó una mezcla de ácidos orgánicos, de aminoácidos (algunos de ellos como la glicina, la alanina, etc., componentes de las proteínas de los organismos) y de urea. En las décadas siguientes se consiguió sintetizar de forma abiótica diversas moléculas biológicas. Una aportación importante la llevó a término el científico español Joan Oró, que logró sintetizar bases púricas y pirimidimínicas, las cuales forman parte de la estructura de los ácidos nucleicos.

Para más información: http://fai.unne.edu.ar/biologia/basicos/notas/origen_vida.htm

El próximo fin de semana: Especial Proyecto Genoma Humano (PGH).

Frecuencias génicas y ley de Hardy-Weinberg

El análisis teórico-matemático de los mecanismos evolutivos es el objeto de estudio de la genética de poblaciones, una rama de la ciencia de la herencia biológica que estudia los fenómenos genéticos, no desde una perspectiva individual, sino desde el punto de vista de su significado con respecto a la población.

Se denomina frecuencia génica a la frecuencia o proporción de un gen, en relación con su(s) alelo(s) en una población. Dado un gen A₁, y su alelo  A₂, se denominan p y q, respectivamente, sus frecuencias (p + q = 1). La genética de poblaciones basa precisamente su estudio en el análisis de dichas frecuencias puesto que considera la evolución como el cambio, en el tiempo, de tales frecuencias.

La denominación ley de Hardy-Weinberg (introducida en 1943 en la literatura científica por el alemán C. Stern simultáneamente con el matemático británico G. H. Hardy) demuestra que las frecuencias relativas de los diversos alelos de un gen existentes en una población mendeliana tienden a permanecer constantes indefinidamente. Dicho teorema establece que, si el apareamiento entre dos individuos es aleatorio, en ausencia de factores evolutivos (selección, mutación, etc.) las frecuencias génicas se mantienen estables de generación engeneración. De este modo, dado un gen A₁ y su alelo A₂, las frecuencias génicas, p y q, pueden expresarse en función de las de los genotipos (frecuencias genotípicas), en un equilibrio que se alcanza después de una sola generación de apareamiento aleatorio.

Efectivamente si denominamos respectivamente, P, H y Q, a las frecuencias de los tres genotipos A₁A₁, A₁A₂ y A₂A₂, es fácilmente demostrable que: p = P + 1/2H, y q = Q + 1/2H. La ley de Hardy-Weinberg es la piedra angular sobre la que se asienta el edificio de la genética de poblaciones que estudia cómo los distintos fenómenos evolutivos alteran las frecuencias genéticas.

Para más información: http://uvigen.fcien.edu.uy/utem/Popgen/popeq.html

La teoría de la panspermia

La panspermia (que en griego significa "mezcla de todas las semillas") es una antigua teoría según la cual la vida que existe en la Tierra es de origen extraterrestre; llegó al planeta en alguno de los innumerables cuerpos que chocaron en la superficie terrestre en sus primeras etapas de formación. Se atribuye al pensador griego Anaxágoras (siglo V a. de J. C.) la introducción del término panspermia en el sentido de "germen universal".

La formulación moderna de la teoría de la panspermia se debe al químico sueco S. A. Arrhenius (1859-1927) y posteriormente a destacados científicos, como Francis Crick (descubridor junto a James Watson de la estructura tridimensional de la molécula de ADN) y el eminente astrónomo F. Hoyle, que también ha aportado importantes argumentos a favor de la panspermia.

Según los defensores actuales de la teoría de la panspermia, la vida es el resultado de unas circunstancias y condiciones ambientales que deben ser frecuentes en el Cosmos y, estadísticamente, cabe aceptar la existencia de vida en otros cuerpos del Universo. Está probada la existencia de abundantes y variadas moléculas orgánicas en el Universo; ya que en los últimos años se han detectado alrededor de algunas estrellas cuerpos que se interpretan como sistemas planetarios. Los meteoritos de tipo condritos carbonosos contienen microesferas de composición orgánica, que algunos expertos interpretan como microfósiles extraterretres. Asimismo, la posibilidad de existencia de estructuras orgánicas semejantes a ciertos tipos de bacterias en un meteorito procedente de Marte ha despertado una gran controversia científica.

