Nobel 2011: Immunitat, l’expansió de l’Univers i quasicristalls

El desembre és un mes de tradicions. Sobretot cap a finals de mes, però les primeres setmanes no en són òrfenes del tot. Per exemple, a Suècia, tenen el costum d’organitzar una reunió per entregar els premis més prestigiosos de la ciència: els Nobel en Medicina o Fisiologia, Física i Química.

La medalla dels Nobel (Font: Wikimedia Commons)

Dissabte passat a la tarda —en una cerimònia que es va allargar des de quarts de cinc fins a les sis— Bruce Beutler, Jules Hoffmann, Saul Perlmutter, Brian Schmidt, Adam Riess i Dan Shechtman van rebre les medalles que els acrediten com a guardonats i van fer els discursos d’acceptació del premi. Aquest any, però, un element va afegir morbo a la cerimònia: es va entregar el premi de manera pòstuma a Ralph Steinman, que va morir sense saber que havia rebut el reconeixement d’un Nobel. De moment, però, centrem-nos en els premis.

Com s’engeguen les nostres defenses?

El 3 d’octubre, l’Assamblea Nobel de l’Institut Karolinska d’Estocolm va fer públic que els guardonats de 2011 en Medicina o Fisiologia eren Bruce Beutler i Jules Hoffmann, pels seus descobriments sobre l’activació de la immunitat innata, i Ralph Steinman, pel descobriment de les cèl·lules dendrítiques i el paper que juguen en la immunitat adaptativa.

Beutler, Hoffmann i Steinman, guanyadors del Nobel en Medicina o Fisiologia 2011

El sistema immunitari és el conjunt de cèl·lules i molècules que actuen com a mecanisme de protecció de l’organisme davant l’atac de microorganismes infecciosos. Tot i això, una activació errònia d’aquest sistema de defensa també pot provocar reaccions d’autoimmunitat —és a dir, l’atac contra el propi cos (com passa en la diabetis mellitus tipus 1 o la malaltia de Crohn)— o reaccions excessives com les que es donen en les al·lèrgies.

L’atac del sistema immunitari contra els agents infecciosos es descompon en dues fases: en primer lloc, actua la immunitat innata i, després, entra en acció la immunitat adaptativa. Les dues respostes són complementàries, però la segona afegeix un nou nivell de complexitat a les defenses del cos i és una innovació  evolutiva que es troba només en els vertebrats (i no en tots).

Quan es produeix una infecció, la resposta del cos es produeix en dues onades successives, cadascuna amb unes característiques concretes

La immunitat innata és la primera línia de defensa, encarregada d’aturar la invasió tan aviat com es detecta l’entrada de patògens. Apareix en pràcticament qualsevol tipus d’animals. De fet, Beuttler i Hoffmann han rebut el premi perquè van descobrir els mecanismes que activen aquesta primera fase de la defensa en animals molt diferents. Els treballs de Hoffmann, publicats el 1996, van identificar en Drosophila el receptor Toll, una peça essencial per a l’activació de les defenses de la petita mosca. Dos anys més tard, Beuttler localitzava en ratolins els parents de Toll en els mamífers, els Toll-like receptors (o TLR), amb una funció idèntica. Aquestes proteïnes es troben a la membrana de les cèl·lules responsables de la immunitat innata. Quan localitzen una molècula estranya al cos provinent d’algun microorganisme aliè, s’hi uneixen i desencadenen la primera gran reacció per aturar la infecció: la inflamació.

Un receptor Toll-like

Així doncs, en certa manera, els receptors Toll són les barreres que les patrulles de l’exèrcit del nostre cos utilitzen per controlar les fronteres.

La immunitat adaptativa és la segona gran línia de defensa dels vertebrats. Permet a l’organisme fer net de la infecció, a més de dotar-lo de memòria per enfrontar-se més ràpidament i fàcil a futures invasions de patògens ja coneguts. Steinman va descobrir el 1973 les cèl·lules dendrítiques, responsables de l’activació de tota la cascada de reaccions pròpia d’aquesta resposta secundària. Són aquestes cèl·lules les que presenten als limfòcits T els elements localitzats en l’etapa anterior amb els receptor Toll-like. Això provoca l’activació i multiplicació dels limfòcits, que acaba conduint a la producció d’anticossos i l’aparició de la memòria. El procés depèn de determinats senyals generats durant l’etapa innata que les cèl·lules dendrítiques detecten.

Una cèl·lula dendrítica (i limfòcits)

Per tant, les cèl·lules dendrítiques són els soldats que —enviats des de les fronteres— informen i aporten proves que s’ha produit una invasió, per tal que l’exèrcit es mobilitzi per eliminar l’enemic.

El premi a Steinman ha estat, de fet, un dels grans punts d’interés dels Nobel d’aquest any, ja que es tracta del primer guardonat pòstum des dels anys 70, quan es van modificar les bases del premi. L’anunci del premi es va produir un dilluns, i el científic canadenc havia mort el divendres anterior per culpa d’un càncer de pàncrees (que justament s’estava tractant amb una teràpia experimental basada en les “seves” cèl·lules dendrítiques). La Fundació Nobel, però, va acordar mantenir l’honor del premiat tot i la seva mort: aquest fet no es va saber fins després de produir-se l’anunci del premi, i es va considerar que aquesta situació encaixa amb la norma que permet guardonar algú que mor entre la comunicació de la decisió i l’entrega del premi. Així ho explicava un web canadenc, país d’origen d’Steinman.

→ Us aconsello fer un cop d’ull a aquest article de El País per completar la informació.

Cap a on va l’Univers?

El 4 d’octubre, la Reial Acadèmia de Ciències sueca va decidir concedir el Nobel en Física a Saul Perlmutter, Brian Schmidt i Adam Riess pel seu descobriment de l’expansió accelerada de l’Univers a través de l’observació de supernoves distants.

Perlmutter, Schmidt i Riess, guardonats amb el Nobel en Física 2011

El 1998, el món (bé, sobretot, el món dels cosmòlegs i astrofísics) va quedar sorprès davant de l’anunci que l’Univers no només s’estava expandint, sinó que ho feia de manera accelerada, cada cop més ràpida. Aquesta idea anava contra el que es podia esperar, ja que la lògica feia pensar que l’Univers s’havia d’expandir cada cop més lentament després de l’impuls inicial del Big Bang. Així, s’hauria arribat a un punt d’equilibri i, potser —per acció de l’atracció gravitatòria— l’Univers hauria començat a contraure’s fins a quedar concentrat novament en un punt, l’anomenat Big Crunch.

