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sábado, 2 de maio de 2015
sexta-feira, 1 de maio de 2015
Científicos españoles crean organismos sintéticos contra el cambio climático
| Estas especies estarían diseñadas para crecer de forma controlada y alterar el clima a través de funciones propias de la naturaleza El inexorable crecimiento de los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera y el paulatino aumento de las temperaturas globales dan lugar a la aterradora perspectiva de cambios significativos en el clima de la Tierra. Las pruebas de que nuestro clima está cambiando rápidamente son evidentes. Así que científicos y políticos de todo el mundo buscan formas de detener o revertir estos cambios, una tarea plagada de dificultades en un mundo enganchado a los combustibles fósiles. Una de las opciones de las que más se habla últimamente es de la geoingeniería, es decir, de alterar el medio ambiente a propósito para enfriar el planeta, quizá mediante la absorción del CO2 o la reflexión de la luz solar. Para poder tener algún impacto, estos planes, que requieren cambios de alcance global, necesitan proyectos de ingeniería a una escala inimaginable hasta ahora. Por eso los expertos en bioingeniería piensan que podría haber otra alternativa. En vez de crear proyectos de ingeniería globales, ¿por qué no crear formas de vida que hagan una labor parecida? La gran ventaja de este enfoque es que los organismos crecen de forma natural y se pueden difundir por zonas inmensas del planeta usando los mecanismos ordinarios de la vida. Así el proceso de hacer geoingeniería del paisaje tendría lugar con una mínima intervención humana. ¿Qué podría salir mal? Muchas cosas. La mayor preocupación es que estos enfoques tengan consecuencias inesperadas e imprevistas para el planeta. Un escenario de pesadilla es que estos organismos den lugar a mecanismos de feedback no intencionados que aceleren el calentamiento global en vez de mitigarlo. Así que una pregunta importante que cabe hacerse es cómo prevenir este escenario. Ahora tenemos algunas respuestas gracias al trabajo de Ricard Solé y algunos de sus compañeros de trabajo en el Laboratorio ICREA de Barcelona (España). Estos investigadores han explorado las distintas formas de crear organismos sintéticos que hagan que sea prácticamente imposible que se disparen bucles de feedback no previstos que sean perjudiciales para el planeta. Empiezan señalando que un problema concreto es la posibilidad de que se produzca un crecimiento explosivo de las poblaciones de organismos sintéticos al introducirlos en los hábitats, o la posibilidad de que se extiendan a un entorno concreto. "Una forma de impedir el crecimiento explosivo no intencionado es usar una versión modificada de un organismo existente que muestre una relación estricta con otra especie asociada al hábitat en cuestión", afirman. Así el crecimiento de una población de organismos dependería de la dinámica de poblaciones de otro. "Estudios experimentales recientes indican que estas relaciones se pueden crear artificialmente obligando a una fuerte dependencia metabólica y también con la ayuda de la ingeniería genética", afirman. Solé y sus compañeros han explorado esta idea. Señalan que esta interdependencia exige la existencia de un feedback doble positivo en el que la especie sintética beneficia y se ve beneficiada por su anfitrión. "Este escenario está ligado a las relaciones simbióticas que caracterizan varios tipos de asociaciones naturales, como por ejemplo las bacterias que fijan el nitrógeno, que viven en los nódulos de las raíces de las plantas" sostienen. También hay formas menos directas de interdependencia. Puede surgir la cooperación cuando una especie modifica el entorno existente de tal forma que eso permite a otra especie asociada prosperar y crear más oportunidades de crecimiento para la primera. Por ejemplo, se podría modificar un microbio para que liberase algún tipo de proteína capaz de potenciar la retención de agua. Después otros organismos como por ejemplo las plantas pueden hacer uso de este agua retenida. Hay otra forma de influir en el crecimiento de las poblaciones: limitando la comida disponible. Los investigadores sugieren modificar genéticamente a los organismos para que se alimenten sólo de residuos humanos, basuras o alcantarillado. Fuera de este entorno simplemente mueren. "Un buen candidato podría ser la basura acumulada en el océano en forma de plástico, de la que se sabe que está colonizada por muchas especies distintas, entre ellas varios géneros microbianos, como el Vibrio", explica Solé. Y señala que a pesar de que la cantidad de residuos plásticos vertidos al mar ha aumentado mucho, la cantidad observada es mucho menor de lo esperado. "Esto sugiere (entre otras posibilidades) que algunas especies microbianas capaces de adherirse a los polímeros plásticos también están degradándolos", afirman. Es una idea interesante. Si vamos a modificar activamente nuestro entorno para abordar problemas como el calentamiento global, tiene sentido usar el potencial de crecimiento y colonización que ofrece la vida. Seguro que es más fácil que hacer la ingeniería necesaria para poder influir en el planeta a escala global. Pero también es una idea polémica. Los investigadores afirman que la interdependencia que se incluye en estos modelos impide el crecimiento descontrolado o los bucles de feedback porque tienen que suceder a ambas especies al mismo tiempo y eso es algo muy poco probable. Pero no es imposible. Y también hay que tener en cuenta la evolución. Aunque los organismos sintéticos que