A revista Science deu a coñecer o seu top ten de 2022. “Eliximos as noticias máis importantes da ciencia do último ano, coa vista posta no seu impacto na investigación e na sociedade, e tamén na ciencia do futuro”, explica Tim Appenzeller, que dirixe a sección de noticias desta prestixiosa revista e supervisa o seu equipo mundial de redactores.
Appenzeller recoñece que o fito en fusión nuclear dado a coñecer esta semana “anunciouse despois de enviar a prensa o número sobre os avances científicos, polo que non se puido ter en conta para este ano”. En calquera caso, a lista encabézaa un claro vencedor: o James Webb, o observatorio espacial máis grande da historia.
O ollo dourado do telescopio James Webb ábrese ao universo
Tras numerosos contratempos, 20 anos de desenvolvemento, un custo elevado de 10.000 millóns de dólares e unha perigosa viaxe de 1,5 millóns de quilómetros ao espazo, o novo telescopio espacial James Webb (JWST) abriu por fin o seu ollo dourado e permitiunos observar o noso universo “e ao seu insondable pasado” cun detalle asombroso e sen precedentes.
A diferenza do seu predecesor, o Hubble, o JWST pode captar a luz infravermella, incluída a emitida polas primeiras estrelas e galaxias que comezaron a existir. Aos poucos días de entrar en funcionamento a finais de xuño de 2022, os investigadores empezaron a descubrir miles de novas galaxias, máis distantes e antigas que calquera das documentadas até entón.
Ademais de ofrecer espectaculares imaxes do cosmos, o telescopio é capaz de recoller suficiente luz de obxectos astronómicos (desde estrelas nacentes até exoplanetas) para revelar de que están feitos e como se moven polo espazo. Estes datos xa permitiron coñecer con gran detalle a composición atmosférica de planetas situados por centos de anos luz da Terra, ofrecendo pistas sobre a súa capacidade para albergar vida.
Un microbio xigantesco que se ve a primeira ollada
O descubrimento da bacteria máis grande do mundo, coas súas complexas estruturas internas, sacudiu a bioloxía este ano. Suponse que os microbios son microscópicos, pero Thiomargarita magnifica pode ser 5000 veces máis grande que moitas células bacterianas. Alcanza facilmente o centímetro de lonxitude.
Esta bacteria única, parecida a un fío, descubriuse por primeira vez en follas en descomposición nun manglar da illa caribeña de Guadalupe, nas Antillas francesas.
O habitual nunha célula bacteriana é que o seu ADN flote libremente no citoplasma, pero en T. magnifica está en compartimentos chamados pepins unidos á membrana, unha innovación característica de células máis complexas. Nestas pebidas almacénase o código xenético da célula, lese o ADN e tradúcese en proteínas. A presenza destas pebidas, xunto á o descomunal tamaño destas bacterias, fan reformular principios básicos nas ciencias biolóxicas.
O arroz perenne que promete unha agricultura máis fácil
Os principais cultivos de uso alimentario do mundo (arroz, trigo e millo) débense plantar para cada colleita, o que supón moito traballo para os agricultores e pode contribuír a problemas ambientais, como a erosión do chan.
Este ano, investigadores chineses demostraron que un tipo de arroz perenne, que sobrevive e produce ano tras ano, pode axudar a resolver eses problemas. Esta variedade, chamada arroz perenne 23 (PR23), creouse hai anos cruzando arroz asiático comercial con outro silvestre perenne que crece en África. Levou máis de dúas décadas mellorar o seu rendemento e calidade.
Finalmente, en 2018, os investigadores da Universidade de Yunnan e outras institucións facilitaron esta nova variedade aos agricultores de China, alistándoos nun experimento a gran escala para pescudar cantas veces pódese cultivar o arroz e medir o seu rendemento. O PR23 produciu a mesma cantidade de gran que o arroz normal de sementa estacional, segundo informaron en novembro na revista Nature Sustainability. Este arroz perenne cada vez cultívase máis, aínda que se segue investigando como melloralo e os seus posibles efectos sobre o medio ambiente.
A pegada da peste negra nos xenes dos europeos
A peste negra acabou coa vida de entre un terzo e a metade dos habitantes de Europa hai 700 anos. Tras analizar o ADN antigo nos ósos de máis de 500 persoas enterradas antes, durante e despois desta peste en Londres e Dinamarca, un equipo de investigadores estudou os xenes do sistema inmunitario e identificou un efecto rechamante.