Els resultats, tot i que sorprenents, van quedar confirmats pel fet que la descoberta la van fer paral·lalment dos equips d’investigadors. El grup liderat per Perlmutter (el Supernova Cosmology Project) treballava en l’anàlisi de supernoves distants des de 1988, mentre que l’equip de Schmidt (el High-z Supernova Search Team), on es va integrar Riess, s’hi havia posat el 1994. El Huffington Post recollia així el premi a aquests dos equips, un americà i l’altre australià.

El punt brillant de baix a l'esquerra és la supernova de tipus 1a 1994D, fotografiada pel Hubble prop de la galàxia NGC 4526 (Font: Wikimedia Commons)

Una supernova (aquí teniu la completíssima entrada en anglès) és una explosió estel·lar que emet una gran quantitat de llum. Aquest fet convertia les supernoves en unes eines molt útils per estudiar la geometria de l’Univers, ja que fins i tot aquelles que es troben molt lluny (als límits propers al perímetre del cosmos) es poden arribar a veure per la seva enorme lluminositat. Tots dos grups van començar a treballar amb les supernoves de tipus 1a, que tenen una brillantor característica i molt semblant per a totes. En aquests estudis, es van trobar que la llum que en captaven era menor de l’esperada.

L'univers està en expansió accelerada (Font: http://bit.ly/hO4npc)

Això només podia voler dir que, de fet, aquestes supernoves eren a una distància més gran que la que es pensava i, per tant, que l’Univers premia l’accelerador en el seu creixement.

L’explicació del perquè d’aquest fenòmen és, encara avui, desconeguda. El que queda clar és que hi ha d’haver alguna força que impulsi l’Univers a continuar creixent, i a fer-ho cada cop més ràpid fins a arribar (en teoria) a un cosmos on tot serà tan lluny de qualsevol altra cosa que serà del tot gelat. Aquesta força, avui per avui, l’anomenem energia fosca. No sabem què la forma. No sabem com actua. Però sabem que és el motor de l’acceleració de l’Univers. No només això, sinó que aquesta energia fosca representa —per increïble que pugui semblar— el 73% de tot el que hi ha a l’Univers. Pel que fa a la resta de components, el 23% de l’espai és matèria fosca (que es pensa que inclou els forats negres, entre altres) i només el 4% (!) és matèria normal (o, dit correctíssimament, bariònica) com la de la pantalla on llegiu aquest post.

→ Aquest vídeo penjat a Microsiervos pot ser un bon complement per entendre el fenòmen de l’expansió accelerada, què és la matèria fosca i que Einstein es va equivocar (o no) amb la seva cosntant cosmològica. És en anglès, i els subtítols en portuguès, però deixa veure.

I la matèria… és com ens pensem?

El 5 d’octubre, era novament la Reial Acadèmia de Ciències de Suècia l’encarregada d’anunciar que el Nobel en Química corresponia a l’israelià Dan Schechtman pel descobriment dels quasicristalls.

Dan Schectman, Nobel 2011 en Química

El reconeixement li arriba a Schechtman 30 anys després de descobrir aquesta nova estructura de la matèria en analitzar al microscopi electrònic un nou al·liatge d’alumini i manganès. En general, els sòlids estan formats per cristalls, disposicions ordenades i —això és el més important— periòdiques (repetides idènticament en les tres dimensions) dels àtoms que els formen. Els quasicristalls també són estructures ordenades però, en canvi, no es repeteixen periòdicament: observant-ne una còpia desplaçada respecte a l’original no hi veurem mai una coincidència exacta.

El premi arriba trenta anys després que es veiessin per primer cop aquestes noves ordenacions atòmiques, observant al microscopi electrònic els patrons de difracció de raigs X de l’al·liatge que esmentàvem. Tan rares són aquestes estructures que, en teoria, no podien existir: qualsevol cristall havia de tenir la propietat de la simetria translacional, i els quasicristalls es sortien de la norma.

Els patrons de difracció d'un cristall i d'un quasicristall. En el primer, la imatge és idèntica sigui quin sigui el punt que prenem de referència; en el segon, el patró és ordenat però no idèntic per a qualsevol punt que usem com a centre (Fonts: http://bit.ly/vG766K i Wikimedia Commons)

La incredulitat de la comunitat investigadora va fer que Schectmans’hagués de sentir dir el nom del porc científicament (i no em refereixo a Sus scrofa domestica ;-)) i que fos expulsat del grup de recerca on treballava. Finalment, però, dos anys després de les primeres observacions i amb el suport d’altres científics, va aconseguir publicar el seu descobriment. I, de fet, ben aviat va trobar un suport afegit per a la nova estructura de la matèria que havia identificat, provinent d’un camp del tot inesperat: l’estudi dels mosaics.

Més concretament, es va poder aprofitar del mosaics aperiòdics. Justament com els quasicristalls, aquestes estructures es caracteritzen per la aperiodicitat (ja ho diu el nom). Aquests tipus de mosaics, tot i que estudiats a fons molt més tard, ja es poden trobar a l’Alhambra, on apareixen amb profusió per les limitacions a la representació de la figura humana que l’Islam imposa als creients. El físic i matemàtic Roger Penrose havia descobert poc abans de la troballa de Schectman que aquests dibuixos es podien obtenir amb la senzilla combinació de només dos tipus de llosetes: un rombe gras i un rombe prim. Quan altres investigadors es van plantejar què passaria si en cada intersecció del mosaic s’hi situés un àtom, la resposta va ser que s’obtenia un patró idèntic al dels quasicristalls.

Els mosaics aperiòdics de Penrose i de l'Alhambra (Font: Wikimedia Commons)

Amb els anys, s’ha rehabilitat la figura del descobridor dels quasicristalls. No només això, sinó que fins i tot s’ha acabat modificant la definició dels cristalls per incloure-hi aquelles organitzacions ordenades però no periòdiques. A més a més, l’anàlisi posterior de tots dos ha fet que els mosaics aperiòdics hagin conduït a un més bon coneixement dels quasicristalls. En tots dos, moltes de les relacions entre els seus elements s’expliquen gràcies al número auri (Φ).

Per les seves propietats úniques, els materials amb estructura qusicristal·lina —majoritàriament sintètics, però ja se n’han trobat de naturals a Rússia— s’estan començant a utilitzar com a materials d’alta resistència mecànica (és el cas de determinats tipus d’acer), com a aïllants tèrmics per a millorar l’eficiència dels motors o com a recobriments superficials antiadherents (molt útils, per exemple, en les paelles).

→ Aquest article de Público fa un bon resum del perquè del premi, a més de valorar la idoneïtat del Nobel en aquest moment, ja que potser hauria estat més adequat als anys 80.

 

El web dels Nobel (www.nobelprize.org) és la millor i més completa font d’informació per a posts com aquest. És ideal per perdre-s’hi unes quantes hores veient com expliquen aquells descobriments que han merescut un honor com el Nobel, en qualsevol dels seus camps: ho podeu veure amb la Medicina, la Física o la Química. Moltes de les imatges d’aquest post també vénen d’allà mateix, excepte aquelles on s’indica el contrari.

