Según un nuevo estudio, una extensa red de vasos sanguíneos conocida como rete mirabile (o "red maravillosa") ayuda a proteger los cerebros de las ballenas y delfines que se sumergen profundamente frente a los pulsos de presión arterial generados mientras nadan debajo de las olas. Estas conclusiones revelan una función previamente desconocida para las retia mirabilia en cetáceos y explican por qué no están presentes en otros vertebrados acuáticos que presentan diferentes modos de locomoción. Hace más de 50 millones de años, los antepasados terrestres de los cetáceos modernos renunciaron a sus vidas en tierra firme y regresaron a los océanos. Esta revolucionaria transición requirió cambios drásticos en la forma y la fisiología de los mamíferos terrestres para sobrevivir a los grandes retos que implica vivir bajo el agua. Uno de los aspectos más desafiantes de este entorno es soportar la presión extrema que experimentan los animales en profundidad, tanto a nivel externo como interno, manteniendo al mismo tiempo un suministro constante de sangre oxigenada al cerebro. Mientras mantienen la respiración en profundidad, los poderosos movimientos de la cola que permiten a estas criaturas impulsar sus grandes cuerpos a través del agua pueden interrumpir este suministro al causar pulsos de presión arterial (pulsatilidad) en los vasos arteriales y venosos que suben y bajan con cada golpe de la cola. Sin embargo, la forma en que los cetáceos se han adaptado para proteger sus cerebros de posibles daños debido al aumento de la pulsatilidad generado por la locomoción mediante la aleta caudal es poco conocida. Margo Lillie y sus colegas exploraron si la rete mirabile desempeña un papel en esta capacidad. A diferencia de la vasculatura relativamente simple de muchos mamíferos terrestres, los cetáceos presentan una vasculatura masiva ubicada en las regiones torácica, intravertebral y craneal, cuya función aún no se conoce. Lillie et al. desarrollaron modelos hemodinámicos de rete mirabile basados en la morfología de 11 especies de cetáceos y encontraron que la gran capacidad arterial de la red, combinada con la pequeña capacidad extravascular en el cráneo y el canal vertebral, podría proteger la delicada vasculatura cerebral frente a los diferenciales de presión arterial. Este mecanismo de "transferencia de pulso" asegura que la presión arterial permanezca estable en el cerebro sin amortiguar los propios pulsos de presión. En un artículo de Perspective relacionado, Terrie Williams analiza este estudio en mayor detalle.

Según informan los investigadores, a medida que el planeta se calienta es probable que las termitas desempeñen un papel cada vez más importante en la descomposición de la madera, lo que probablemente tendrá importantes consecuencias para el ciclo global del carbono en el futuro. La biomasa leñosa muerta y en descomposición que cubre los suelos forestales de todo el mundo desempeña un papel importante en el ciclo mundial del carbono. El almacenamiento de carbono en los sistemas forestales depende en parte de las tasas de degradación de la madera muerta por los organismos y está sujeto a variación en función del clima. Si bien los microbios son ampliamente reconocidos como probablemente los descomponedores más importantes a nivel mundial, otros animales, entre ellos las termitas, son cruciales para la descomposición leñosa tropical, en especial a escala local y regional. Aunque estudios previos han demostrado cómo responden las tasas de descomposición de la madera microbiana a las condiciones climáticas cambiantes, incluidas la temperatura y las precipitaciones, se sabe mucho menos sobre la sensibilidad climática de las termitas. Esta información es necesaria para estimar los efectos del cambio climático en los depósitos de carbono de madera muerta. A fin de abordar este aspecto, Amy Zanne y sus colegas realizaron un experimento replicado en 133 sitios en todos los continentes, con la excepción de la Antártida, para cuantificar la variación relacionada con el clima en la descomposición de la madera por parte de microbios y termitas. Si bien Zanne et al. encontraron que el clima influyó en ambos casos, la presencia de termitas y su actividad resultó más sensible a la temperatura. De acuerdo con estos hallazgos, la descomposición asociada a las termitas aumentó más de 6,8 veces por cada aumento de 10 grados Celsius en la temperatura. Los autores sugieren que, dadas las elevadas sensibilidades a la temperatura tanto del descubrimiento de termitas en la madera como de la descomposición, es probable que las termitas amplíen su rango en un mundo en calentamiento, convirtiéndose en una fuerza cada vez más importante en el ciclo global del carbono.