Desde finales de la década de 1950, los partidarios de la panspermia disponen de la célebre ecuación de Frank Drake para el cálculo de N o número de civilizaciones actuales en una galaxia:

N = R · fp · nt · fv · fi · fc ·D

Los términos de dicha fórmula representan, de izquierda a derecha: N, número de civilizaciones actuales en una galaxia; R, la velocidad de formación de las estrellas de nuestra galaxia; fp, el porcentaje de estellas con sistemas planetarios; nt, el número de planetas con condiciones apropiadas para la vida; fv, la fracción, de entre estos últimos, en los que la vida se habría originado realmente; fi, la fracción, entre estos últimos, en los que evolucionó hacia formas de vida inteligente; fc, la fracción de estos últimos en los que la vida derivó hacia una civilización tecnologicamente avanzada; y, finalmente, D o duración media de tales civilizaciones.

Muchos científicos -probablemente la mayoría- son al respecto "cosmoescépticos", es decir, son más bien dados a pensar que, en cualquier caso, el problema de conocimiento seguiría siendo el mismo, puesto que, en último extremo, aceptar que la vida se ha podido originar fuera de la Tierra no supone sino trasladar el problema un poco más lejos. No obstante, en los últimos años -y a medida que avanzaba la exploración espacial-, ha ido consolidándose una nueva disciplina científica, la de la exobiología o astrobiología, que, abarcando métodos y conocimientos procedentes de la biología, la química y la física, estudia la posibilidad de existencia de formas de vida fuera de la Tierra.

  James Watson y Francis Crick con el esquema de la molécula de ADN.

Fundamentados en la labor de exploración que permiten las sondas planetarias, los exobiólogos llevan a cabo programas específicos de radioastronomía destinados a detectar las señales emitidas por las hipotéticas civilizaciones extraterrestres y a la transmisión de las nuestras hacia estrellas dotadas de sistemas planetarios especialmente muy propicios.

Algunos de los programas pioneros en este sentido, hasta ahora acompañados de resultados negativos, han sido el proyecto Ozma de F. Drake, y el programa SETI (Search for Extraterrestial Intelligence) que la NASA reemprendió en 1992 después de un período de limitaciones presupuestarias y que habría de permitir, mediante el radiotelescopio instalado en Arecibo (Puerto Rico), el estudio, de modo específico, a través de 10 millones de canales, de las hipotéticas señales procedentes de más de un millar de estrellas de la Vía Láctea y, de forma mucho más genérica, otras emisiones procedentes de más allá de los límites de nuestra galaxia.

Para más información: http://www.biologia-en-internet.com/default.asp?Id=18&Fd=2 

El próximo fin de semana: Frecuencias génicas y ley de Hardy-Weinberg y Un experimento sobre el origen de la vida.

Los fósiles de Ediacara

En 1947, el geólogo australiano R. C. Sprigg descubrió en las areniscas de Ediacara (sur de Australia), con una antiguedad superior a los 600 millones de años, una extraordinaria fauna de metazoos. Los animales de Ediacara se conservan en forma de improntas o moldes en una arenisca cuarzosa depositada en una zona marina poco profunda, posiblemente una plataforma intermareal muy próxima a la costa.

Los fósiles de Ediacara, y los equivalentes de otros yacimientos encontrados posteriormente en diversas zonas del mundo, han sido objeto de intensos debates entre los paleontólogos. Para ciertos especialistas la mayoría de formas fósiles de Ediacara son semejantes a medusas, octocoralarios, anélidos, artrópodos, posteriores, lo que indicaría una clara relación entre la fauna de Ediacara y las faunas fósiles posteriores de inicios del paleozoico. Otros paleontólogos sostienen, al contrario, que los animales de Ediacara no tienen equivalentes posteriores, o que pertenecen a grupos conocidos, pero con características muy particulares.

Entre los singulares animales fosilizados en Ediacara destacan formas coloniales parecidas a calentéreos, como Charnia, Pteridinium y Rangea. "Dickinsonia" es un extraño animal de cuerpo aplanado, de hasta un metro de longitud, recorrido por nervaciones parecidas a las de las hojas. Ha sido relacionado con diversos grupos posteriores, como los celentéreos, anélidos y platelmintos, pero su verdadera posición sistemática aún no se conoce con precisión. "Parvancorina" muestra un escudo cefálico algo mineralizado, cinco pares de apéndices anteriores y unos veinte pares de apéndices posteriores. Se le considera relacionado con los trilobites que abundaron durante el paleozoico y afín a las formas que dieron origen a los crustaceos. Muy característico de Ediacara es "Spriggina", que, debido a la segmentación de su cuerpo, se le considera afín a los anélidos.