Sé que m’ha sortit un post llarg, però és que havia deixat acumular massa feina. Això sí, tant si us resulta curt com llarg, us convido a comentar-lo aquí sota mateix.

2010: Diversos resums en un resum

Ja fa uns quants dies que hem inaugurat el 2011, però això no és motiu per deixar abandonat el balanç de 2010. La darrera quinzena de l’any és tradicional que revistes i blogs ens resumeixin el més destacat dels darrers mesos. Us en proposo un recull aquí, aportant-hi algunes idees personals i alguna proposta recollida a Facebook.

Comencem amb els que Nature i Science han considerat com els líders de les seves classificacions respectives:

Port-au-Prince (Haití), després del terratrèmol (Font: Mirror/Reuters)

Els britànics (Nature) s’han fixat, més que en un descobriment, en una constatació: 2010 ha estat un any en què els desastres naturals ens han sacsejat (mai més ben dit) amb especial virulència. És tòpic afirmar que la Natura ens demostra que som molt poca cosa, però això no ho fa menys cert. Els terratrèmols d’aquest any han estat molt intensos (el de Xile va arribar a una magnitud de 8,8 a l’escala Richter), però sobretot han sigut especialment devastadors: el d’Haití (avui fa un any), tot i ser “només” de magnitud 7,1, va deixar 230.000 morts i un milió llarg de desplaçats (una situació agreujada per la recent epidèmia de còlera). A banda, el volcà Eyjafjallajökull va monopolitzar les portades durant setmanes, a causa del bloqueig de l’espai aeri que va provocar. Per últim, sembla que es constata un augment de fenòmens climàtics extrems: sequera a Rússia, inundacions a Paquistan (relacionades amb la Niña)… que de ben segur que continuaran augmentant els propers anys.

La primer màquina quàntica. Fixeu-vos en l'escala (Font: Wikipedia)

Per la seva banda, la revista americana ha posat al capdamunt del seu rànquing la primera màquina quàntica. Els seus fabricants, a Califòrnia, han construït per primer cop un objecte que es troba en dos estats simultàniament: la petita làmina d’alumini que el constitueix vibra molt i poc al mateix temps. Per a aconseguir-ho, cal refredar-la fins a un estat basal de mínima energia i després, gràcies a la seva interacció amb un solc quàntic, elevar-ne mínimament l’energia per generar la simultaneïtat dels dos estats. És evident que aquest—tot i ser només un primer pas—és un moviment clau per, primer, entendre millor la mecànica quàntica i, també, avançar en la computació quàntica.

Després d’aquest divergència inicial en la màxima fita de la ciència durant 2010, però, totes dues revistes es posen d’acord, i coincideixen en tres dels altres 10 integrants de la llista:

L’equip de Craig Venter (creador de Celera Genomics, empresa implicada en la seqüenciació del genoma humà) ha fet un pas més cap a la creació de vida artificial: han presentat en societat el primer organisme amb un genoma totalment sintètic. De fet, es tracta de la reconstrucció “peça a peça” del cromosoma del bacteri Mycoplasma mycoides, que es va introduir en una altra cèl·lula bacteriana del mateix gènere. Des d’aquell moment, aquesta cèl·lula (i les seves descendents) viu seguint les instruccions del seu nou genoma artificial.

Diversos investigadors del Max Planck Institut alemany, liderats per Svante Pääbo, han demostrat la presència de gens neandertals en poblacions actuals d’europeus i asiàtics. Aquest fet dóna per fi resposta a una de les preguntes tradicionals de la paleontologia: Neanderthalensis i Sapiens ens vam creuar en algun moment? Aquests resultats han estat possibles després que el mateix equip seqüenciés, el 2009, el genoma del Neandertal.

L’última gran coincidència es centra en els dos nous mètodes de prevenció de la infecció per VIH que s’han presentat els darrers mesos, basats en medicaments antiretrovirals. Aquests normalment s’utilitzen per controlar la infecció un cop s’ha produït. El primer sistema és un gel vaginal on s’ha dissolt un d’aquests fàrmacs, el segon consisteix en la ingesta preventiva (per via oral) d’un altre compost. Tots dos han reduït el risc de contagi en les poblacions en què s’han provat.

Tres "hits" de 2010: gens de Neandertal dins nostre, bacteris amb genoma sintètic i noves mesures per prevenir la SIDA

Tal com ens apunta el Pere Estupinyà al seu particular i molt complet resum, les apostes per a triar la notícia científica de l’any anaven orientades bé cap als Neandertals, bé cap al “bacteri sintètic”. Ja hem vist que no ha estat així. Això no invalida el fet, però, que com s’apunta en aquest post que recull també el més rellevant que ens ha explicat al seu blog, 2010 sigui (novament?) l’any de la genètica. De fet, la llista de Science (accés amb subscripció gratuïta) cita altres fites molt destacables en aquest àmbit: la identificació de nous gens responsables de malalties rares, les noves tècniques de reprogramació genòmica (essencials per a l’ús de cèl·lules mare; veieu aquest post) i un nou mètode per generar knock-outs (individus als quals manca un únic gen en concret) en rates.

Aquí és on Nature torna a divergir. De fet, el seu llistat s’orienta molt més a destacar alguns aspectes més socials relacionats amb la recerca. Aquesta tendència, que ja es veu en l’elecció de la notícia líder, queda patent en aquests altres punts que destaca: el bloqueig de les polítiques orientades a frenar el canvi climàtic, els alts i baixos amb la recerca amb cèl·lules mare als EUA o les retallades de fons per a recerca a Europa.

Halomonadaceae capaços d'alimentar-se d'arsènic, el boom polèmic de l'any

És també a Nature on han decidit destacar una de les més grans descobertes de l’any… o si més no la més polèmica. A finals d’any es va  anunciar que científics de la NASA havien identificat per primer cop un bacteri capaç de viure de l’arsènic. Ja us vaig explicar el canvi de paradigma que això suposa per al que anomenem Vida. Sembla, però, que l’article ha estat durament criticat, com veiem al blog de la biològa Rosie Renfield (el debat continua en entrades posteriors). A l’espera de veure on arriben aquestes crítiques, sens dubte jo i alguns lectors del blog (com la Sara, que ho diu al Facebook) hauríem situat el GFAJ-1 en el nostre top particular. També ho hauria fet el blog Alt1040, que ens resumeix importants descobertes de 2010 sobretot als àmbits de la medicina i l’astronomia, menys valorats a les revistes.