Segundo publicaron en Nature, os sobreviventes tiñan moitas máis probabilidades de ser portadores de variantes xenéticas que potenciaban a súa resposta inmunitaria fronte a Yersinia pestis, a bacteria transmitida polas pulgas que causa a peste. En concreto, descubriron que ter dúas copias dunha variante específica do xene ERAP2 estaba fortemente asociado coa supervivencia á peste.
Esta variante protectora atópase aínda hoxe no 45 % dos británicos, por exemplo. A súa persistencia suxire que seguiu sendo favorecida pola selección natural até hai pouco, probablemente porque a peste foi endémica en Europa e Asia até o século XIX. Aínda que esta protección ten un prezo: a mesma variante tamén confire un maior risco de desenvolver enfermidades autoinmunes, como a de Crohn e a artrite reumatoide.
Mundos perdidos reconstruídos co ADN máis antigo
Até hai pouco, considerábase que a duración do ADN era de aproximadamente un millón de anos. Pensábase que un material xenético moito máis antigo estaría moi degradado e non se podería ler. Con todo, os científicos conseguiron extraer diminutos fragmentos de ADN de polo menos 2 millóns de anos do chan xeado do Ártico.
O seu estudo, publicado en Nature, demostra o poder do ADN ambiental para reconstruír mundos perdidos: neste caso, un bosque costeiro distinto dos actuais que floreceu durante un episodio de clima cálido no extremo norte de Groenlandia.
Os fragmentos de ADN de 41 mostras ricas en materia orgánica dunha grosa capa de sedimentos amontoados na desembocadura dun fiordo revelaron un frondoso bosque de álamos, túas e outras coníferas; gansos negros e cangrexos ferradura; e mamíferos como renos, lemmings e mastodontes. A análise dos xenes antigos axudará a coñecer mellor as especies e as súas adaptacións, e mesmo expor controvertidas propostas para volvelos a resucitar.
As vacinas contra o VRS, preto da meta
O virus respiratorio sincitial (VRS) é un patóxeno que infecta o tracto respiratorio. É a causa máis frecuente de bronquiolitis e pneumonía en lactantes menores dun ano, pero tamén pode afectar a adultos (cun cadro parecido ao arrefriado común) e está a empezar a ser unha causa importante de problemas respiratorios en persoas maiores.
Agora, os ensaios clínicos a gran escala de dúas vacinas contra o VRS demostraron por fin que poden protexer con seguridade aos lactantes e os anciáns. Ambas as vacinas previñeron a enfermidade grave en persoas maiores de 60 anos sen causar efectos secundarios graves. Unha delas tamén protexeu aos lactantes durante seis meses cando se administrou ás súas nais ao final do embarazo, para que puidesen transmitir os anticorpos aos seus fetos.
As novas vacúas baséanse en estudos de 2013 realizados por Barney Graham e os seus colaboradores do Instituto Nacional de Alerxias e Enfermidades Infecciosas (EE UU) sobre proteínas virales, pero agora logrouse que desencadeen niveis moito máis altos de anticorpos potentes e resolver problemas de seguridade. As boas noticias dos ensaios deste ano realizados por GSK e Pfizer confirman esta estratexia, e pronto se coñecerán tamén os resultados das compañías Janssen Pharmaceuticals e Bavarian Nordic.
Asteroide desviado coa misión DART
Durante miles ou millóns de anos, unha pequena lúa chamada Dimorphos deu voltas ao redor dun asteroide máis grande, Didymos, a millóns de quilómetros da Terra. O 26 de setembro, a NASA impactou contra el unha nave espacial, alterando para sempre a súa órbita e demostrando unha estratexia que algún día podería salvar á humanidade.
Cando a sonda Double Asteroid Redirection Test (DART), do tamaño dun frigorífico, estrelouse a uns 6 quilómetros por segundo contra Dimorphos, de 160 metros de ancho, celebraron o primeiro simulacro dunha misión de defensa planetaria. O obxectivo da NASA era achegar lixeiramente o Dimorphos ao seu compañeiro, acurtando o seu período orbital.
Poucos días despois confirmouse o éxito da misión. Os seus responsables informaron de que o impacto alterou a órbita de Dimorphos ao redor de Didymos en 32 minutos, reducíndoa de 11 horas e 55 minutos a 11 horas e 23 minutos. Demostrábase así unha estratexia que se podería seguir se algún día un asteroide ameaza a Terra.
