Texto publicado por SUEÑOS;

La Primera, Fisica, Los quarks se mueven al otro lado del espejo.

Miembros de una colaboración científica del Jefferson Lab de EE UU han
medido una propiedad intrínseca de los quarks con una precisión cinco veces
superior a la conseguida hasta ahora, hace casi 40 años.

Se trata de un raro caso de ruptura de la simetría del espejo, lo que los
científicos denominan violación CP o violación de la paridad, cuando se
realiza un experimento de dispersión electrón-quark. Los detalles técnicos
se publican en la revista Nature.

El resultado se ajusta a lo que predice el modelo estándar de la física, una
teoría que describe las partículas subatómicas y sus interacciones, salvo la
gravedad; y confirma una propiedad concreta: la simetría especular de
quarks.

En principio las características de un objeto se mantienen aunque se voltee
como si fuera su imagen en el espejo. En el caso de los quarks, tres de las
cuatro fuerzas que intervienen en sus interacciones –la gravedad, el
electromagnetismo y la nuclear fuerte– presentan esta simetría especular;
pero la cuarta, la fuerza débil, no.

Esto significa que las características intrínsecas que determinan cómo
interactúan los quarks a través de la fuerza débil –los acoplamientos
débiles– son diferentes de la carga eléctrica de la fuerza electromagnética,
la carga de ‘color’ de la fuerza fuerte o la masa de la gravedad.

Hall A del Jefferson Lab, donde se ha desarrollado el experimento de
dispersión electrón-quark. (Foto: U.S. Government Work)

Los investigadores han registrado la ruptura de la simetría especular de
quarks a través de un proceso de dispersión inelástica profunda, una forma
de analizar el interior de los protones y neutrones mediante electrones.
Para ello se envió un haz de 6,067 GeV de electrones hacia núcleos de
deuterio (isotopo del hidrógeno con un neutrón y un protón).

"En una dispersión inelástica profunda, el impulso realizado por el electrón
va dentro del nucleón (protón o neutrón) y lo rompe", explica Xiaochao Zheng
, profesor en la Universidad de Virginia y portavoz de la colaboración
científica.

Para producir el efecto de visualización de los quarks a través de un
espejo, la mitad de los electrones enviados se programaron para girar en su
trayecto hacia la derecha (diestros) y la otra mitad hacia la izquierda
(zurdos).

Durante dos meses unos 170.000 millones de electrones interactuaron con los
quarks a través tanto de la fuerza débil como la electromagnética y los
datos se registraron de forma independiente en dos espectrómetros de alta
resolución.

El equipo encontró una asimetría o diferencia en el número de electrones que
interactuaban con el objetivo, según se los hiciera girar en una dirección u
otra. La fuerza débil entre el electrón y los quarks está detrás del
fenómeno.

La fuerza débil experimentada por quarks tiene dos componentes. Uno es
análogo a la carga eléctrica y se ha medido bien en experimentos anteriores,
pero el otro está relacionado con el spin o giro del quark y se ha aislado
por primera vez en el experimento del Jefferson Lab.

En concreto, los resultados conducen a una combinación de acoplamiento débil
electrón- quark formulada como 2C2u - C2d (donde u son los quarks up o
arriba y d los down o abajo), que es cinco veces más precisa que la
determinada con anterioridad.

Este acoplamiento particular describe cuanto de la ruptura en la simetría
especular en las interacciones electrón-quark se origina por las
preferencias de giro de los quarks durante la interacción débil. El último
experimento que registró esto se desarrolló en el actual SLAC National
Accelerator Laboratory (EE UU) hace más de 70 años.

El nuevo resultado es el primero que muestra que esta combinación no es
cero, según lo predicho por el modelo estándar, pero también establece
nuevos límites para ir más allá. Estos datos complementan, y en ciertos
aspectos superan, a los que ofrecen los colisionadores de partículas, como
el LHC del CERN. (Fuente: SINC/Nature)

La Segunda,
Microbiología.

La "justicia social" bacteriana.

La idea de que todos los individuos en una comunidad deben contribuir al
sostenimiento de la misma si se están beneficiando de ella es tan universal
que incluso las bacterias tienen un sistema que impide que sus congéneres
holgazanas disfruten de los frutos del duro trabajo de las demás. Así se ha
constatado en una investigación realizada por científicos de la Universidad
de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos.

Las comunidades de bacterias Vibrio cholerae (algunas de cuyas cepas
producen el cólera) impiden que sus congéneres holgazanas accedan a
nutrientes para cuya obtención no han aportado nada. Las bacterias
trabajadoras lo hacen manteniendo el alimento generado por los miembros
productivos de la comunidad fuera del alcance de los individuos de V.
cholerae que tratan de vivir de los nutrientes ajenos.