Per arrodonir el resum iCIENTIFICat de 2010, deixeu-me afegir-hi només uns darrers apunts personals:

– Als experiments del CERN i l’LHC (Large Hadron Collider) sembla que els costa posar-se en marxa, però aquest any ja s’ha aconseguit, i em sembla que això ja no hi ha qui ho pari. No sabem fins on arribarem, si acabarem trobant el bosó de Higgs o qualsevol altra partícula inesperada, però de moment s’han pogut capturar 38 antihidrogenits durant un temps significatiu. I això què vol dir? Doncs teniu respostes a l’excel·lent La Pizarra de Yuri.

– Fa temps que sabem que la biodiversitat està amenaçada, però tot i així encara ens sorprenem contínuament amb noves espècies (que sovint passen directament a les files del risc d’extinció). Novament la Sara és qui ens proposa aquest recull de TreeHugger amb algunes de les més espectaculars de l’any. Particularment, em quedo amb la llagosta peluda…

– Aquest 2010 ha nascut un diari nou en català. Deixant de banda altres aspectes, us el destaco aquí perquè l’Ara disposa d’un interessant i ben farcit punt de trobada dedicat a la Ciència, amb notícies i blogs. No us sembla una bona notícia?

Espero que aquest recull us sembli interessant, tot i que sigui un refregit de la feina de molta altra gent. Ben segur que hi trobeu a faltar moltes notícies, moltes novetats, moltes curiositats… Doncs va, no us talleu i compartiu les vostres idees i enllaços amb tots.

La NASA ens canvia la Vida

Aquest 2 de desembre de 2010 serà recordat com el dia en què ha caigut un dogma de la Biologia.

La revista Science (permeteu-me que em salti el clàssic adjectiu “prestigiosa”) publica al número d’aquesta setmana un article que suposa una revolució per a la bioquímica. Investigadors de la NASA ho han anunciat aquesta tarda en una conferència de premsa a la seu de l’agència espacial. Podeu veure més detalls del comunicat oficial de l’organisme en aquest enllaç.

La seva recerca suposa un canvi de paradigma pel que fa al que sempre havíem pensat sobre la vida. Fins ara, tots (i ho remarco, TOTS) els éssers vius que coneixem presenten els mateixos components bàsics: carboni (C), hidrogen (H), oxigen (O), nitrogen (N), sofre (S) i fósfor (P). Doncs bé, l’equip dirigit per Felisa Wolfe-Simon ha identificat un bacteri que no necessita el fósfor per a sobreviure, sinó que el pot substituir per arsènic (As).

El llac Mono, a Califòrnia. (Matt Frederick, Wikimedia)

El plantejament de base de l’equip que ha fet la descoberta era justament aquest: intentem identificar alguna forma de vida que suposi una excepció a la regla, que pugui funcionar d’una manera diferent a com ho fa tota la resta d’éssers vius. El lloc ideal per anar a buscar aquest ésser era el llac Mono, que es troba a l’est de l’estat de Califòrnia. Aquest llac presenta un ambient molt bàsic, i recull grans quantitats d’arsènic de les muntanyes del voltant. L’alta disponibilitat d’aquest element en lloc del fósfor va fer pensar als científics que potser alguns dels seus éssers vius  podien utilitzar-lo com a susbstitut.

Una molècula de DNA. Els fosfats del seu "esquelet" apareixen en color crema (P) i vermell (O)

Un cop recollides les mostres in situ, van introduir-les en un medi de cultiu que reproduïa les condicions del llac al laboratori. Hi havia, doncs, riquesa d’arsènic i disponibilitat de tot tipus de nutrients. Excepte un: el fósfor. Van comprovar llavors que en aquest ambient hostil per a qualsevol altre organisme, alguna cosa hi podia crèixer. Una anàlisi més a fons va permetre comprovar que realment la soca GFAJ-1 (així s’anomena el bacteri en qüestió, de la família Halomonadaceae) absorbia l’arsènic del medi. A més, gràcies al marcatge radioactiu d’aquest element, es va veure que s’associava al DNA genòmic. Allà, l’arsènic hi feia la mateixa funció que el fósfor: actuava com una peça essencial de l'”esquelet” de la doble hèlix del DNA, com es veu a la figura.

La raó per la qual aquesta substitució és possible és senzilla: l’arsènic i el fósfor són dos àtoms molt semblants. De fet, formen part del mateix grup (la mateixa columna) de la taula periòdica, fet que ens indica que comparteixen moltes característiques. Són d’una mida força semblant, de manera que poden ser difícils de distingir per part de les cèl·lules. Aquesta semblança també explica perquè l’arsènic resulta tòxic per a la majoria d’organismes.

P i As comparteixen grup a la taula periòdica, juntament amb nitrogen (N), antimoni (Sb) i bismut (Bi)

Perquè tot i que en el cas del proteobacteri GFAJ-1 la substitució dels fosfats del DNA no en suposa la mort, l’ocupació per part de l’As d’aquesta posició suposa debilitar l’estructura de la molècula, fent-la mes fràgil (tal i com ha explicat aquest vespre el químic orgànic Steve Benner). I ja us podeu imaginar que un DNA fràgil no contribueix precisament a garantir la supervivència del seu hoste…

Aquesta fragilitat, però, s’ha comprovat en temperatures pròpies del nostre planeta. Aquesta delicadesa probablement es reduiria a temperatures molt inferiors, com les que es poden trobar a Tità, el satèl·lit de Saturn les característiques del qual han fet pensar sovint en la possibilitat que pugui allotjar vida.

I així s’explica també que aquesta recerca s’hagi dut a terme a la secció d’Astrobiologia de la NASA, dedicada a intentar localitzar pistes de l’existència de vida extraterrestre. Tot i que investigacions com la que avui us porto estiguin aparentment desconnectades d’aquest objectiu, cal tenir en compte que el primer pas per saber si hi ha vida “allà fora” és entendre a fons la vida “aquí dins”. Això inclou, per exemple, entendre’n l’origen, però també identificar possibles variants del que avui coneixem com a vida. Entre altres conseqüències,  la possibilitat que el DNA (i altres molècules com l’ATP, responsable de l’emmagatzematge d’energia) es basi en l’arsènic ja es comença a considerar un element a tenir en compte a les escales d’habitabilitat que la NASA desenvolupa (com detallava aquesta tarda Pamela Conrad).

 

Una micrografia de la soca GFAJ-1

• Aquí hi trobareu l’article original a Science (només per a ordinadors amb accés).
• Nature també ha publicat ja la notícia (i aquí teniu la seva traducció al castellà a Ciencia Kanija), on detalla més el conjunt de proves que han dut els investigadors a pensar que realment som davant d’una autèntica novetat.
• Us deixo també l’article del Pepquímic, que ha començat la feina abans i tot que acabés la conferència de premsa, que es podia seguir en streaming.
• I aquí teniu les visions de dos del blogs de la secció de Ciència de l’Ara: Centpeus i Laetoli (actualització).

