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Ciencias y Nuevas Tecnologías

Los humanos llegaron a América 7.000 años antes de lo que se pensaba

Un nuevo estudio llevado a cabo con granos de polen y una maravillosa tecnología médica ha podido confirmar las fechas en que se dejaron las huellas encontradas en White Sands National Park.

Cuándo y cómo se asentaron los humanos por primera vez en el continente americano es un tema muy controvertido. En el siglo XX, los arqueólogos creían que los humanos llegaron a Norteamérica no antes de hace unos 14 000 años.

Pero hemos descubierto algo diferente. Nuestro último estudio apoya la tesis de que ya había personas en América hace unos 23 000 años.

Los expertos del siglo XX pensaban que la aparición de los humanos había coincidido con la formación de un corredor libre de hielo entre dos inmensas capas de hielo a caballo entre lo que hoy es Canadá y el norte de EE. UU. Según esta idea, el corredor, provocado por el deshielo al final de la última Edad de Hielo, permitió a los humanos adentrarse desde Alaska en el corazón de Norteamérica.

Poco a poco, esta idea se fue desmoronando. En las últimas décadas, las fechas de los primeros indicios de la presencia humana han retrocedido de 14 000 a 16 000 años. Esto sigue siendo coherente con el hecho de que los humanos no llegaran a América hasta el final de la última Edad de Hielo.

En septiembre de 2021, publicamos un artículo en Science que databa las huellas fósiles descubiertas en Nuevo México en hace unos 23 000 años, el punto álgido de la última Edad de Hielo. Fueron hechas por un grupo de personas que pasaban por un antiguo lago cerca de lo que hoy es White Sands. El descubrimiento añade 7 000 años al registro de la presencia humana en el continente, reescribiendo la prehistoria americana.

Si los humanos estaban en América en el apogeo de la última Edad de Hielo, o bien el hielo planteaba pocas barreras a su paso o llevaban allí mucho más tiempo. Tal vez llegaron al continente durante un periodo anterior de deshielo.

Nuestras conclusiones fueron criticadas. Sin embargo, ahora hemos publicado pruebas que confirman las primeras fechas.

DATACIÓN DEL POLEN

Para mucha gente, la palabra polen evoca un verano de alergias y estornudos. Pero el polen fosilizado puede ser una poderosa herramienta científica.

En nuestro estudio de 2021, llevamos a cabo la datación por radiocarbono de semillas de gramíneas comunes encontradas en capas de sedimentos por encima y por debajo de donde se hallaron las huellas. La datación por radiocarbono se basa en cómo una forma particular –llamada isótopo– del carbono (carbono-14) sufre una desintegración radiactiva en organismos que han muerto en los últimos 50 000 años.

Algunos investigadores afirmaron que las fechas de radiocarbono de nuestra investigación de 2021 eran demasiado antiguas porque estaban sujetas al llamado efecto » agua dura «. El agua contiene sales de carbonato y, por tanto, carbono. El agua dura es agua subterránea que ha estado aislada de la atmósfera durante algún tiempo, lo que significa que parte de su carbono-14 ya ha sufrido desintegración radiactiva.

Según los críticos, las semillas de Ruppia maritima, una planta acuática común en las acequias, podrían haber consumido agua antigua, alterando las fechas de forma que parecieran anteriores.

Es muy acertado que plantearan esta cuestión. Esta es la forma en que la ciencia debe proceder, con afirmaciones y reconvenciones.

¿CÓMO COMPROBAMOS NUESTRAS CONCLUSIONES?

La datación por radiocarbono es robusta y bien entendida. Se puede datar de este modo cualquier tipo de materia orgánica siempre que se disponga de suficiente cantidad. Así que dos miembros de nuestro equipo, Kathleen Springer y Jeff Pigati, del Servicio Geológico de Estados Unidos, se dispusieron a datar los granos de polen. Sin embargo, los granos de polen son muy pequeños, de unos 0,005 milímetros de diámetro, por lo que se necesitan muchos.