Según un nuevo estudio, la erupción explosiva del volcán submarino Hunga Tonga-Hunga Ha' apai en enero de 2022 inyectó al menos 50 millones de toneladas métricas de vapor de agua directamente en la estratosfera, aumentando potencialmente la cantidad de vapor de agua estratosférica global en más de un 5%. Estas conclusiones sugieren que este evento probablemente ha iniciado una respuesta atmosférica diferente a la de grandes erupciones volcánicas bien estudiadas anteriormente. Aunque son raras, las grandes erupciones volcánicas pueden expulsar grandes cantidades de gases, cenizas y otras partículas a la atmósfera, donde pueden influir en la química y la dinámica estratosféricas durante varios años después de la erupción. Además de las cenizas, los gases que contienen azufre a menudo se consideran los gases más importantes inyectados en la estratosfera y pueden dar lugar a una disminución de la temperatura del clima mundial y a una destrucción acelerada del ozono. Si bien se cree que la inyección directa de vapor de agua podría ayudar a moderar los impactos climáticos de los aerosoles volcánicos, las erupciones volcánicas generalmente no se consideran una fuente importante de vapor de agua estratosférico. Incluso las erupciones más grandes del siglo pasado solo dieron lugar a pequeñas inyecciones de vapor de agua. Sin embargo, según Holger Vömel y sus colegas, la erupción hidromagmática del Hunga Tonga-Hunga Ha'apai presentó notables diferencias. Utilizando mediciones in situ de radiosondas elevadas mediante globos meteorológicos de gran altitud, Vömel et al. muestran que este evento inyectó una cantidad masiva (al menos 50 teragramas) de vapor de agua directamente en la estratosfera, aumentando potencialmente el vapor de agua estratosférica en al menos un 5% de media global. Si bien los impactos atmosféricos de este evento observacionalmente sin precedentes siguen siendo inciertos, los autores sugieren que el aumento de las cantidades de vapor de agua estratosférica podría contribuir al enfriamiento estratosférico y al calentamiento de la superficie en los próximos meses, y que estos efectos podrían persistir más tiempo que los causados por los aerosoles inyectados, que tienden a salir de la estratosfera a través del asentamiento gravitacional.

A pesar de ser un enfoque prometedor y ampliamente considerado, un nuevo estudio encuentra que la forestación de las vastas tierras secas de la Tierra serviría de poco para frenar el cambio climático. Los resultados muestran que, si bien la forestación inteligente de tierras secas puede ser un instrumento importante en algunos aspectos, sus limitados beneficios climáticos a corto plazo apuntan a que no puede considerarse un sustituto de una rápida reducción de las emisiones. Los bosques en crecimiento secuestran carbono. El aprovechamiento de esta capacidad mediante la forestación, que incluye tanto la forestación para crear nuevos bosques donde no existía cobertura arbórea anterior como la reforestación para restaurar bosques agotados, se ha propuesto ampliamente como enfoque prometedor para contrarrestar el aumento de las emisiones de carbono a fin de mitigar el cambio climático mundial en curso. Sin embargo, los beneficios climáticos reales de la forestación son inciertos, debido a que el aumento de la cobertura arbórea reduce el albedo (la capacidad para reflejar la energía solar) del paisaje, lo que, en función de la escala, podría dar lugar a efectos de calentamiento local o global. Esto es aplicable especialmente para las regiones de tierras secas que cubren casi el 40% de la superficie terrestre global y donde el efecto de calentamiento del albedo de la forestación podría superar con creces cualquier efecto de enfriamiento de la retención de carbono a medida que las tierras desérticas reflectantes se convierten en una cubierta forestal de absorción de energía más oscura. Para comprender mejor los posibles beneficios climáticos de la forestación de tierras secas, Shani Rohatyn y sus colegas realizaron un análisis espacial de alta resolución de las tierras secas globales y simularon los efectos climáticos de la forestación en estas regiones. A través de su investigación, Rohatyn et al. identificaron 448 millones de hectáreas adecuadas para la forestación y un potencial de secuestro de más de 32.000 millones de toneladas de carbono en los próximos 80 años. Sin embargo, los autores descubrieron que esto serviría de poco para frenar el progresivo calentamiento de nuestro clima. Teniendo en cuenta la significativa disminución del albedo en estas regiones, los autores muestran que la forestación de esta vasta área solo compensaría alrededor del 1% de las emisiones de gases de efecto invernadero proyectadas en escenarios climáticos de emisiones medias al ritmo actual. Pese a estos resultados, Rohatyn et al. señalan que la forestación de tierras secas cuidadosamente planificada e implementada podría proporcionar otros beneficios de caracter más local y una potencial mitigación climática a un plazo más largo que su período de evaluación de 80 años.

