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10 TECNOLOGIAS VERDES QUE PUEDES APLICAR EN TU COMUNIDAD

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Se estima que para el año 2025 la población mundial se incremente en 2.9 billones de personas, para el año 2030 se requerira un 60 % mas de energía que en la actualidad. Estas son las 10 tecnologías “verdes” que pueden ayudar a preservar el medio ambiente.
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10 La prensa digital
Imaginaros leyendo el periódico de la mañana y luego usando la misma hoja “de papel virtual” para leer la última novela de su autor favorito. Esta es una de las posibilidades del periódico electrónico, una pantalla flexible que se parece mucho a un periódico pero puede ser usado a diario. La pantalla contiene millones de microcapsulas que transportan cargas eléctricas adheridas por una fina hoja metálica acerada. Cada microcapsula tiene partículas blancas y negras que son asociadas con cargas positivas o negativas. De acuerdo a que carga es aplicada, las partículas blancas y negras salen a la superficie exhibiendo diferentes patrones. Solo en los Estados Unidos más que 55 millones de periódicos son vendidos cada día laborable.
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9 Eliminando el CO2
El dióxido de carbono es uno de los gases que genera el efecto invernadero y que contribuye al calentamiento global. Algunos expertos dicen que es imposible reprimir la emisión de CO2 en la atmósfera y que tenemos que encontrar una solución para deshacernos del gas. Un método propuesto es inyectarlo en la tierra antes de que este pueda alcanzar la atmósfera. Después de que el CO2 sea separado de otros gases de la emisión, puede ser “sepultado” en pozos de petróleo abandonados, estanques salinos o rocas.

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8 Utilizando plantas y microbios para limpiar la contaminación
Nuevas tecnologías de recuperación se están desarrollando con el objetivo de remover contaminantes del ambiente y restaurar la calidad de los ecosistemas. Estas tecnologías incluyen bio-remediación (usando microbios para descontaminar sitios), fito-remediación (usando plantas para descontaminar sitios), y atenuación natural (permitiendo que el medio ambiente se limpie a si mismo con el tiempo).

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7 Plantando en la azotea
Es asombroso que este concepto atribuido a los jardines colgantes de Babilonia, una de las 7 maravillas del mundo, no tuvo éxito en el mundo moderno. La leyenda dice que los techos, los balcones, y las terrazas del palacio real de Babilonia fueron convertidas en huertos por la orden del rey para darle ánimos una de sus esposas.
Los jardines de azotea ayudan a absorber el calor, reducen el impacto de dióxido de carbono absorbiendo el CO2 y convirtiéndolo en oxigeno, absorben el agua de tormenta, reducen en verano el uso de acondicionadores de aire. Finalmente, la técnica podría reducir el efecto de “isla de calor” que ocurre en centros urbanos.

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6 Implementando Olas y Mareas
Los océanos cubren más del 70 por ciento de la superficie de la Tierra. Las olas son una fuente abundante de energía que podría ser dirigida a turbinas que transformen esta energía mecánica en energía eléctrica. El principal inconveniente es la implementación, debido a la variabilidad en el tamaño y fuerza de las olas. La clave esta en poder almacenar suficiente energía como para poder suplir estos momentos. En Portugal se esta desarrollando un nuevo proyecto que abastecerá de energía a mas de 1500 hogares.

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5 Convirtiendo la energía termal de los océanos
El colector mas grande de energía solar que se encuentra en la tierra y es el océano. Los océanos absorben cada día suficiente energía del sol comparable a la energía termal contenida en 250 billones de barriles de petróleo.
Las tecnologías OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) convierten la energía termal contenida en los océanos en electricidad usando la diferencia de temperatura entre la superficie del agua, la cual es caliente, y el frío del fondo del océano. El inconveniente de esta tecnología es que aun no es lo suficientemente eficiente como para ser utilizada como fuente principal de generación de energía.