Esto planteaba un enorme reto: se necesitan miles de ellos para obtener suficiente carbono para datar algo. De hecho, se necesitan 70 000 granos o más.

La ciencia médica aportó una solución extraordinaria a nuestro desafío. Utilizamos una técnica llamada citometría de flujo, que se utiliza más comúnmente para contar y tomar muestras de células humanas individuales, para contar y aislar polen fósil para la datación por radiocarbono.

La citometría de flujo aprovecha las propiedades fluorescentes de las células, estimuladas por un láser. Estas células se mueven a través de una corriente de líquido. La fluorescencia hace que se abra una compuerta, lo que permite desviar, muestrear y concentrar células individuales en el flujo de líquido.

Tenemos granos de polen en todas las capas de sedimentos entre las huellas de White Sands, lo que nos permite datarlas. La principal ventaja de disponer de tanto polen es que se pueden seleccionar plantas como los pinos, que no se ven afectadas por el agua antigua. Nuestras muestras se procesaron para concentrar el polen que contenían mediante citometría de flujo.

Tras un año o más de laborioso y costoso trabajo de laboratorio, obtuvimos como recompensa unas fechas basadas en el polen de los pinos que validaban la cronología original de las huellas. También demostraron que los antiguos efectos del agua estaban ausentes en este yacimiento.

El polen nos permitió asimismo reconstruir la vegetación que crecía cuando las personas dejaron las huellas. Obtuvimos exactamente los tipos de plantas que esperaríamos que hubieran existido durante la Edad de Hielo en Nuevo México.

Un dato interesante es que utilizamos una técnica de datación diferente llamada luminiscencia ópticamente estimulada (OSL, por sus siglas inglesas) como comprobación independiente. La OSL se basa en la acumulación de energía en el interior de granos de cuarzo enterrados a lo largo del tiempo. Esta energía procede de la radiación de fondo que nos rodea.

Cuanta más energía encontremos, más antiguos podremos suponer que son los granos de cuarzo. Esta energía se libera cuando el cuarzo se expone a la luz, por tanto lo que se está datando es la última vez que los granos de cuarzo vieron la luz del sol.

Para tomar muestras del cuarzo enterrado se introducen tubos metálicos en el sedimento y se extraen con cuidado para evitar exponerlos a la luz. Se toman granos de cuarzo del centro del tubo, se exponen a la luz en el laboratorio y se mide la luz emitida por los granos. Esto revela su edad. Las fechas obtenidas mediante OSL corroboraron las que habíamos obtenido con otras técnicas.

Los diminutos granos de polen y una maravillosa tecnología médica nos ayudaron a confirmar las fechas en que se dejaron las huellas y, por ende, cuándo llegaron los humanos a América.

 

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No es roca, ni agua, ni gas: descubren un nuevo planeta que no encaja en ninguna categoría existente

Un equipo internacional de científicos, liderado por la Universidad de Oxford, ha identificado una nueva clase de planeta fuera del Sistema Solar que no encaja en ninguna de las categorías que conocíamos hasta ahora. Este nuevo planeta se caracteriza por albergar enormes cantidades de azufre en las profundidades de un océano permanente de magma.

No está compuesto ni por roca, ni por gas, ni por agua, se denomina ‘L 98-59 d’, orbita a 35 años luz de la Tierra y su densidad es tan baja que sus atmósferas están compuestas por gases de azufre. Los astrónomos no lo habían visto antes, según un estudio publicado en la revista ‘Nature Astronomy’.

El planeta ‘L 98-59 d’
El planeta tiene 1,6 veces el tamaño de la Tierra, ampliando significativamente, lo que se conocía hasta ahora de la Vía Láctea, viendo que la diversidad de mundos es mayor de la que se pensaba. El telescopio espacial James Webb fue el encargado de dar estos resultados.

Se sitúa fuera de categorías como las enanas gaseosas o los mundos acuáticos, descubriendo que el planeta posee un océano de magma compuesto por silicatos fundidos. Este nuevo planeta tiene un interior de magma que funciona como «depósito» de azufre gracias a un intercambio constante de químicos entre el suelo fundido y el aire.