I com que cal ser justos, donem crèdit a en José Manuel Goig (@jmgoig a Twitter) per avisar-nos de la conferència, i a en Javier del Campo (@fonamental) per posar-me sobre la pista de quin seria l’anunci concret que s’hi faria.

El proteobacteri GFAJ-1 és, ja us ho podeu ben creure, un element que esmicola bona part del que consideràvem segur, i que obre la porta a una redefinició—si més no parcial—de la VIDA.

El GPS per entendre el càncer

Tot i que ja fa unes setmanes que aquesta notícia va aparéixer a El País (també se’n va fer ressò la BBC), no volia que quedés amagada per la mandra d’escriure durant el Nadal. Em sembla, a més a més, que pot ser una novetat interessant per començar l’any amb optimisme. El passat 16 de desembre, Nature va publicar on-line els articles derivats de dos estudis dirigits per científics del Wellcome Trust Sanger Institute, situat a Hinxton, al sud de Cambridge (web aquí). En la nota de premsa publicada donen alguns detalls més en relació a la informació apareguda als mitjans.

Utilitzant noves tècniques per a la seqüenciació massiva del genoma, els investigadors d’aquest institut han definit els mapes de les mutacions que condueixen a l’aparició de dos tipus de càncer amb una elevada mortalitat: el de pulmó i el melanoma maligne. Aquests mapes—que podeu veure a la imatge de sota—s’han establert tot comparant els genomes de cèl·lules canceroses amb altres de cèl·lules “normals” de la sang.

Mapes de les mutacions identificades en els estudis publicats a Nature. Font: Wellcome Trust Sanger Institute

La publicació d’aquests resultats és un dels primers fruits de l’International Cancer Genome Consortium (Consorci Internacional per al Genoma del Càncer). Aquesta és una iniciativa en la qual participen una desena de països per aconseguir desxifrar els genomes de diversos tipus de tumors. Es tracta d’un model que beu de l’experiència del consorci similar que va portar a la publicació del genoma humà ara fa ja 10 anys. L’elecció d’aquests dos càncers per començar a treballar-hi no és casual: a banda de la seva elevada mortalitat, cal considerar que tots dos presenten unes causes ben definides, de manera que les mutacions ara detectades es poden lligar clarament als agents que les provoquen.

Cèl·lules de càncer de pulmó en divisió

El càncer de pulmó és responsable si fa no fa d’una de cada 6 morts per càncer. És conegut des de fa anys que la seva causa principal és la inhalació de fum de tabac, que conté una seixantena de substàncies tòxiques i potencialment carcinogèniques.

L’estudi actual, dirigit per Peter Campbell, s’ha centrat en el càncer de pulmó de cèl·lules petites (tècnicament SCLC), considerada una de les variants més greus de la malaltia. Són precisament les cèl·lules petites les que ens donen la pista d’aquesta agressivitat: donada la gran velocitat amb què es divideixen les cèl·lules canceroses, no tenen gaire temps de crèixer, i d’aquí la seva aparença.

Després de seqüenciar els genomes 60 vegades s’han identificat un total de 23.000 defectes en el genoma d’aquestes cèl·lules: cada 15 cigarretes es fixa una mutació al genoma del fumador. Aquests canvis són de tot tipus: mutacions puntuals (canvi d’una lletra de l’ADN), duplicacions o delecions (desaparició) de certs fragments, translocacions (salt a una altra regió del genoma) d’alguns trossos d’ADN… D’acord amb els investigadors del projecte, el patró que s’ha identificat és justament el que es podia esperar de l’exposició als productes perjudicials presents al tabac. Podeu llegir més informació sobre l’estudi aquí, i (aquells que hi pugueu accedir) teniu l’article de Nature en aquest enllaç.

Cèl·lules d'un melanoma en divisió

El melanoma maligne causa només un 3% dels càncers de pell, però és responsable del 75% de les morts per aquesta malaltia. Com en el cas anterior, la seva causa està clarament establerta: l’exposició a la radiació ultraviolada del Sol.

Els investigadors encarregats d’aquest projecte, dirigits per Michael Stratton, han dut a terme 70 vegades la seqüenciació dels genomes “cancerós” i “normal” per arribar a definir el mapa de l’origen del melanoma. D’aquesta manera, han identificat un total de 33.000 mutacions de tipus molt diversos, i que permeten traçar la genealogia d’aquest tumor. Les mutacions que hi han trobat són molt diverses, però hi abunden les que són degudes directament a la radiació: els dímers de timina, fusions de dues timines (les lletres “T” de l’abecedari de l’ADN) consecutives en els seus cromosomes. Podeu trobar més informació aquí, i (alguns) també accedir a l’article original.

A banda de les mutacions degudes directament al fum i els rajos ultraviolats, aquests estudis han identificat també canvis deguts als esforços que han fet les cèl·lules tumorals precisament per protegir-se’n. D’alguna manera, és una prova de la batalla perduda de les cèl·lules contra la malaltia, els intents desesperats per intentar que el càncer no es desenvolupi. Una prova més d’aquests “esforços” és el fet que moltes de les mutacions detectades cauen precisament en els gens responsables de produir la maquinària de defensa de la cèl·lula contra els carcinògens.

Cal, però, tenir en compte que aquests són només els mapes d’aquests dos casos de càncer en concret. Cada tumor presentarà variants diferents, precisament perquè la destrucció del sistema de defensa de la cèl·lula fa que hi apareguin moltíssimes mutacions. Tot i això, la publicació d’aquests estudis ens acosta a entendre en profunditat el SCLC i el melanoma, a partir del patró bàsic on queden identificats alguns gens que CAL que mutin per tal que aquests càncers es desenvolupin. Aquests mapes permetran, per exemple, la identificació de dianes terapèutiques idònies, és a dir, saber de quins gens cal aconseguir recuperar el funcionament amb fàrmacs creats específicament amb aquest objectiu. També es creu que poden afavorir la identificació de nous mecanismes cel·lulars de defensa, com de fet ha ocorregut ja gràcies al mapa del càncer de pulmó.

Evidentment només ens trobem davant d’un primer pas, però aquests sempre són els més difícils de fer. Des d’aquest moment, ja s’ha comprovat que les noves tècniques de seqüenciació donen els seus fruits. També s’ha vist una vegada més que la col·laboració de diversos grups en un Consorci Internacional és una eina efectiva per a objectius tan grans i complexos com aquest. I els nous resultats amb càncers d’estòmac (a la Xina), boca (a l’Índia), fetge (al Japó), ovaris, pàncrees i cervell (als Estats Units), i mama (al Regne Unit mateix) ben segur que no es faran esperar. De fet, el Sanger Institute ja anunciava la setmana següent que s’havien aconseguit mapar les delecions i insercions de 24 tumors mamaris diferents.