se liberen puedan ser seguros, unos cuantos millones de generaciones más adelante, sus descendientes puede que no lo sean. Solé y sus compañeros buscan apaciguar estos temores señalando que los humanos ya han cambiado la Tierra. "A pesar del impacto de origen humano sostenido y prolongado sobre muchos de estos novedosos ecosistemas, pueden demostrar una riqueza y una resistencia que nos recuerdan el potencial de la naturaleza para reconstruirse", afirman. Por otra parte, también demuestran lo tenaces que pueden ser las formas de vida y lo difícil que es revertir estos cambios una vez que se han dado. Liberar formas de vida sintéticas con el objetivo específico de hacer ingeniería en la Tierra quizá llegue a ser una necesidad urgente. Si llega ese día, esperamos poder alegrarnos de la investigación que ha caracterizado cómo se dará esta geoingeniería. Ref: arxiv.org/abs/1503.05043 : Diseño de Circuitos Sintéticos para Terraformación de la Tierra
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Freight y Fetch: 'robomozos' de almacén que ni roban ni necesitan calefacción
| Estos robots podrían sustituir totalmente a los humanos. Su coste no es elevado y las pérdidas que generan son menores
Foto: Un robot capaz de coger artículos de estanterías y su compañero, diseñado para transportar elementos de forma eficiente, pueden trabajar junto a trabajadores de almacén humanos o reemplazarlos por completo, según la start-up Fetch Robotics. A medida que Melonee Wise camina hacia una fila de estanterías repletas de galletas, pastillas de jabón y otros productos envasados en un rincón de su taller, junto a ella se desliza un robot bajito y con ruedas que lleva una caja de plástico, como si fuera un perro tras su dueño. Hay algo entrañable en la forma en que el robot, que le llega por la rodilla, se mantiene con diligencia a un paso o dos por detrás de Wise a medida que ella cambia de ritmo, se gira o se detiene, pero estamos hablando de un robot de trabajo, no de un juguete. La start-up de Wise, Fetch Robotics, ha diseñado el robot, llamado Freight, como compañero de trabajadores de almacén. Ella está haciendo la demostración en un almacén falso en un rincón de las oficinas de Fetch, pero en una docena de empresas que están trabajando con la start-up probando su idea, ya hay seres humanos formando equipo con robots Freight. Freight está diseñado para ayudar a los recolectores de estanterías, que van por los almacenes cogiendo objetos de las estanterías para hacer cosas como, por ejemplo, cumplir los pedidos de compras en línea. Los trabajadores recorren el almacén recogiendo objetos de los estantes, y los ponen en la caja que lleva el robot. Cuando se completa un pedido, con un toque en el smartphone se puede ordenar al robot que lleve la carga a su próximo destino. Wise señala que colegas robot como estos podrían facilitar el trabajo a los recolectores de estanterías, que caminan hasta 15 millas (24 kilómetros) al día en algunos grandes almacenes. Estos puestos de trabajo se abandonan con mucha frecuencia, y los gestores de almacén tienen dificultades para cubrir puestos, señala Wise. "Podemos aligerar esa carga y hacer que se centren en cosas que a los seres humanos se les dan bien, como coger objetos de los estantes", asegura. Sin embargo, la compañía de Wise también está trabajando en un segundo robot diseñado para hacer bien esa tarea. Tiene un brazo largo y articulado con una pinza, está montado sobre una base con ruedas y tiene una "cabeza" movible con una cámara de profundidad similar a la del controlador de juegos Kinect. Este robot, llamado Fetch, está diseñado para caminar por un área particular de estanterías, bajar objetos y colocarlos en una caja cargada por un robot Freight. Hay almacenes que ya usan robots, pero por lo general de forma limitada y sin mucho contacto directo con los humanos. El robot Freight de Fetch tiene una apariencia similar a los robots fabricados por Kiva Systems, una empresa de robótica de almacén adquirida por Amazon en 2012 (ver En los almacenes, los robots de Kiva llevan el peso). Sin embargo, los robots de Kiva mueven estantes completos, lo que significa que habría que rediseñar el almacén para adaptarlo a ellos. Navegan mediante la búsqueda de pegatinas con códigos de barras pegadas al suelo. Los robots de Fetch navegan utilizando un escáner láser, y están diseñados para integrarse en las operaciones de los almacenes existentes con pocas alteraciones, asegura Wise. Para crear un mapa de un almacén, la empresa usaría un controlador de juegos para hacer que el robot Freight caminara por el lugar varias veces. Después de anotar el mapa, los robots podrían encontrar los caminos por su cuenta, utilizando los datos en 3D de su escáner láser para localizarse a sí mismos y evitar obstáculos. Aún no se sabe el precio exacto, en parte porque Fetch Robotics ha empezado hace muy poco a fabricar los robots. Sin embargo Wise señala que cada uno sólo debería costar varias decenas de miles de dólares, mucho menos de lo que costaría contratar a seres humanos, afirma. Los robots "no toman descansos para ir al baño, para comer ni para fumar, ni se cansan", añade. Un almacén que funcione principalmente con robots de Fetch también podría ser capaz de reducir el uso de aire acondicionado en verano y calefacción en invierno, ya que a los robots les importan menos las temperaturas de trabajo. Además, usar robots también podría reducir lo que los gestores de almacén denominan eufemísticamente como "disminución". "Los robots no roban", concluye Wise.
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