Estados Unidos aproba unha lei histórica sobre o clima
A pesar dos importantes estudos científicos de EE UU sobre os riscos do cambio climático e os avisos dos seus diplomáticos nos foros internacionais, esas advertencias soaban baleiras porque, a diferenza de moitos países ricos, o segundo maior produtor mundial de gases de efecto invernadoiro (despois de China) nunca aprobara unha lei para reducir substancialmente esas emisións.
Este verán, cando os intentos de aprobar unha normativa deste tipo parecían condenados outra vez ao fracaso, todo cambiou cando un senador crave abandonou repentinamente a súa oposición e saíu adiante. As disposicións climáticas da chamada Lei de Redución da Inflación (IRA, polas súas siglas en inglés) supoñen o maior paso que xamais dese Estados Unidos para frear o quecemento global.
A lei destina 369.000 millóns de dólares durante 10 anos a apoiar a electricidade procedente de fontes renovables e a enerxía nuclear, á vez que impulsa o paso xeneralizado cara aos vehículos eléctricos e a investigación para reducir as emisións industriais. Calcúlase que así EE UU podería reducir en 2030 as súas emisións de gases de efecto invernadoiro nun 40 % respecto de 2005, polo que necesitará máis medidas se quere cumprir o seu obxectivo do 50 % en virtude do Acordo de París.
A intelixencia artificial vólvese creativa
A intelixencia artificial (IA) está a abrirse paso, especialmente este ano, en ámbitos que antes se consideraban exclusivamente humanos, como a expresión artística e os descubrimentos científicos. As probas visualmente máis asombrosas achéganas os modelos de texto a imaxe. Utilizan a aprendizaxe automática para emparellar palabras con imaxes en liña, atopando patróns que permiten xerar novas imaxes baseadas en novos textos.
Un exemplo é o programa DALL-E do laboratorio de investigación OpenAI, que ha implementado unha técnica de aprendizaxe automática chamada difusión, onde as imaxes xorden do “ruído” guiadas polo contexto ou as descricións do texto. Este ano presentáronse varios modelos deste tipo, e un artista que utilizou un deles gañou un concurso de belas artes. Ao mesmo tempo, Meta, Google e outras empresas lanzaron modelos de difusión capaces de crear vídeos.
Por outra banda, seguen as aplicacións creativas da IA en ciencia. As ferramentas que predín a estrutura 3D das proteínas xa foron un dos fitos en 2021 e este ano avanzaron, e mesmo a compañía DeepMind, co seu programa AlphaFold, logrou predicir a forma tridimensional de máis de 200 millóns de proteínas dos organismos da Terra. Ademais, esta empresa de Google, presentou AlphaTensor, unha ferramenta que deseña algoritmos máis eficientes para gráficos por computador, simulacións físicas e a propia aprendizaxe automática. Atopou atallos que os matemáticos humanos habían pasado por alto durante décadas.
O virus que está detrás da esclerose múltiple
Este ano demostrouse que un virus do herpes común, o de Epstein-Barr, é un factor esencial na esclerose múltiple (EM), unha enfermidade na que o sistema inmunitario ataca ás neuronas. O achado pode conducir a novas formas de tratar ou previr este misterioso trastorno, que provoca síntomas leves nalgúns afectados, pero a outros lles incapacita gradualmente para falar ou camiñar.
Desde facía tempo o principal sospeitoso da EM era o virus de Epstein-Barr, que infecta á maioría das persoas na infancia e permanece latente nalgúns glóbulos brancos. Transmitido principalmente a través da saliva, pode provocar mononucleosis infecciosa, ou “enfermidade do bico”, en adolescentes e adultos novos. Case todas as persoas con esclerose múltiple teñen anticorpos contra o virus de Epstein-Barr, pero tamén os teñen o 95 % dos adultos sans, o que dificulta asocialo como a causa.
Para confirmar a relación, varios epidemiólogos examinaron 20 anos de historiais médicos de máis de 10 millóns de militares estadounidenses. Así comprobaron que practicamente todos os 801 soldados que desenvolveron EM deron positivo nas probas do virus de Epstein-Barr. E entre os que inicialmente deron negativo, unha infección posterior multiplicou por 32 o risco de padecer esta enfermidade, segundo informaron en Science.
Poucos días despois, outros investigadores publicaron en Nature un posible mecanismo de mimetismo molecular co que o virus latente pode espertar e causar lesións nerviosas. As investigacións continúan coa vista posta no desenvolvemento de novos fármacos.