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4 Las Nuevas Ideas Solares
La Energía del sol que llega a la tierra en forma de fotones, puede ser convertida en energía o calor. Las dos aplicaciones mas conocidas son los módulos fotovoltáicos y los colectores térmicos (http://www.lareserva.com/home/energias_renovables). Las nuevas investigaciones relacionados con esta tecnología, utilizan espejos y platos parabólicos, para concentrar el poder del sol optimizando asi la absorción de energía. La ultima innovación tecnológica asociada a la energía solar es el desarrollo de una Pintura Solar para generar electricidad (link http://www.lareserva.com/home/pintura_solar_energia_alternativa)

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3 El poder del Hidrógeno
El hidrógeno se presenta como la alternativa verde a los combustibles fósiles tradicionales, generando energía a partir de una reacción electroquímica entre oxigeno e hidrógeno. El principal problema es que el hidrógeno no se encuentra en estado puro.
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2 Eliminando la Sal
Según estudios realizados por las Naciones Unidas la escaces de agua dulce afectará a billones de personas a mediados de este siglo. El proceso de desalinizacion extrae la sal y minerales del agua de mar convirtiéndola en agua potable. El problema de esta solución es su alto costo, debido a que se necesitan otras energías para calentar el agua, que por medio de la evaporación y un posterior filtrado se transforma en agua potable.

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1 Elaborando combustibles de “casi cualquier cosa”
Ha aparecido otra nueva tecnología relativamente simple, la cual puede ayudar en la transición del uso de combustibles fósiles. Cualquier desperdicio que contenga carbono desde un neumático hasta desechos de animales pueden convertirse en combustible si se los somete a suficiente calor y presión. Este proceso se denomina Depolimerización Térmica y es muy similar al al proceso geológico natural que genera combustibles fósiles como el petróleo.
Este proceso se caracteriza por su rapidez. En lugar de requerir miles de años y condiciones extremas de calor y presión, tal como lo hace la producción de combustible sobre la base de fósiles, el PDT logra los mismos resultados en horas, usando una serie de tanques, tuberías, bombas y calderas, las cuales pueden instalarse en el garaje del patio.
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CHIPS CAPACES DE AUTORREPARARSE, ¿EL NACIMIENTO DE LA ELECTRONICA REGENERABLE?

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Imagine que los chips en su teléfono inteligente o su ordenador pudieran repararse sobre la marcha, recuperándose en microsegundos de pequeñas averías que podrían ir desde un suministro eléctrico inadecuado de la batería, hasta el fallo total de un transistor. Esto puede parecer ciencia-ficción, pero un equipo de ingenieros del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Pasadena ya ha conseguido desarrollar esa clase de chips dotados con la capacidad de autorreparación, en lo que constituye un avance pionero hacia la electrónica regenerable.

Hasta ahora, podía bastar un solo desperfecto en un chip para dejarlo del todo inservible.
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Los ingenieros del Caltech quieren dotar a los circuitos integrados de una capacidad de autorreparación semejante en algunos aspectos a la que nos ofrece a los humanos y otros seres vivos nuestro sistema inmunitario, una maquinaria capaz de detectar cualquier desperfecto o amenaza y reaccionar con rapidez para impedir el problema, subsanarlo, o adaptarse a él del mejor modo posible, a fin de mantener a toda costa en funcionamiento al sistema.
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El equipo de Ali Hajimiri, Steven Bowers y Kaushik Dasgupta del Caltech, así como Kaushik Sengupta (ahora en la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos) ha demostrado esta capacidad de autorreparación en los chips, tan pequeños que 76 de ellos (incluyendo todo lo que necesitan para la autorreparación) ocupan el mismo espacio que una moneda pequeña.
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En el experimento que quizá sea el más espectacular de todos los realizados en el proyecto, el equipo de investigación destruyó varias partes de sus chips disparándoles repetidas veces con un láser de gran potencia. Concretamente, casi la mitad de cada chip fue alcanzada por rayos láser, vaporizándose muchos de sus componentes, incluyendo transistores. Y entonces, pese a ese brutal nivel de destrucción, los científicos observaron cómo los chips, en menos de un segundo, se remodelaban de manera automática para seguir haciendo su trabajo, y conseguían recuperarse hasta casi su nivel ideal de funcionamiento.
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Tradicionalmente, los aparatos electrónicos han sido muy vulnerables, dejando de funcionar ante averías pequeñas. En el futuro, la situación será muy distinta con esta clase de electrónica, capaz de autorrepararse.
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En la actual fase de progreso de esta nueva tecnología, los circuitos protegidos con ella pueden ahora tanto diagnosticar como reparar sus averías o deficiencias sin intervención humana, aproximándose un paso más a los chips que envejezcan tan despacio como para ser capaces de funcionar ininterrumpidamente durante muchas décadas.