«Los modelos sugieren que el manto del planeta está formado principalmente por silicatos fundidos, similares a la lava, creando un océano global de magma que podría extenderse miles de kilómetros bajo su superficie», explicó Harrison Nicholls, autor del estudio.

No encaja en ninguna categoría

Las características descubiertas no encajan en las categorías habituales en las que se clasifican los planetas pequeños, como las enanas gaseosas rocosas o los mundos ricos en agua formados por océanos profundos. Para entender este mundo, los investigadores utilizaron avanzadas simulaciones que recrean la evolución del planeta durante casi cinco mil millones de años.

Además, ese océano de magma contribuye a mantener una atmósfera densa rica en hidrógeno, donde se encuentran gases como el sulfuro de hidrógeno.

El autor principal del estudio, Harrison Nicholls, ha explicado que el descubrimiento podría obligar a replantear las categorías actuales con las que los astrónomos han descrito los planetas pequeños, y ha explicado que, aunque es poco probable que un planeta fundido como este pueda albergar vida, su estudio revela la enorme diversidad de mundos que existen fuera del Sistema Solar y plantea la posibilidad de que haya muchos más planetas similares aún por descubrir.

El telescopio espacial James Webb sigue así proporcionando información clave sobre exoplanetas, y las futuras misiones espaciales, como ‘Ariel’ y ‘PLATO’, podrían ampliar aún más este conocimiento y comprender mejor cómo se forman, evolucionan y predecir cuáles podrían ser habitables.

Fuente: Antena 3 Ciencia.

Manuel Pinardo.

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Este planeta superhinchado desafía todo lo que conocemos sobre su origen

Nuestro Sistema Solar tiene unos residentes de lo más variopintos. Tenemos planetas pequeños rocosos, que orbitan cerca de la estrella, gigantes gaseosos, que ocupan lugares más lejanos, y entre medias y en las vecindades, un sinfín de rocas de todos los tamaños, algunos de miles de kilómetros de diámetro y otras más pequeñas. Pero con los nuevos telescopios y radiotelescopios más avanzados hemos podido ver que fuera, alrededor de otras estrellas, la variedad planetaria es mucho mayor de lo que podríamos haber imaginado.

Uno de estos planetas tan extraños es Kepler-51d, que forma parte de lo que se conocen como “planetas superhinchados”. Es decir, planetas con una densidad irrisoria, parecida a la que puede tener el algodón de azúcar, ya que alcanzan el tamaño de Saturno, pero pesan sólo unas pocas veces más que la Tierra. Aunque estos planetas se salen de lo común, Kepler-51d no destaca en su vecindario. Al menos otros dos planetas que rodean a la misma estrella tienen una densidad similar.

“Estos planetas ‘superhinchados’ de densidad ultrabaja son poco comunes y desafían la comprensión convencional sobre cómo se forman los gigantes gaseosos. Y por si explicar cómo se formó uno no fuera ya bastante difícil, ¡este sistema tiene tres!”. Exclama Jessical Libby-Roberts, investigadora posdoctoral del Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables de la Universidad Estatal de Pensilvania. Esta investigadora, junto a sus colegas, ha tratado de encontrar nuevas pistas que expliquen cómo pueden darse las condiciones para que se formen dichos planetas, datos que han recogido en un artículo en la revista científica the Astronomical Journal.

UNA ATRACCIÓN EXTRAÑA
En planetas como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se repite un patrón similar. Estos planetas tienen un núcleo muy grande y denso que ejerce un fuerte tirón gravitacional capaz de retener los gases de las atmósferas superiores. Pero han de competir con el Sol a la hora de retener los gases, ya que el tirón gravitacional de la estrella es mucho mayor. Por eso se pensaba que este tipo de planetas sólo se pueden formar en zonas relativamente alejadas a la estrella a la que orbitan.