Según informan los investigadores, un amigo de un amigo o un conocido pueden resultar más útiles a la hora de encontrar un nuevo empleo mejor remunerado que un amigo cercano o un familiar. El estudio utiliza datos de LinkedIn, la mayor red social profesional del mundo, y proporciona evidencia causal experimental que respalda la denominada teoría social de la "fuerza de los lazos débiles". La fuerza de los lazos débiles es una influyente teoría científico-social que enfatiza la importancia de las asociaciones débiles, conocidos frente a amistades cercanas, por ejemplo, en la forma de la transmisión de información a través de las redes sociales. Entre otros fenómenos sociales, esta teoría se ha utilizado para explicar por qué los contactos más útiles para conseguir un mejor trabajo no son los amigos cercanos o los familiares, sino aquellas en nuestras redes sociales que menos se espera que sean capaces o estén dispuestas a ayudar. Se cree que estos "lazos débiles" proporcionan acceso a información diversa y novedosa, dado que tienden puentes entre círculos sociales no conectados. A pesar de que la teoría de la fuerza de los lazos débiles se ha convertido en una piedra angular de la ciencia social moderna, obtener pruebas causales de esta teoría ha resultado complicado. Es más, recientes estudios correlacionales a gran escala han producido hallazgos contradictorios, dando lugar a una aparente "paradoja de los lazos débiles". Utilizando datos de LinkedIn, Karthik Rajkumar y sus colegas evaluaron la fortaleza de la teoría de los lazos débiles. Aprovechando las variaciones experimentales en las características clave de LinkedIn, el algoritmo llamado "Personas a las que puedes conocer", que recomienda nuevas conexiones con los usuarios, Rajkumar et al. rastrearon el efecto de los lazos débiles en las redes sociales de más de 20 millones de personas durante un período de cinco años, durante el cual se registraron 2000 millones de nuevos lazos y 600.000 nuevos empleos. En general, los autores vieron que los lazos más débiles tuvieron el mayor impacto en la movilidad laboral, mientras que los lazos más fuertes tuvieron el menor impacto. Sin embargo, aunque los lazos débiles aumentaron las transmisiones de empleos, solo lo hicieron hasta cierto punto, a partir del cual se observó una disminución en los resultados en función de la debilidad del lazo. Además, según los hallazgos, la fortaleza de los lazos débiles variaba entre unos sectores y otros: mientras que los lazos débiles aumentaban la movilidad laboral en sectores de alta tecnología, tenían menos efecto en la movilidad laboral en sectores de baja tecnología. En un artículo de Perspective relacionado, Dashun Wang y Brian Uzzi abordan los hallazgos del estudio con mayor detalle y destacan las vías para futuras investigaciones, incluidos los estudios centrados en la forma en la que las redes sociales perpetúan los fracasos y fomentan la desigualdad.

Según informan los investigadores, la destrucción de una antigua luna de Saturno podría explicar el origen más reciente de los icónicos anillos del planeta, así como su inclinación axial. Los anillos de Saturno (que se cree que se formaron hace apenas unos 100 millones de años) son una de las características planetarias más distintivas de nuestro sistema solar. Sin embargo, el modo en que se produjo su reciente formación sigue siendo poco entendido. Es más, las explicaciones de la inclinación u oblicuidad del planeta y las curiosas órbitas de su luna más grande, Titán, han resultado esquivas. Para abordar este desafío, Jack Wisdom y sus colegas recurren a datos de la reciente misión Cassini y simulaciones numéricas para proponer una solución que explica estos tres rompecabezas. Wisdom et al. argumentan que el sistema de Saturno experimentó un evento violento hace aproximadamente 150 millones de años, cuando la órbita de una luna previamente existente, que los autores llaman Crisálida, se desestabilizó, pasando lo suficientemente cerca del planeta para ser desgarrada por las fuerzas de las mareas, dando lugar a los jóvenes anillos de Saturno. Según los autores, este mismo evento también podría haber causado que la excentricidad de Titán aumentara a su elevado valor actual y la oblicuidad del propio Saturno. "Wisdom et al. proporcionan un posible mecanismo para explicar la proximidad de Saturno a la resonancia de la precesión con Neptuno y la edad aparentemente joven de sus anillos", escribe Maryame El Moutamid en un artículo de Perspective relacionado. "Para corroborar aún más estas afirmaciones, la investigación posterior deberá definir mejor el momento polar de inercia de Saturno y la probabilidad de que se hayan producido eventos similares en el caso de otros planetas con anillos".