PUNTOS CUANTICOS EN UN BOSQUE DE NANOCABLES ¿LA RECETA PARA UNA CELULA SOLAR OPTIMA?

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Usar partículas exóticas llamadas puntos cuánticos como la base de una célula fotovoltaica no es una idea nueva, pero los dispositivos de este tipo creados hasta ahora aún no convierten la luz solar en energía eléctrica con una eficiencia lo bastante alta. Un nuevo enfoque propuesto por un equipo de investigadores, insertar los puntos cuánticos en un bosque de nanocables, promete brindar una mejora significativa.

Los sistemas fotovoltaicos basados en diminutos puntos cuánticos coloidales tienen varias ventajas potenciales respecto a otros enfoques para crear células solares: Los puntos cuánticos se pueden fabricar mediante un proceso que funciona a temperatura ambiente, ahorrando energía y evitando complicaciones asociadas al procesamiento a alta temperatura del silicio y otros materiales tradicionalmente usados en sistemas fotovoltaicos. Los puntos cuánticos se pueden crear a partir de materiales baratos y abundantes que no requieren una purificación notable, como sí la necesita el silicio. Y es factible aplicar puntos cuánticos a una amplia gama de materiales baratos e incluso flexibles para substratos, como por ejemplo plásticos ligeros.
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Sin embargo, al diseñar estos dispositivos, surge un conflicto grave. Existen dos necesidades contradictorias para obtener un sistema fotovoltaico eficaz: Se necesita que la capa absorbente de una célula solar sea delgada para que permita que las cargas pasen con facilidad de los sitios donde se absorbe la energía solar hasta los cables que trasmiten la corriente. Pero también se necesita que sea lo bastante gruesa como para absorber la luz de manera eficiente. Mejorar el rendimiento en una de estas áreas tiende a empeorar el de la otra.

Ahí es donde puede ser útil añadir nanocables de óxido de zinc. Estos nanocables tienen la conductividad suficiente para extraer cargas con facilidad, y son lo bastante largos como para brindar la profundidad necesaria para la absorción de la luz. Así lo ha demostrado el equipo de Joel Jean, Moungi Bawendi, Silvija Gradecak y Vladimir Bulovic, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos.

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El resultado es un aumento del 50 por ciento en la corriente generada por la célula solar, y un aumento del 35 por ciento en la eficiencia general. Una ventaja de los sistemas fotovoltaicos basados en puntos cuánticos es que se les puede ajustar para que absorban luz con un rango mucho más amplio de longitudes de onda que el de los dispositivos convencionales.

Ésta es una demostración preliminar de un principio que, mediante un mejor conocimiento de los detalles de funcionamiento del mismo, así como posteriores optimizaciones, puede llevarnos a nuevos tipos prácticos y baratos de dispositivos fotovoltaicos, tal como valora el equipo de Jean.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Sehoon Chang, Patrick Brown, Jayce Cheng y Paul Rekemeyer.

LA ADAPTACION APARENTE DEL SER HUMANO A LA GRIPE AVIAR

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Un análisis genético del virus de gripe aviar responsable de varias muertes humanas en China muestra a un virus que evoluciona para adaptarse a las células humanas, una situación inquietante por su posible potencial para desatar una pandemia mundial de esta gripe.