Pero el caso de Kepler-51d es especial. Se encuentra a la misma distancia de su estrella que Venus de nuestro sol y, sin embargo, puede retener los gases, algo que resulta completamente incomprensible según los modelos actuales de formación de sistemas solares. “Kepler-51 es una estrella relativamente activa, y sus vientos estelares deberían arrastrar fácilmente los gases de este planeta, aunque se desconoce el alcance de esta pérdida de masa a lo largo de la vida de Kepler-51d”, indica Libby-Roberts.

CÓMO VER ESTOS PLANETAS CON EL TELESCOPIO ESPACIAL MÁS PRECISO JAMÁS CREADO
Para tratar de hallar las respuestas ya emplearon hace unos años el Telescopio Espacial Hubble, pero sus instrumentos no les permitieron observar el planeta con la “luz” adecuada. Por ello, en este último estudio se han valido del instrumental del Telescopio Espacial James Webb, el más potente hasta la fecha. La idea era que, si enfocaban en el lugar adecuado, la luz de la estrella Kepler-51 atravesaría la atmósfera del planeta Kepler-51d antes de llegar al objetivo.

Dependiendo de la composición de dicha atmósfera, ciertos “colores” se perderán y así, conociendo estos colores que absorbe la atmósfera y comparándolos con la absorción de los gases se puede conocer la composición de los gases presentes en esa atmósfera. Esto es lo que se llama, la “firma química” de la atmósfera de un planeta.

Pero la sorpresa fue que al mirar a Kepler-51d no vieron nada. “Creemos que el planeta tiene una capa de neblina tan densa que absorbe las longitudes de onda de luz que hemos observado, por lo que no podemos ver realmente las características que hay debajo”, explica Suvrath Mahadevan, catedrático de Astronomía y Astrofísica en la Facultad de Ciencias Eberly de la Universidad Estatal de Pensilvania y uno de los autores del artículo. Es un caso similar al que se puede observar en Titán, la luna más grande de Saturno, que tiene una atmósfera compuesta por hidrocarburos como el metano, pero a una escala gigantesca, lo que actúa como una enorme pantalla. Por tanto, el misterio sigue, y tendrán que encontrar otro método con el que conseguir ver qué pasa con Kepler-51d. Un puzle planetario cuyo premio por resolverlo es ver qué diantres sucede con estos planetas de densidades del algodón de azúcar.

“Antes de que los astrónomos descubrieran planetas fuera de nuestro sistema solar, creíamos que teníamos una idea bastante clara de cómo se formaban los planetas”, afirmó Libby-Roberts. “Pero empezamos a encontrar exoplanetas que no se parecían en nada a nuestro sistema solar, y ahora tenemos estos mundos alienígenas que realmente ponen a prueba nuestra comprensión de la formación planetaria”. Lo más curioso, indica la autora, es que aún no hemos encontrado un sistema solar como el nuestro, por lo que nuestra normalidad podría ser la excepción, así que ser capaces de explicar cómo se formaron otros sistemas solares podría ayudarnos a comprender cómo encajamos y cuál es nuestro lugar en el universo.

Fuente: National Geographic España.

Daniel Pellicer Roig.

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Un dinosaurio del tamaño de una gallina reescribe la historia del T. rex

GABRIEL DÍAZ YANTÉN, UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO NEGRO.

Un nuevo estudio de fósiles de un dinosaurio similar a un ave, llamado Alnashetri, proporciona nuevos conocimientos sobre cómo su linaje evolucionó, se redujo y se expandió por el mundo antiguo.

En las llanuras cretácicas de lo que hoy es la Patagonia argentina, un diminuto depredador recorría el paisaje con la ligereza de un ave moderna. Apenas superaba el kilo de peso y, sin embargo, pertenecía al mismo gran árbol evolutivo que uno de los mayores iconos de la prehistoria: el temible Tyrannosaurus rex. Su nombre es Alnashetri cerropoliciensis, y su descubrimiento está obligando a repensar cómo evolucionaron algunos dinosaurios carnívoros.

Durante años, los paleontólogos sostuvieron que ciertos terópodos (el grupo que incluye tanto al T. rex como a las aves actuales) atravesaron un proceso de miniaturización progresiva.