En diversos yacimientos de Namibia, Gran Bretaña, Ucrania, Rusia, etc., se han descrito faunas semejantes a la de Ediacara y se han establecido más de 100 especies de animales. Todas estas faunas tienen una edad comprendida entre 800 y 570 millones de años, es decir, cerca del límite entre los tiempos criptozoicos y los fanerozoicos.

Para más información:  http://www.educared.net/concurso2001/580/ediacara.htm

Los métodos de datación de las rocas

Debido a que los procesos y materiales geológicos cambian con el tiempo, la datación de los mismos es uno de los objetivos más importantes de la geología. En la actualidad los métodos utilizados para datar las rocas y los procesos geológicos son muy diversos, cada uno de ellos con una determinada fiabilidad y adecuados a determinadas situaciones.

Los métodos estratigráficos se basan en el estudio de la ordenación y sucesión de los estratos de rocas sedimentarias. Según el principio de la superposición, en una serie de estratos sin deformar, los inferiores son más antiguos que los superiores. El método de las varvas (pares de estratos muy finos depositados en lagos glaciares debido a los cambios climáticos estacionales) se utiliza para dataciones recientes. 

Los métodos biológicos se basan en el estudio del contenido en fósiles de las rocas y de algunas de las características de los organismos. El contenido en fósiles de los estratos permite establecer su edad relativa y correlacionarlos con otros estratos que pueden estar muy separados en el espacio.

El estudio de los anillos de crecimiento de los árboles, la dendrocronología, permite establecer calendarios que pueden llegar de forma fiable a unos pocos miles de años. Asimismo, el estudio de los anillos de crecimiento de los esqueletos de corales permite establecer calendarios geológicos.

Los denominados relojes biológicos se basan en la comparación de ciertas moléculas biológicas homólogas, como el ADN o algunas proteínas. Permiten conocer la proximidad evolutiva entre especies o el momento de divergencia de dos especies a partir de una predecesora.

Entre los métodos estructurales se incluyen la datación de estructuras, como pliegues, fallas, intrusiones magmáticas, discordancias, etc., que sirvan como sistemas de referencia para datar otros fenómenos o materiales geológicos.

Sin duda los métodos radiométricos son los más usados y los que más permiten retroceder en el tiempo. Se basan en la medición de la radiactividad natural que presentan ciertos elementos químicos, denominados elementos radioactivos. Dichos elementos, al emitir partículas, se van transformando en otros a una velocidad constante y conocida (vida media o período de semidesintegración). Entre los diferentes elementos radiactivos que se utilizan en la datación destacan el carbono 14, el uranio 235, el torio 230, etc. Finalmente un método de datación cada vez más empleado es el del paleomagnetismo, que consiste en la medición del magnetismo remanente o fósil que adquieren las rocas en el momento de su formación. Debido a que el campo magnético varía con el tiempo, llegando incluso a la inversión de la polaridad, se ha podido establecer una escala magnetoestratigráfica muy útil para los últimos cinco millones de años.

Para más información: http://www.mundofree.com/origenes/yacimientos/metodosdatacion.html

El fin de semana que viene: Los fósiles de Ediacara y La teoría de la panspermia.

Mars Pathfinder y la exploración de Marte

El 4 de julio de 1997, después de siete  meses de viaje y de recorrer más de 191 millones de kilómetros, la nave Mars Pathfinder aterrizó en el hemisferio norte del planeta Marte, sobre una superficie pedregosa y polvorienta.

El día 5 de julio, un pequeño vehículo, el llamado Sojourner, de seis ruedas y de unos 60 centímetros de longitud, salió de la nave y recorrió unos cien metros de la superficie del planeta rojo, realizando numerosas maniobras y explorando una superficie de unos 200 metros cuadrados.