El equipo dirigido por Masato Tashiro del Centro de Investigación del Virus de la Gripe, dependiente del Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas de Estados Unidos, y Yoshihiro Kawaoka de la Universidad de Wisconsin-Madison en Estados Unidos y la de Tokio en Japón, examinó las secuencias genéticas del H7N9 aislado de cuatro de las víctimas humanas del patógeno, así como de muestras procedentes de aves y del entorno en un mercado de Shanghái.
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Los virus extraídos de esas personas, pero no los de las aves ni los encontrados en el entorno, tienen una mutación en una proteína que les permite crecer eficientemente en células humanas y a una temperatura que se corresponde con la del tracto respiratorio superior del Ser Humano, la cual es inferior a la de las aves.
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Los resultados, obtenidos analizando secuencias genéticas cuyos datos fueron introducidos en una base de datos internacional por investigadores chinos, proporcionan algunas de las primeras pistas moleculares sobre lo que se perfila como una nueva y preocupante cepa de la gripe aviar, cuyos primeros casos humanos fueron anunciados el 31 de marzo pasado por el Centro para el Control y Prevención de Enfermedades de China.

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Aunque es demasiado pronto para predecir su potencial para causar una pandemia, son inconfundibles las señales de que el virus se está adaptando a los mamíferos y, en particular, a los humanos, explica Kawaoka.

LOS ” RELAMPAGOS OSCUROS” DE LAS TORMENTAS; RAYOS GAMA EN VES DE LUZ VISIBLE

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Se sabe desde hace casi una década que las tormentas eléctricas son capaces de generar breves pero poderosas ráfagas de rayos gamma, conocidas como destellos terrestres de rayos gamma. Estos destellos son tan luminosos que pueden deslumbrar a los instrumentos satelitales situados a centenares de kilómetros de distancia en el espacio exterior. Como estos destellos pueden originarse cerca de las mismas altitudes por las que circulan los vuelos comerciales, se ha estado intentando determinar desde su descubrimiento si representan una fuente peligrosa de radiación para los ocupantes de los aviones.

Hasta hace muy poco, no había forma de responder con suficiente fiabilidad a esa pregunta, ya que era muy poco lo que se sabía sobre cómo las tormentas generan estos rayos gamma, y las estimaciones iniciales sobre la dosis de radiación fueron muy variadas. Ahora, un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Florida (Florida Tech) ha desarrollado un modelo que promete ser capaz de representar con precisión cómo las tormentas logran producir esta radiación de alta energía.

Según el modelo del equipo de Joseph Dwyer, Ningyu Liu y Hamid Rassoul, en lugar de crear relámpagos normales, a veces las tormentas pueden producir un tipo exótico de fenómeno eléctrico en el que intervienen electrones de alta energía y sus correspondientes partículas de antimateria, llamadas positrones. La interacción entre los electrones y los positrones causa un crecimiento explosivo en el número de partículas de alta energía, emitiendo los citados destellos de rayos gamma mientras descargan eléctricamente al nubarrón con gran rapidez, a veces incluso más rápidamente que un relámpago normal. Aún cuando se emitan copiosos rayos gamma en este proceso, se produce muy poca luz visible, por lo que a estos fogonazos de rayos gamma se les puede describir como “relámpagos oscuros”.

El reciente trabajo de modelación de los relámpagos oscuros muestra que el mecanismo descrito puede explicar muchas de las propiedades observadas de los destellos terrestres de rayos gamma.

El modelo también calcula las dosis de radiación recibidas por las personas que viajan a bordo de los aviones que puedan estar justo en un lugar inoportuno en un momento inoportuno.
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Cerca del borde superior de las nubes de tormenta, las dosis de radiación recibidas de los tipos de destellos terrestres de rayos gamma que pueden verse desde el espacio, son equivalentes a unas 10 radiografías de tórax, o aproximadamente la cantidad de radiación natural que recibiríamos en el transcurso de un año.

Sin embargo, cerca de la zona media de las tormentas, la dosis de radiación podría ser unas 10 veces mayor, parecida a someterse a un escaneo de tomografía computerizada de cuerpo entero.