En particular, los alvarezsauroideos, un enigmático linaje de dinosaurios mayoritariamente pequeños que vivieron entre el Jurásico y el Cretácico en Asia y Sudamérica, parecían encajar en esa narrativa. Sin embargo, un nuevo análisis publicado en la revista Nature sugiere que la historia fue bastante más compleja.

EL ESQUELETO MÁS COMPLETO
El esqueleto más completo hallado hasta ahora de Alnashetri cerropoliciensis (recuperado en la Formación Candeleros, en Río Negro) revela que este dinosaurio no encaja en la supuesta tendencia lineal hacia cuerpos cada vez más pequeños.

De hecho, los modelos evolutivos reconstruidos por los investigadores no hallaron respaldo para una miniaturización sostenida, sino más bien múltiples episodios independientes de reducción de tamaño dentro de un margen corporal relativamente estrecho.

Los alvarezsauroideos han sido considerados durante décadas un grupo extraño. En el Cretácico tardío, algunas especies asiáticas desarrollaron extremidades anteriores cortas pero poderosas, con un pulgar hipertrofiado adaptado para excavar.

Sus dientes diminutos y ciertas adaptaciones sensoriales (comparables a las observadas en aves nocturnas) han llevado a interpretarlos como insectívoros especializados, probablemente consumidores de hormigas y termitas. Esta especialización alimentaria se vinculó a la idea de que su tamaño corporal se redujo progresivamente como parte de esa adaptación ecológica.

Sin embargo, el nuevo estudio sitúa a Alnashetri en una posición evolutiva temprana dentro del grupo, alejada de los alvarezsáuridos más derivados. Este emplazamiento filogenético implica que su pequeño tamaño no fue el resultado final de una tendencia continua, sino un rasgo que evolucionó de manera independiente. Es decir, no todos los caminos conducían a la miniaturización; algunos simplemente partían ya desde cuerpos pequeños.

El análisis también identificó fósiles históricos en el hemisferio norte (incluidos restos del Jurásico superior de la Formación Morrison y del Cretácico temprano en la Isla de Wight) que podrían pertenecer a alvarezsauroideos tempranos. Esta reinterpretación amplía el mapa biogeográfico del grupo y respalda la hipótesis de una distribución ancestral pangea, anterior a la fragmentación continental.

Los modelos biogeográficos aplicados en el estudio apuntan a procesos de vicarianza (separación de poblaciones por barreras geográficas) como fuerza dominante en su diversificación inicial.

NUEVO PARADIGMA
En términos anatómicos, Alnashetri presenta un mosaico evolutivo fascinante. Conserva rasgos primitivos en la pelvis y las extremidades posteriores, pero muestra también características derivadas en la mano, como una falange con surco ventral y adaptaciones asociadas a la excavación.

Esta combinación refuerza la idea de que la evolución no sigue trayectorias rectas, sino senderos entrecruzados donde los rasgos aparecen, desaparecen y reaparecen en contextos distintos.

Con un peso estimado inferior a un kilogramo, Alnashetri figura entre los dinosaurios no avianos más pequeños registrados en Sudamérica. El examen histológico de sus huesos (una técnica ampliamente utilizada en paleobiología para estimar edad y crecimiento) reveló líneas de crecimiento que indican que el ejemplar estudiado era subadulto, pero cercano a la madurez.

Este tipo de análisis microscópico del tejido óseo, similar al aplicado en investigaciones sobre crecimiento en dinosaurios publicadas en Nature, permite reconstruir con notable precisión la historia vital de especies extintas.

En conjunto, el hallazgo transforma nuestra comprensión de los alvarezsauroideos. Lejos de ser una simple historia de reducción corporal progresiva hasta desembocar en formas cada vez más pequeñas y especializadas, su evolución parece haber estado marcada por experimentos repetidos dentro de un rango de tamaños limitado. La miniaturización no fue un destino inevitable, sino una posibilidad entre varias.

Fuente: National Geographic España.

Sergio Parra.

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