La nave Mars Pathfinder fue diseñada, construida y lanzada en un tiempo récord de 3 años con un costo de 265 millones de dólares, cantidad muy inferior a la gastada en las misiones Viking 1 y 2 de 1976. La parte más difícil de la misión consistía en los cinco minutos durante los cuales la nave pasó de la relativa calma del viaje interplanetario a las tensiones de su entrada en la atmósfera de Marte, el descenso y el aterrizaje.

La sonda Mars Pathfinde y el vehículo robot móvil Sojourner.

Unos treinta minutos antes de la entrada de la atmósfera, una de las piezas de la nave se separó del resto, y cuando se encontraba a unos 130 kilómetros de la superficie del planeta entró en la atmósfera protegida por una coraza térmica. Un paracaídas se abrió 134 segundos antes del aterrizaje, momento en el que se desprendió la coraza térmica y se dispararon tres pequeños cohetes para reducir la velocidad de caída. Grandes airbags se inflaron y desplegaron en el momento del impacto para proteger la nave, que rebotó varias veces sobre la superficie del planeta rojo. Cuando la nave se detuvo, los airbags se desinflaron y la nave desplegó unos escudos semejantes a pétalos, dejando al descubierto su carga útil: la cámara para la Mars Pathfinder, una cámara estereoscópica, material meteorológico diverso y el vehículo todo terreno con cámaras y un espectrómetro para analizar las rocas y el suelo de la superficie marciana. La misión completa envió a la Tierra más de 2´3 miles de millones de bytes de información, incluidas 16500 imágenes tomadas por la sonda y 550 por el vehículo, así como gran cantidad de mediciones de temperatura, presión y vientos. El vehículo móvil realizó 16 análisis de roca y de tierra, estudió diferentes aspectos de la mecánica de suelos y completó numerosos experimentos técnicos.

Las primeras conclusiones obtenidas de la gran cantidad de datos aportados por el Pathfinder fueron la constatación de que en el pasado las condiciones de la superficie marciana eran mucho más parecidas a las de la Tierra que en la actualidad, y que había precipitaciones, ríos, lagos e incluso un océano.

Para más información: http://www.paralibros.com/passim/drspc2.htm

El Hubble

El telescopio espacial Hubble es una compleja estación de observación astrofísica que gira alrededor de la Tierra, a unos 600 km de la superfície, desde el año 1990. En esta situación los complejos aparatos de que dispone evitan los problemas que la atmósfera terrestre provoca en las observaciones astronómicas y astrofísicas. Aunque estaba previsto su funcionamiento hasta el 2005, científicos de la NASA intentarán alargar su vida hasta el 2011.

Además del telescopio principal de 13 metros de largo y unos 11500 kg de peso, el Hubble incluye un espectrógrafo bidimensional, una cámara digital de imagen de amplio campo, un espectrómetro centrado en la banda infrarroja, una cámara especializada en la detección de objetos que emiten radiaciones muy débiles, etc. Todo este instrumental le permite al Hubble conseguir imágenes con una resolución diez veces superior a las mejores imágenes obtenidas desde los telescopios instalados en la superfície terrestre.

El telescopio espacial Hubble nación en la colaboración entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA norteamericana (National Aeronautics and Space Administration), y su nombre rinde homenaje al astrónomo Edwin P. Hubble que, entre otros descubrimientos referentes al Cosmos, confirmó la teoría del Universo en expansión.

El correcto funcionamiento del Hubble pasó por momentos muy difíciles cuando poco después de su puesta en órbita se comprobó la existencia de un defecto óptico en sus lentes y las primeras imágenes transmitidas a la Tierra estaban muy distorsionadas. En 1993, el brazo mecánico del transbordador Endeavour alcanzó la estación Hubble y los astronautas añadieron las lentes correctoras, con lo cual las imágenes fueron excelentes.

Para más información: http://www.elmundo.es/noticias/2000/graficos/abril/semana4/hubble.html

El próximo fin de semana: Mars Pathfinder y la exploración de Marte y Los métodos de datación de las rocas.

Técnicas de estudio del Universo

A simple vista

Es decir, distinguiendo a golpe de ojo entre los objetos luminosos (con luz propia), como las estrellas, y los que reflejan la luz que les llega de otros astros. Ésta fue la única técnica utilizada por el hombre durante miles de años, pero permitió importantes descubrimientos. Destacan por sus grandes aportaciones los astrónomos egipcios, griegos, etc.