De todas formas, las probabilidades de que un avión esté en el momento y lugar más inoportunos son muy bajas. Y por otro lado, ya se investiga en el diseño de medidas extra de protección para esos eventuales casos.

GENERAR BIOENERGIA CAPTURAR CO2 PRODUCIDO EN EL PROCESO

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o hay soluciones mágicas para luchar contra el incremento de las concentraciones de dióxido de carbono (CO2). Una vía de actuación un tanto polémica pero que ya está comenzando a adoptarse es la de generar bioenergía y capturar el CO2 liberado en el proceso.

Recurriendo a la biomasa como materia prima, se evita el problema de la creciente escasez de los combustibles fósiles, y si eso se complementa con la captura sistemática del CO2 producido en los principales pasos del proceso, el resultado es un sistema energético sostenible que no sólo evita emitir CO2 a la atmósfera sino que, a efectos prácticos, lo captura, ya que la biomasa vegetal absorbe CO2 durante su ciclo de vida, y si se impide que su descomposición tras morir libere de nuevo el gas capturado, el resultado neto puede ser una disminución de las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico.

Un sistema típico de generación de bioenergía, con captura y almacenamiento de carbono, convierte la biomasa de la hierba, de la materia leñosa y de otros tipos de materia vegetal en electricidad, productos químicos o combustibles, tales como etanol. Las emisiones de CO2 liberadas durante el proceso son capturadas y almacenadas. La tecnología puede ser usada en centrales eléctricas, fábricas de papel, procesadoras de etanol y otras instalaciones industriales.

Como tecnología de balance neto negativo en emisiones de CO2, la generación de bioenergía, con captura y almacenamiento de carbono, aprovecha la capacidad natural de árboles, hierbas y otros vegetales de absorber el CO2 atmosférico para la fotosíntesis. En la naturaleza, al final el CO2 es liberado nuevamente a la atmósfera cuando la planta se descompone.
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Un informe confeccionado por expertos del GCEP (Global Climate and Energy Project) de la Universidad de Stanford en California, incluyendo a la analista energética Jennifer Milne, ha pasado revista a lo que se está haciendo en el mundo en dicho campo, y el resultado es que ya hay 16 proyectos de generación de bioenergía, con captura y almacenamiento de carbono, en diversas etapas de desarrollo en todo el mundo. El primer proyecto fue lanzado en 2009 por el Departamento de Energía de Estados Unidos en unas instalaciones de producción de etanol de maíz en Decatur, Illinois, a cargo de la empresa Archer Daniel Midlands Company. Cada día, unas 1.000 toneladas de CO2 emitidas durante la fermentación del etanol son capturadas y almacenadas en una formación de arenisca a unos 2.000 metros (cerca de 7.000 pies) bajo tierra. El objetivo del proyecto es dejar atrapadas un millón de toneladas de CO2 al año, una cantidad equivalente a retirar de la circulación a 200.000 automóviles.

Aproximadamente, el 60 por ciento de las emisiones de CO2 en el mundo procede de centrales eléctricas y otras industrias que utilizan como combustible carbón, gas natural y petróleo. La captura y almacenamiento de esas emisiones podría desempeñar un papel significativo para frenar el calentamiento global. A fin de obtener un balance negativo de emisiones de CO2, los investigadores han propuesto una central de generación de bioenergía, con captura y almacenamiento de carbono, que funcione alimentada por una mezcla de combustible fósil (por ejemplo carbón) y vegetación (madera, hierba o paja, por ejemplo).
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Las estimaciones indican que, para el año 2050, las tecnologías de generación de bioenergía, con captura y almacenamiento de carbono, podrían capturar y almacenar 10.000 millones de toneladas de emisiones industriales de CO2 al año en todo el mundo. Pero según el informe del GCEP, primero hay que superar obstáculos técnicos y económicos importantes, tales como la relativa ineficiencia de los combustibles elaborados a partir de biomasa, y el alto costo de la captura y almacenamiento del carbono.