El coneixement de les bases profundes del càncer és essencial per entendre’l. Per primer cop, disposem d’un full de ruta complet, un mapa amb tots els punts de referència necessaris per posar al GPS que ens acosta, apoc a poc, a la fi del càncer. No us sembla una bona manera de començar l’any a iCIENTIFICats?

PD: El mateix dia que es publicaven aquests articles a Nature, iCIENTIFICats feia el seu salt als mitjans. A la secció “A cop de clic” (link del dia 16/12)d’ El Món a RAC1 (blog del programa) van parlar d’aquest blog. Com que encara no ho havia fet des d’aquí, els vull agrair de nou l’ajut per difondre’l: Gràcies, Basté & Co.! Gràcies, Xavi Bundó!

Els objectius de Copenhague

Com tots heu pogut llegir, veure i sentir ja a tots els mitjans, ahir va iniciar-se la cimera de Copenhague (COP15). Fins el proper 18 de desembre, uns 25.000 delegats de gairebé 200 països han d’intentar assolir acords per tal d’aconseguir reduir clarament les emissions de CO2 i altres gasos d’efecte hivernacle, en la nova etapa marcada pel final dels compromisos del Protocol de Kyoto (2008-2012).

Logotip de la COP15 de Copenhague

Aquests dies—sobretot ahir, amb la inauguració de la trobada—em fa l’efecte que per primer cop s’ha generalitzat la sensació que cal actuar urgentment per aturar l’escalfament global. La gran majoria de mitjans han parlat de Copenhague, i no com una notícia més, sinó situant-la a les portades i obrint els noticiaris. Un bon exemple d’aquest fet és l’editorial conjunt (el teniu aquí)que van publicar ahir 56 diaris de 45 països, entre ells El País. Aquest diari ofereix també un especial molt complet que recull tota la informació sobre la reunió danesa (amb novetats al minut a través de Twitter). A La Vanguardia podem trobar-hi un interactiu titulat 10 Claves sobre el Cambio Climático: Guía para entender qué está en juego en Copenhague. A El Món a RAC1 van tractar també la qüestió en una entrevista amb Frederic Ximeno, director general de Polítiques Ambientals i Sostenibilitat de la Generalitat. I evidentment, els webs de qualsevol altre mitjà ofereixen una àmplia cobertura de les notícies que van apareixent. A banda, cal destacar també que s’espera la presència de més de cent de líders polítics de primer nivell (caps d’estat i presidents de govern, amb Obama al capdavant) durant els darrers dies d’aquesta Conferència.

Fa un mes, ja vam explicar el perquè de la importància d’aquesta COP15. A la trobada de fa dos anys a Bali (COP13), que no va suscitar tant d’interès com la d’enguany, es va decidir que la reunió de 2009 havia de ser el moment en què s’establissin les noves línies d’actuació un cop expirés el Protocol de Kyoto. Durant tot aquest temps, s’han anat produint reunions a diverses bandes per tal d’establir els criteris que havien de guiar els nous objectius en la reducció d’emissions. La més recent, i la més sonada, d’aquestes reunions va ser la que va tenir lloc a Barcelona la primera setmana de novembre. La situació ideal hauria estat que, en aquestes reunions, s’haguessin fixat les bases d’un acord del qual Copenhague fos només l’escenari de la signatura. Per desgràcia, no ha estat així: la reunió de Barcelona va acabar amb una decepció força important (sobretot per part de la Unió Europea), i amb la constatació que difícilment s’aconseguiria establir un “Protocol de Copenhague” per al futur.

Una vista de Copenhague, seu de la 15a Conferència de les Parts (COP15)

Però quin és exactament l’objectiu que es vol assolir a Copenhague? El plantejament més ambiciós i estructurat que s’ha fet abans d’arribar a la capital de Dinamarca ha estat la proposta de la Comissió Europea, orientada fonamentalment als països desenvolupats. Les línies mestres d’aquest pla són les següents:

• El límit de l’escalfament són 2 graus Celsius. La UE intenta establir el límit tolerable de l’augment de temperatura en 2º més que abans de la Revolució Industrial. Es considera que aquest és el llindar per sobre del qual els efecctes del canvi climàtic serien perillosos i irreversibles. Si tenim en compte que fins ara l’augment ja ha estat de 0’7º, les emissions de gasos hivernacle haurien d’assolir el màxim abans de 2020 i reduir-se clarament abans de 2050.
• Cal retallar les emissions. S’estableixen en aquest aspecte papers diferents per als països desenvolupats i els que es troben en una situació de subdesenvolupament. El 2020, els països més rics haurien de ser capaços de reduir les emissions un 30% respecte als nivells de 1990; aquest és el compromís de la UE si altres estats del Primer Món adopten acords semblants. Pel que fa als països pobres i en creixement, el mateix any 2020 haurien d’haver aconseguit que les seves emissions fossin entre un 15 i un 30% menors del que serien si no actuessin.
• S’ha d’aportar finançament. Els experts han calculat que per assolir aquests objectius farà falta una inversió addicional: caldria aportar uns 175.000 milions d’euros anuals extra. Aquests diners es destinarien a la millora de tecnologies per a la reducció d’emissions, i a compensar les pèrdues degudes a la no-explotació d’algun dels seus recursos (forestals, per exemple) per part dels països pobres.
• Ha de funcionar un mercat global del carboni. Per tal d’assolir l’objectiu de reduir les emissions i, simultàniament, aconseguir una part dels fons esmentats a l’apartat anterior, s’ha de construir un mercat de compra-venda d’emissions abans de 2015 als països de l’OCDE. Aquest s’hauria d’estendre als països emergents abans de 2020.

Font: Vanguardia Dossier Octubre-Desembre 2009

Això és el que ens hi juguem…

Aquesta proposta té força punts positius destacables. En primer lloc, em sembla important que sigui la Unió Europea qui prengui la iniciativa i plantegi uns objectius ambiciosos per a reduir les emissions. No esperen que algú altre faci un pas endavant, sinó que són ells els que ho plantegen. És una bona manera de demostrar el compromís i la consciència dels europeus davant del repte del canvi climàtic.

En segon lloc, crida l’atenció el fet que es fixen fites diferents per als països rics i per als més pobres. Aquest és justament un dels punts de fricció més habituals en les negociacions, ja que els països en desenvolupament no estan disposats a reduir el seu creixement per solucionar un problema que ells no han creat. A més a més, són justament aquests Estats els que pateixen més clarament els efectes de l’escalfament global, que propicia un clima més extrem i una reducció de les collites, agreujant encara més les seves dificultats alimentàries. Cal considerar, a més, que dins de la Unió mateix hi ha països que hi han ingressat recentment que encara estan creixent, i que potser no es poden comprometre amb el mateix grau que d’altres “més veterans”.

