Sis fites científiques del 2018

La modificació genètica d’embrions humans a la Xina és l’epíleg polèmic d’aquest 2018 en matèria de ciència. Però més enllà de la controvèrsia, l’any científic ens ha deixat una bona collita de descobertes que han fet avançar el nostre coneixement sobre l’Univers, la vida a la Terra i el passat de la nostra espècie. Sense ànim de ser exhaustius, a l’Ara Ciència hem fet una selecció de sis de les fites científiques més destacades de l’any.

1. Hi ha aigua líquida a Mart

Comencem aquest repàs mirant al cel i, en concret, a Mart. En un estudi, publicat al juliol a la revista Science, científics italians han detectat la presència d’aigua líquida al pol sud del planeta vermell. Sense aigua no podria existir la vida tal com la coneixem i d’aquí l’interès dels científics per trobar-ne en altres planetes del Sistema Solar. Fa 30 anys es pensava per primera vegada que sota dels casquets polars de Mart hi podria haver aigua líquida, però fins ara la que s’havia detectat en aquest planeta era en forma de vapor a l’atmosfera i de gel a la superfície. Segons els investigadors, l’anàlisi de les dades del radar MARSIS, de la missió Mars Express, confirmaria que en el pol sud de Mart hi ha una massa estable d’aigua líquida atrapada sota 1,5 quilòmetres de gel. El llac subglacial, que tindria uns 20 quilòmetres d’amplada, seria similar a llacs que hi ha sota del gel de l’Antàrtida, en els quals, tot i la temperatura mitjana anual de -60ºC, l’aigua es manté en estat líquid per la pressió que hi exerceix la massa de gel de sobre. Les temperatures de Mart són més fredes i, per mantenir-se líquida, l’aigua també hauria de contenir grans quantitats de sals, cosa que hi faria més difícil la presència de vida.

2. Identificada una font de rajos còsmics

L’impacte d’un neutrí d’alta energia, el setembre del 2017, a l’observatori IceCube de l’Antàrtida va desencadenar una cursa de telescopis d’arreu del món per identificar-ne l’origen. Els neutrins són partícules elementals, de massa molt petita, sense càrrega, i per això són extraordinàriament difícils de detectar. L’impacte era excepcional, perquè l’elevada energia del neutrí suggeria que podia venir de fora de la Via Làctia. I aquest any s’ha confirmat. El telescopi espacial Fermi va resseguir la llum en forma de rajos gamma produïda en el procés de formació del neutrí fins a la seva font més plausible: un blàzar -el nucli d’una galàxia amb una gran activitat lluminosa- situat a 3.700 milions d’anys llum de distància. Aquest monstre còsmic, associat a un forat negre supermassiu, emet corrents de partícules d’alta energia a l’espai. A banda de neutrins i de rajos gamma, és probable que el blàzar produeixi altres partícules d’alta energia, com ara protons, un dels components principals dels rajos còsmics. Els resultats d’aquesta investigació, publicats a Science i a Astrophysical Journal, són rellevants perquè s’hauria identificat, per primer cop en cent anys, el tipus de cos celeste que genera els rajos còsmics d’alta energia que ocasionalment impacten al nostre planeta.

3. ‘Dickinsonia’, un dels primers animals

¿És un animal, una planta, un liquen o un fong? Durant anys, la posició en l’arbre de la vida d’un grup d’organismes fòssils coneguts com a ediacarians ha estat tot un trencaclosques. Van originar-se durant el període ediacarià que els dona nom, fa 570 milions d’anys, i es van extingir fa 541 milions d’anys, abans de l’explosió cambriana, en què van aparèixer la major part de grups animals. Tot i ser organismes pluricel·lulars complexos, la majoria de fòssils ediacarians no tenen trets com ara apèndixs, boca o tub digestiu, característics dels animals. Aquest mes de setembre, un estudi publicat a la revista Science sembla haver resolt el misteri. Els científics han estudiat biomolècules associades als fòssils de Dickinsonia, un dels organismes ediacarians més singulars, de cos ovalat, segmentat i amb simetria bilateral, i hi han detectat la presència de derivats del colesterol. Aquests greixos formen part de les membranes cel·lulars de la majoria d’animals i no es troben en algues, líquens o plantes. Els resultats indiquen que, Dickinsonia, que va viure a la Terra fa 558 milions d’anys, seria l’animal més antic identificat fins ara. Si l’estudi de biomolècules en altres fòssils ediacarians confirmés que també són animals, s’hauria resolt un dels enigmes de la paleontologia.