Al igual que otras bacterias, las V. cholerae suelen vivir en densas
comunidades del tipo conocido como biopelícula. Y, también como otras, las
V. cholerae secretan enzimas que descomponen las moléculas de interés de
manera que las bacterias puedan nutrirse de los componentes de dichas
moléculas. Pero no todos los individuos secretan las enzimas; algunos
simplemente se alimentan de lo que generan sus vecinas. El equipo de Knut
Drescher, Carey Nadell, Bonnie Bassler, Howard Stone y Ned Wingreen ha
encontrado dos mecanismos por los cuales este pillaje se impide.

Uno de los mecanismos usados por las bacterias estudiadas para evitar el
pillaje de las holgazanas se basa en barrer las "sobras" mediante un flujo
de fluidos. Las bacterias V. cholerae holgazanas, marcadas en rojo,
prosperaban y eran abundantes cuando ese mecanismo antipillaje no
funcionaba, en la imagen de la izquierda. Cuando las bacterias vivían en un
medio que sí permitía el funcionamiento de dicho mecanismo protector, las V.
cholerae trabajadoras, marcadas en amarillo, eran las que prosperaban,
mientras que casi ninguna holgazana sobrevivía en la colonia, como se
aprecia en la imagen de la derecha. (Imagen: Cortesía de Carey Nadell,
Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Princeton)

Uno de los mecanismos consiste en que las bacterias trabajadoras producen
una gruesa capa a su alrededor, para evitar que los nutrientes se esparzan
hasta llegar al alcance de individuos ajenos al trabajo realizado. Una
alternativa a esto es el segundo mecanismo descubierto: El flujo natural de
fluidos sobre la superficie de las comunidades bacterianas presenta unas
características que le permiten barrer las sobras de nutrientes antes de que
las bacterias gorronas se nutran de esos productos obtenidos laboriosamente
por las bacterias trabajadoras.

Este acto de "justicia social" microbiana, que probablemente es muy común en
otras especies de bacterias, no sólo asegura la supervivencia de los
miembros más laboriosos de la comunidad bacteriana, sino que también podría
ser utilizada en provecho del Ser Humano, concretamente para la agricultura,
la elaboración de combustibles y el tratamiento de infecciones bacterianas
como el cólera.

Al fomentar esa acción de justicia social bacteriana, los científicos
podrían aumentar la eficiencia de cualquier proceso que se base en bacterias
para descomponer materiales orgánicos, como por ejemplo materia vegetal
destinada a la producción de biocombustibles, o celulosa para la fabricación
de papel.

Al tratar una enfermedad infecciosa, la estrategia seria contrarrestar ese
mecanismo de justicia social bacteriana, otorgando nutrientes a los
individuos que no hacen nada, en detrimento de la nutrición de los
individuos más laboriosos en el trabajo de infectar el cuerpo, con lo cual
se lograría debilitar la infección.

La Tercera,
Zoología.

Las vibraciones del amor en la telaraña de una araña Viuda Negra.

Unos biólogos han descubierto que el macho de la araña viuda negra sacude su
abdomen de una forma especial para producir vibraciones cuidadosamente
afinadas que permiten a las hembras saber que la causa de las vibraciones en
su telaraña es un macho que las corteja y no una presa cualquiera a la que
dar caza.

Samantha Vibert, Catherine Scott, y Gerhard Gries, de la Universidad Simon
Fraser en Canadá, grabaron las vibraciones hechas por machos de Viuda Negra
(concretamente de la especie Latrodectus hesperus), machos de araña de la
especie Tegenaria agrestis (conocida con nombres populares como araña
vagabunda) e insectos que son presas típicas de las arañas.

La red de una araña funciona como una extensión del sistema sensorial de la
araña, de modo que ésta es capaz de detectar en el acto cuando algo entra en
contacto con ella. Eso le permite reaccionar con gran rapidez si una presa
toca la telaraña.

Sin embargo, esto representa un serio peligro para los pretendientes
masculinos que llegan a la telaraña de una hembra, teniendo en cuenta que en
diversas especies la hembra es más grande y más venenosa que el macho. Éste
por tanto necesita advertir a la hembra que lo que ha llegado a su telaraña
es un macho que viene a cortejarla y procurar que estas vibraciones amorosas
seduzcan a la araña en vez de despertar en ella su conducta depredadora.

Una araña Viuda Negra ocupándose de una mosca. (Foto: Universidad Simon
Fraser)

El equipo de investigación constató que en las dos especies de araña
estudiadas las vibraciones amorosas del macho a la hembra son muy diferentes
a las vibraciones generadas por sus presas, sobre todo en el caso de la
Viuda Negra. Las vibraciones producidas cuando la araña macho de esta
especie sacude su abdomen son particularmente distintivas. Estas
"vibraciones del amor" pueden ayudar a los machos a evitar ser atacados por
las hembras a las que están cortejando.

La araña Viuda Negra, muy venenosa, debe su nombre a los casos de arañas
hembra de este tipo que ocasionalmente devoran no sólo a eventuales
pretendientes que las cortejan, sino también a sus amantes después de
aparearse con ellos.