Finalment, és remarcable que el compromís de la UE estigui lligat necessàriament al d’altres països desenvolupats. Tot i que això podria veure’s com una manera d’eludir la responsabilitat, personalment em fa l’efecte que és una manera de pressionar altres països en una situació similar. Els membres de la UE són conscients també que aquests esforços només tenen sentit si hi ha un gran gruix de països que els porten a terme. I això vol dir que cal trobar una manera d’implicar-hi els Estats Units i—en menor mesura—la Xina. Aquests dos països són els principals responsables de les emissions de gasos d’efecte hivernacle del planeta, i es considera que ara és a ells a qui els toca donar un pas endavant, i per això són les “dianes” de la majoria d’accions de protesta d’aquests dies a Copenhague.

Pel que fa als EUA, és evident que l’arribada d’Obama a la Casa Blanca ha suposat un avenç. De fet, com ja vam comentar en el post anterior, la presència de Bush era un obstacle per seguir avançant després de Kyoto. Tot i això, l’enorme poder de generar esperança d’Obama se li pot també girar en contra, produint uns nivell similars de decepció. Això s’ha començat a comprovar ja en diversos aspectes tant de la política interior com exterior del seu país, i sembla que aquest pot ser també el cas pel que fa a les polítiques ambientals. L’anunci recent dels EUA de reduir un 17% les emissions, que a priori és molt positiu, està llastat per dues grans dificultats: en primer lloc, aquesta reducció s’ha fixat respecte als nivells de 2005 (molt superiors als de 1990, utilitzats com a referència per la UE); en segon lloc, no n’hi ha prou amb la voluntat del President, sinó que cal que el Congrés i el Senat aprovin la mesura. No obstant, els darrers dies han portat dues notícies esperançadores: l’anunci de la presència d’Obama a Copenhague els dies decisius de la cimera, i la consideració—avui mateix, per part dels organismes competents—de les emissions com un problema de salut.

En referència a la Xina, el gegant asiàtic defensa la posició dels països menys desenvolupats. Evidentment, una reducció sobtada dels nivells d’emissions frenaria de sobte el seu creixement, i no estan disposats a acceptar aquesta limitació quan els països occidentals no l’han hagut de patir. De tota manera, sembla que també des de la Xina es volen començar a donar passos per no quedar fora dels nous compromisos, tot i considerar que no se’ls pot exigir el mateix nivell d’implicació que als països rics.

D’aquesta manera, doncs, es presenten la situació a l’inici de la COP15. D’aquí a tot just 10 dies, ja sabrem com ha acabat. Encara que tot semblava apuntar que no es produirien grans avenços, les últimes novetats sembla que han aportat una mica d’esperança al procés. I, tot i que no tinguem responsabilitat directa en el que passarà allà, tots podem ajudar des de casa nostra i donar-hi suport a través d’iniciatives com Hopenhagen, una web de suport i pressió als líders que assistiran aquests dies a les reunions.

Què us sembla tot plegat? Encara hi som a temps? Què feu vosaltres contra l’escalfament global? Comment is free, ja ho sabeu.

El liti, una pista a seguir

O més ben dit, la manca de liti pot ser la que es converteixi en un indici molt fiable d’estrelles que tenen planetes orbitant al seu voltant. Recordareu que fa unes setmanes ja havíem parlat dels esforços que s’estan fent per localitzar planetes extrasolars potencialment habitables. Fa uns quants dies, es va donar un nou pas en aquesta direcció.

Formació d'una estrella. La pols al seu voltant (disc protoplanetari) s'anirà aglomerant per, potser, donar lloc a nous planetes

Fins ara, s’havien utilitzat diversos mètodes per a la identificació d’estrelles amb planetes. Tots ells són indirectes, i aquest cas no n’és una excepció. Bona part d’ells, com aquest cas que tractem avui, es basen en l’espectrografia, l’anàlisi dels espectres d’emissió de lla llum provinent d’aquestes estrelles, i com els planetes poden alterar aquestes lectures. Abans de parlar del liti, en fem un breu repàs. Podeu ampliar la informació al Hazael’s Weblog:

• Velocitats radials: la presència de planetes, per la seva atracció gravitatòria, pot modificar els moviments de l’estrella fent-la endavant i endarrere respecte de la Terra; això es reflecteix en el canvi en les emissions (desplaçament al blau i al vermell)
• Astrometria: prèviament a l’anàlisi de les velocitats radials, aquest mètode intenta definir exactament la posició de l’estrella, de manera que els seus moviments siguin més fàcilment detectables
• Trànsits: es basa en la reducció de la brillantor de l’estrella en passar-li per davant algun planeta
• Microlents gravitacionals: la presència d’una estrella i d’algun planeta al seu voltant modifica la recepció de la llum d’una segona estrella
• Pertorbacions gravitacionals dels discs de pols: els planetes poden exercir efectes gravitatoris sobre les partícules dels núvols de pols situats al voltant d’una estrella naixent

Ara, tal i com podem llegir en aquest article d’El País, s’ha comprovat que en estrelles de característiques similars a les del nostre Sol, aquelles amb planetes al seu entorn presenten una menor concentració de liti que les més solitàries. Els científics de l’Institut Astrofísic de Canàries han participat en aquesta recerca des de l’Observatori de Roque de los Muchachos (en una localització privilegiada, com es veu a la foto), on hi ha instal·lat el Gran Telescopio Canarias (GTC), una obra d’enginyeria impressionant amb un mirall de 10,4 metres de diàmetre. En aquest cas, però, l’eina utilitzada per a la recerca ha estat el Telescopio Nazionale Galileo (TNG), ubicat a les Canàries però depenent dels organismes de recerca italians.

L'observatori de Roque de los Muchachos. El GTC és l'edifici de més a l'esquerra

Després d’analitzar unes 500 estrelles semblants al Sol amb l’instrumental (concretament, l’espectrògraf HARPS) d’aquest telescopi, una setantena de les quals amb el privilegi de tenir veïns planetaris, van comprovar que en aquestes darreres la presència de liti arribava només al 10% de les que no presenten planetes. Aquest també és el cas del Sol, evidentment, la escassa quantitat de liti del qual ja s’havia detectat feia temps.

L'estructura del Sol. Els corrents de convecció dels seus materials tenen lloc entre la superfície i el nucli

Tot i aquests avenços, encara no s’ha pogut donar una explicació exacta del perquè del fenomen. Des d’aquest moment, és feina dels teòrics intentar trobar-la. Les primeres hipòtesis que s’han aventurat es basen en l’efecte que l’atracció gravitatòria dels planetes pot exercir sobre els corrents de convecció de l’estrella. Aquests corrents es generen entre la superfície i el nucli per les diferències de temperatura (com passa a la zona del mantell a la Terra). La presència dels planetes podria, per tant, modificar-los d’alguna manera: per exemple, podria fer que s’enfonsessin més cap al nucli. Això permetria que el liti, a major temperatura, fos destruït.