Con instrumentos ópticos

Principalmente con el telescopio, cuyo uso se generalizó a partir del siglo XVI. Básicas fueron para entender el Sistema Solar las aportaciones realizadas por Galileo Galilei. De extraordinario valor fue la introducción del espectroscopio, que descompone y analiza la luz procedente de los astros permitiendo conocer aspectos de su composición química y de sus carcterísticas físicas.

Representación de la sonda espacial Odyssey, cuya principal misión en comprobar si alguna vez hubo vida en Marte, planeta que se encuentra a 191 millones de kilómetros de la Tierra.

Con radiotelescopios

Estos aparatos detectan y analizan las ondas radioeléctricas emitidas por los astros.

Con detectores

Los hay de todo tipo y son instalados en los satélites artificiales y las estaciones orbitales, para ser puestos en órbita a diferentes distancias de la Tierra.

Con sondas y vehículos

Son lanzadas por el hombre y actualmente sirven para estudiar diferentes zonas del Sistema Solar. Son buenos ejemplos los vehículos de la serie Voyager, Viking, Pathfinder, etc.

Galileo Galilei (1564-1642)

Galileo Galilei nació en Pisa el 15 de febrero de 1564 en una familia de comerciantes. En 1581 inició estudios de medicina en la Universidad de Pisa, pero pronto los abandonó para dedicarse a las matemáticas. En 1589, a los 25 años, fue nombrado profesor de matemáticas de su ciudad natal y, en 1592, de la Universidad de Padua.

El año 1615 fue denunciado por primera vez ante el tribunal de la Inquisición, acusado de sostener ideas contrarias a las enseñanzas de la Iglesia católica, recibiendo una severa advertencia y prohibiéndole sus libros.

En 1633 fue procesado de nuevo por hereje y condenado a abjurar de sus ideas y a vivir recluido permanentemente en su casa. Pasó los últimos años de su vida, completamente ciego, en cautividad, en compañía de su hija y de algunos de sus discípulos, entre ellos Evangelista Torricelli. Murió el 8 de enero de 1642, el mismo año en que nació Isaac Newton.

Galileo realizó aportaciones científicas de gran importancia en disciplinas muy diferentes, como la dinámica y mecánica de los cuerpos, la hidrostática, el movimiento del péndulo, etc. Sus descubrimientos más conocidos pertenecen al campo de la astronomía, entre ellos la confirmación de la teoría heliocéntrica de Copérnico.

Para más información: http://www.biografiasyvidas.com/monografia/galileo/

El próximo fin de semana: Técnicas de estudio del Universo y El Hubble

Las dimensiones del Universo

El Universo tiene unas dimensiones difícilmente imaginables por el hombre, el cual utiliza unidades de longitud demasiado pequeñas como para poder ser usadas a la hora de medir distancias en el Sistema Solar y en el Universo. Es famosa la afirmación de ciertos astrónomos que dice así: "el Universo es finito, pero no tiene límites".

Las unidades que utilizan los astrónomos para medir distancias en el Universo son las siguientes:

• Año luz o espacio que recorre la luz en un año. Teniendo en cuenta que la velocidad de la luz es de alrededor de 300000 km/seg. el año luz equivale a 9460990821000 kilómetros. Equivale, así mismo, a 63240 unidades astronómicas o a 0´3066 pársecs. Hay que recordar que la estrella más cercana al Sol es Alfa Centauro, situada a 4´24 años luz seguida de Sirio, a 9 años luz, y que la estrella Polar se encuentra a unos 300 años luz. La galáxia más próxima a la Vía Láctea es Andrómeda, a 2200000 años luz.

Andrómeda es la galaxia más cercana a la Vía Láctea, a 2200000 años luz.

• Pársec o distancia a que se encuentra un astro cuya paralaje anual es de un segundo (1") de arco. Equivale a 3´26 años luz o a 206265 unidades astronómicas.
• Unidad astronómica o distancia media de la Tierra al Sol, unos 149600000 kilómetros. Se utiliza únicamente para medir distancias en el Sistema Solar debido a que es demasiado pequeña para medir distancias entre las estrellas. Equivale a 8 minutos luz.

Para más información: http://ciencianet.com/dimuniver.html