4. Un híbrid de mare neandertal i pare denisovà

Una de les troballes més sorprenents de la paleoantropologia d’aquest any ha estat la descoberta d’una descendent directa de dos grups diferents d’humans arcaics ja extints: els neandertals i els denisovans. Els primers van viure a Europa, el Pròxim Orient i l’Àsia central fins fa 40.000 anys; els segons, identificats l’any 2011 a partir dels fragments d’os trobats a la cova de Deníssova, a Rússia, es creu que van habitar des de Sibèria fins al Sud-est Asiàtic. Neandertals i denisovans van coexistir amb els humans moderns i tots tres es van encreuar. Ho sabem perquè en els genomes de les poblacions humanes actuals d’Europa i de l’Àsia s’hi han trobat rastres de l’ADN d’aquests grups arcaics. A l’agost, es va publicar a Nature l’anàlisi del genoma d’una dona que va viure ara fa 90.000 anys a la mateixa cova del massís de l’Altai on es van trobar els denisovans. De Denny, com l’anomenen els investigadors, se’n conserva només un fragment d’os d’uns 2 centímetres, que ha permès identificar que es tracta d’un híbrid de primera generació fruit de l’encreuament entre una dona neandertal i un home denisovà. L’ADN mitocondrial, que s’hereta exclusivament per via materna, és completament neandertal i, el seu genoma, una barreja d’ascendència neandertal i denisovana. La descoberta de Denny és, doncs, un fet excepcional: el testimoni de la trobada entre dos humans arcaics de grups diferents.

5. Primers micos clonats com l’ovella Dolly

Científics xinesos han utilitzat amb èxit el mateix mètode que es va fer servir per clonar l’ovella Dolly per obtenir, per primer cop amb aquesta tècnica, dos macacos genèticament idèntics. Si Dolly va ser el primer mamífer clònic, Zhong Zhong i Hua Hua són els primers primats no humans creats mitjançant la transferència nuclear de cèl·lules somàtiques. Aquest mètode consisteix en agafar el nucli -que conté l’ADN- d’una cèl·lula d’un teixit com ara la pell d’un organisme adult donador i transferir-lo a un òvul del qual s’ha eliminat prèviament el nucli. La cèl·lula resultant es tracta amb enzims que la reprogramen per retornar-la a un estadi inicial, com si fos un òvul fecundat, i s’implanta en una mare de lloguer perquè es desenvolupi en un organisme genèticament idèntic al donador. En un estudi publicat al febrer a la revista Cell, els investigadors van utilitzar diversos compostos que fins ara no s’havien utilitzat amb primats per reprogramar els nuclis de cèl·lules de teixit fetal i adult de macaco. De 63 intents, van obtenir dos macacos sans clònics a partir de teixit fetal i dos més a partir de teixit adult, però que només van viure durant unes hores. Els investigadors apunten que l’obtenció de primats no humans genèticament idèntics, combinada amb les tècniques d’edició genètica, permetrà crear models per estudiar els mecanismes de determinades malalties i assajar-hi teràpies.

6. Un mapa del cervell amb alta resolució

Aquest any científics americans han fotografiat per primera vegada totes les connexions neuronals del cervell de la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster ) amb una alta resolució. Ho han fet amb dos microscopis electrònics i sistemes d’obtenció i processament d’imatges d’alta rapidesa, creats per a l’ocasió, que els han permès captar 21 milions d’imatges -106 terabytes de dades- amb les quals han elaborat un mapa complet en tres dimensions de les connexions que estableixen entre elles les 100.000 neurones del cervell de la mosca. El connectoma de la mosca del vinagre es va publicar al juliol a la revista Cell i és un primer pas per entendre com el cervell de la mosca genera comportaments complexos i funcions com la memòria i l’aprenentatge. Els investigadors han compartit lliurement el mapa perquè investigadors de tot el món puguin fer recerques en aquesta línia.

Com cada any, els premis Nobel també han reconegut descobertes revolucionàries en matèria de ciència. El Nobel de medicina ha estat per a James Allison i Tasuku Honjo, pels seus descobriments sobre la immunoteràpia contra el càncer. Arthur Ashkin, Gérard Mourou i Donna Strickland han estat guardonats amb el Nobel de física per les seves invencions innovadores en el camp de la física del làser, i el Nobel de química se l’han endut Frances Arnold, George Smith i Gregory Winter per haver adaptat mecanismes de la natura per obtenir de manera dirigida enzims millorats i anticossos que, per exemple, permeten tractar determinades malalties. Finalment, aquest 2018 hem hagut de lamentar la mort del físic teòric Stephen Hawking, que va treballar durant tota la seva vida per desxifrar les lleis que governen l’Univers i va ser un incansable divulgador de la ciència.