Les teories actuals diuen que les estrelles són grans “centrals” de fusió nuclear, que utilitzen l’hidrogen com a combustible. La fusió dels nuclis d’hidrogen és capaç de generar heli. A partir d’aquí, fusions successives—que només es donen a les altes temperatures de les estrelles—poden donar lloc a tots els elements coneguts (que només representen un 2% de tots els àtoms de l’Univers!). Sembla, però, que d’aquesta manera només es poden generar àtoms pesants, com els de ferro o més que aquests. Els metalls lleugers com el liti, en canvi, s’haurien format en algun moment molt proper al Big Bang i des de llavors no se n’hauria “creat” més. Des d’aquell instant, el liti només pot ser destruit (i amb certa facilitat) dins de les estrelles.

Mineral de liti

Bé, abans d’acabar, parlem una mica del protagonista de la història, no us sembla? El liti (Li) és un metall alcalí lleuger, amb nombre atòmic 3, de color platejat. Es tracta d’un material amb una densitat que no arriba a la meitat de la de l’aigua. Per la seva alta reactivitat (semblant a la del sodi amb el que està emparentat), no apareix lliure, sinó que a la Natura es troba en forma de diversos minerals. No se li coneix cap funció biològica, tot i que s’aplica en tractaments contra la depressió o el trastorn bipolar. A banda d’això, tots el coneixem per la seva aplicació en les bateries de portàtils i telèfons mòbils.

Aquest és l’element que ens pot aportar noves pistes en la recerca de nous móns. Llàstima que n’hi hagi tan poc, sobretot aquí al Sistema Solar.

El codi de barres de la vida

La setmana passada va tenir lloc a Mèxic D.F. una reunió per tal de posar en marxa un nou sistema de classificació de les espècies d’eucariotes (podeu veure la notícia a El País). Així, el que es pretén és crear una nova manera de classificar tots els éssers vius formats per cèl·lules amb nucli (d’aquí eucariotes, amb nucli autèntic) o tot allò que no són bacteris (procariotes, abans del nucli).

La vida és enormement diversa

Aquest projecte va ser concebut l’any 2003, i està abanderat des de Canadà. Allà va nèixer la iniciativa de l’International Barcode of Life (iBOL: en trobareu el lloc web aquí, i una fitxa descriptiva del projecte en aquest enllaç), que promou la difusió internacional d’una idea senzilla però molt costosa per a la creació del nou sistema: l’ús d’una regió concreta i estàndard del genoma d’un individu per a classificar-lo en una o altra espècie. Aquesta regió d’un gen en concret (en el cas dels animals; per a les plantes serien dos) ha de ser una seqüència amb una variabilitat prou baixa entre els individus d’una espècie com per classificar-los a tots en ella, però prou alta com per diferenciar clarament una espècie d’una altra. L’espècie quedaria així definida a partir de la seqüència consens d’aquella regió en concret. En altres paraules: l’objectiu és definir el “codi de barres” específic de l’espècie (permeteu-me la redundància), per tal que “llegint” (seqüenciant) aquesta zona concreta del genoma d’un nou animal, o planta, o fong, que es tingui a les mans, pugui quedar -hi automàticament classificat.

El projecte, per tant, s’està organitzant al voltant d’una Iniciativa de Consorci Internacional (ICI) amb lideratge del Canadà. Així es podran unificar els esforços de països de tot el món per tal d’assolir els objectius plantejats d’identificar 500.000 espècies—utilitzant uns 10 individus de cadascuna per definir el seu codi de barres, un total de 5 milions—en un termini de cinc anys que començarà el juliol de 2010. Tal i com es destaca a la notícia original, es vol aprofitar que l’any vinent ha estat declarat per l’ONU com l’Any Internacional de la Biodiversitat (aquí en teniu el web oficial: Countdown 2010) per tal d’impulsar definitivament el projecte.

La necessitat de col·laboració de diversos països queda clara amb un càlcul: per tal d’arribar als objectius marcats, seran necessaris uns 150 milions de dòlars canadencs durant els cinc anys, una inversió difícilment assolible per part d’un únic país. Els països desenvolupats serien els encarregats de desenvolupar la tecnologia necessària, mentre que països més pobres—i més rics en diversitat—aportarien els espècimens necessaris. Així, segons el finançament aportat i el paper desenvolupat, els estats participen el projecte a tres nivells:

• els Nodes Centrals (Estats Units, Canadà, la Xina i la UE), amb una aportació superior als 25 milions, encarregats de la coordinació i el manteniment dels sistemes informàtics, a més d’aportar la pròpia biodiversitat
• els Nodes Regionals, amb una inversió de més de 5 milions, que incentivaran la recollida d’espècimens i la seva seqüenciació a la seva zona d’influència; destaca sobretot el paper de Noruega a la regió de l’Àrtic i de Nova Zelanda a l’Antàrtic
• els Nodes Nacionals, amb una despesa que superi el milió, que incrementaran els esforços per a la classificació de la seva diversitat

Els països participants a iBOL, segons la seva implicació en el projecte: en verd, els Nodes centrals; en blau, els Nodes Regionals; i en vermell, els Nodes nacionals

La utilització d’una classificació basada en el DNA és una vella aspiració dels taxonomistes, els biòlegs especialitzats en la matèria. Fins ara, per a la definició d’una espècie s’han utilitzat fonamentalment dos sistemes:

1. La interfecundabilitat, és a dir, una espècie és el conjunt d’individus que es poden creuar entre ells i donar lloc a una descendència fèrtil. Així, cavalls i ases són espècies diferents perquè, tot i poder-se reproduir, les mules resultants del procés són estèrils.
2. La semblança en la seva morfologia, el criteri més tradicional i aplicat actualment a les espècies fòssils, de les quals evidentment no es pot comprovar la capacitat de reproduir-se (però sí que se’n pot extreure, en alguns casos, DNA)

Si voleu ampliar la informació sobre la “discussió filosòfica” que envolta la definició d’una espècie, la trobareu a la Wiki.

Els beneficis potencials d’un projecte com aquest són enormes, i abarquen aspectes tan diversos com l’ecologia (la protecció d’espècies és més senzilla quan es sap “què” cal protegir; es poden conèixer millor els ecosistemes i les interaccions entre espècies que els formen), l’economia (facilitarà el control de plagues i espècies invasores, situació que es pot incrementar amb el canvi climàtic) o la medicina (plantes i fongs són encara una font fonamental de possibles nous fàrmacs, i tenir-los ben classificats en permetria un ús més eficient). Visitant el web del projecte trobareu informació sobre aquestes aplicacions i molt més.