Según un nuevo estudio, los órganos de tejido blando fosilizados excepcionalmente bien conservados de los placodermos del período Devónico ofrecen nuevos conocimientos sobre la evolución temprana de los vertebrados mandibulares. El origen y la temprana diversificación de los vertebrados mandibulares implicaron cambios importantes en la anatomía esquelética y de los tejidos blandos. Gracias a que los esqueletos se conservan fácilmente en el registro fósil, las transformaciones esqueléticas en los gnatostomados (vertebrados de mandíbula temprana) se pueden examinar directamente. Sin embargo, la conservación de tejidos blandos es extremadamente rara. En esta ocasión, Kate Trinajstic y sus colegas presentan el único ejemplo conocido de órganos de tejidos blandos preservados tridimensionalmente de placodermos artrodiros del Devónico superior (hace unos 370 millones de años), uno de los primeros vertebrados con mandíbula conocidos. Recuperados de la formación Gogo del Devónico superior en Australia Occidental, Trinajstic et al. describen y caracterizan órganos de tejidos blandos fosilizados excepcionalmente conservados: un corazón, estómago de paredes gruesas e hígado bilobulado. Empleando microtomografía de sincrotrones y neutrones, los autores encontraron evidencia de un corazón plano en forma de S bien separado del hígado y otros órganos abdominales, fenómeno que se asocia con la evolución de las mandíbulas y el cuello. Estos hallazgos también sugieren la ausencia de pulmones en estos peces antiguos, refutando la controvertida hipótesis de que la presencia de pulmones es ancestral en vertebrados mandibulares. "Junto con la musculatura descrita anteriormente, los órganos tridimensionales preservados hacen que los artrodiros de Gogo sean los más plenamente comprendidos de todos los gnatostomados mandibulados, ayudan a resolver filogenias conflictivas para peces tempranos y pueden validar hipótesis de transición evolutiva generadas por modelos de desarrollo existentes", escriben los autores.

Según un nuevo estudio, cepas de docenas de especies bacterianas presentes en la microbiota intestinal codiversifican con poblaciones humanas a medida que se extienden por todo el mundo. Estos hallazgos destacan la importancia de comprender el papel potencial de las cepas microbianas específicas de la población en la enfermedad mediada por microbiomas y las terapias basadas en microbiotas. El microbioma intestinal humano contiene cientos de especies de bacterias y muchas de las especies más prominentes se encuentran en personas de todo el mundo. Sin embargo, entre el conjunto de las especies microbianas, algunas cepas pueden presentar una notable diversidad genética entre poblaciones humanas específicas. No se comprende por completo si esta diversidad a nivel de cepas surgió a través de una historia evolutiva compartida entre los humanos y sus microbios comensales. Para probar la codiversificación, Taichi Suzuki y sus colegas evaluaron metagenomas intestinales y genomas humanos emparejados para 1225 individuos que residen en Europa, Asia y África. Suzuki et al. descubrieron 60 cepas microbianas que, dentro de un mismo país y entre países diferentes, presentan historias evolutivas en paralelo con filogenias humanas, lo que apunta a la codiversificación. Los autores también encontraron que las especies que muestran la codiversificación más fuerte parecen haber evolucionado también de forma independiente rasgos como el oxígeno y la intolerancia a la temperatura y a genomas reducidos, lo que indica dependencia del huésped. "Los resultados [del estudio] destacan que las comunidades bacterianas intestinales no son colecciones aleatorias de bacterias, sino reflejos de los distintos ancestros de las poblaciones humanas", escribe Andrew Moeller en un artículo de Perspective relacionado. "Valdrá la pena explorar si los esfuerzos para restaurar la microbiota para la salud humana pueden obtener información a partir de la historia de la codiversificación descubierta por Suzuki et al".