El GENOMA DE UNA TORTUGA REVELA SIMILITUDES INESPERADAS CON EL GEN HUMANO

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Hay cualidades de las tortugas que siempre nos han parecido inalcanzables para los seres humanos, como por ejemplo su extraordinaria longevidad, su resistencia al hambre y la capacidad de algunas para pasarse meses sin respirar aire.

Quizá no son cualidades tan sobrehumanas como creíamos, ya que el análisis pionero del genoma recién secuenciado de una tortuga Chrysemys picta bellii indica que la maquinaria genética que permite tales proezas es muy parecida a la nuestra, radicando las diferencias en el modo de usarla.

Comprender los mecanismos naturales que las tortugas utilizan para proteger al corazón y al cerebro contra la falta de oxígeno podría algún día ayudar a mejorar tratamientos para ataques cardiacos y derrames cerebrales, tal como valoran los autores del análisis.

Al hacer su análisis del genoma de la tortuga, el equipo del biólogo Brad Shaffer de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), constató con asombro que las adaptaciones extraordinarias de la tortuga Chrysemys picta bellii no son el resultado de genes previamente desconocidos, sino de redes de genes que son comunes en los vertebrados, incluyendo al Ser Humano. “Son los mismos genes que tenemos nosotros, y las tortugas simplemente los utilizan de formas diferentes”, resume Shaffer. “Como sus adaptaciones son tan extremas, imaginaba que vería genes nuevos y extraños, así que me llevé una gran sorpresa”, confiesa.

El hecho de que esa maquinaria genética sea muy similar a la nuestra implica que lo que la comunidad científica aprenda sobre las cualidades de las tortugas puede ser aplicable de forma bastante directa a lograr un mejor conocimiento de ciertos trastornos de la salud humana, especialmente los relacionados con la falta de oxígeno, la hipotermia e incluso tal vez el envejecimiento y la longevidad humanas.

Dentro del genoma de la tortuga, los investigadores hallaron 19 genes en el cerebro y 23 en el corazón que se vuelven más activos cuando el animal está sometido a un bajo nivel de oxígeno, incluyendo uno que se volvió 130 veces más activo. Estos genes, todos los cuales están presentes en los humanos, pueden ser candidatos importantes para explorar tratamientos relacionados con la falta de oxígeno en las personas, tal como indican los investigadores.

Muchas de las adaptaciones extremas que los investigadores estudiaron, tales como la capacidad para sobrevivir a meses de anoxia (la falta total del oxígeno) son observadas principalmente en tortugas como la estudiada, y esta especie en cuestión es el vertebrado terrestre conocido más tolerante a la anoxia. A bajas temperaturas, como las de los estanques cubiertos de hielo donde hibernan, las tortugas Chrysemys picta bellii pueden sobrevivir durante cuatro meses bajo el agua sin salir a respirar. Las tortugas también son famosas por su longevidad extrema, y algunas especies incluso continúan reproduciéndose en su segundo siglo de vida.

Pero cuando el equipo de investigación examinó los genes que pueden ser responsables de la longevidad de las tortugas, en vez de encontrar genes muy activos, como lo están los que las protegen contra la falta de oxígeno, los científicos encontraron indicios de que la longevidad de las tortugas puede ser el resultado de silenciar genes que “acortan la vida”.

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En particular, los científicos estudiaron dos genes que están ausentes o tienen niveles de expresión muy bajos en otros animales que viven mucho tiempo, y han comprobado que las tortugas sólo tienen vestigios no funcionales de estos genes, si es que puede afirmarse tajantemente que los tienen. Ambos genes están presentes y activos en los humanos, por lo que son candidatos atractivos para averiguar nuevas cosas sobre los mecanismos subyacentes en la longevidad humana.

El análisis del genoma de la tortuga confirmó que estas criaturas están más estrechamente emparentadas con las aves y cocodrilos que con cualquier otro vertebrado. Los investigadores también descubrieron que las tortugas tienen una tasa extraordinariamente lenta de evolución genómica, y que el genoma de la tortuga evoluciona aproximadamente a un tercio del ritmo de evolución seguido por el genoma humano.

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