Biohidrógeno , uno de los combustibles de energía renovable más atractivos...

El biohidrógeno es uno de los combustibles de energía renovable más atractivos. Producido al descomponer el agua mediante energía solar, libera principalmente agua cuando se quema. Es difícil encontrar un combustible más ecológico que éste.

a bacteria Cyanothece 51142 fue descubierta en el Golfo de México por Louis A. Sherman de la Universidad Purdue. Sus genes fueron secuenciados en 2008 en el Centro de Secuenciación del Genoma en la Escuela de Medicina.

La citada bacteria puede ser nueva para la ciencia, pero las cianobacterias, el grupo de organismos al cual pertenece, han existido desde hace al menos 2.500 millones de años. Estos veteranos organismos han tenido que sobrevivir a una gran variedad de entornos químicos y tienen interesantes recursos metabólicos que las han permitido adaptarse.

Todas las cianobacterias tienen la capacidad de fijar carbono de la atmósfera, pero la Cyanothece está entre las cepas, más raras, que pueden también fijar nitrógeno, convirtiendo el nitrógeno atmosférico en amoniaco y finalmente en moléculas más grandes ricas en nitrógeno.

Hay un problema. La nitrogenasa es muy sensible al oxígeno, así que el proceso de fijar carbono (fotosíntesis), el cual produce oxígeno como subproducto, tiene que ser separado de algún modo del proceso de fijar nitrógeno.

La Cyanothece logra esto mediante división por tiempo; tiene un reloj biológico interno que establece un ritmo circadiano. Las cianobacterias son las únicas procariotas (organismos sin núcleo) que tienen un reloj.

De este modo, la Cyanothece fija carbono durante el día, produciendo oxígeno como subproducto, y fija nitrógeno en forma de amoniaco durante la noche, produciendo hidrógeno como subproducto. Por cada molécula de nitrógeno fijada se produce una molécula de hidrógeno.

Himadri B. Pakrasi, experto en la materia, miembro del equipo de investigación, y profesor en la Universidad Washington en San Luis, llama a estos microbios biobaterías, porque almacenan energía durante el día para usarla durante la noche, y energía durante la noche para usarla durante el día.

El equipo de Pakrasi está realizando experimentos para descubrir cuáles son los ambientes idóneos para maximizar la producción de hidrógeno en estas bacterias, y ya ha obtenido resultados que ayudarán a guiar estudios futuros. Por ejemplo, los microbios producen más hidrógeno si están en cultivos que contengan glicerol.

La siesta de las neuronas

El sueño es algo tan necesario como misterioso. El cerebro debe descansar cada cierto tiempo y cuando no lo hace lo suficiente sufre alteraciones. Poner la cafetera sin agua, la lavadora sin detergente... Pequeños fallos que, según una investigación, pueden deberse a que nuestras neuronas, cuando están cansadas, entran en cortos estados de letargo de manera individual. Un descubrimiento que combate la idea de que el cerebro duerme como un todo.

"Si permanecemos despiertos demasiado tiempo, estamos cansados y varios estudios han demostrado que hay lapsus de atención, toma de malas decisiones y fallos frecuentes en pruebas cognitivas, incluso cuando el sujeto no se siente especialmente adormilado", explican los autores del trabajo en las páginas de la revista 'Nature'.

Los estudios muestran que en esos momentos hay cambios en la fisiología cerebral, tal y como refleja el encefalograma y las pruebas de imagen, pero "los cambios en la actividad neuronal apenas se conocen", señalan. Para averiguarlo, implantaron pequeños electrodos en la corteza motora frontal y en la corteza parietal de 11 ratas y monitorizaron la actividad de varios grupos neuronales.

Privando a los roedores del sueño, los investigadores observaron un curioso fenómeno. A pesar de que estaban visiblemente despiertas, algunas de las neuronas de las ratas mostraban patrones de actividad eléctrica característicos del sueño (menor y más síncrona). Incluso dentro de un grupo neuronal medido con el mismo electrodo, algunas células dormían durante unos instantes.

"Esto sucedía en unas pocas neuronas", explica Chiara Cirelli, catedrática de Psiquiatría de la Universidad de Wisconsin-Madison (EEUU). "Por ejemplo, de 20 células monitorizadas en un experimento, 18 se mantuvieron despiertas. Las otras dos mostraban signos de estar dormidas", añade la autora.

Estas pequeñas siestas selectivas eran más frecuentes cuanto más tiempo pasaba el roedor despierto y se asociaron con un aumento en los errores cometidos por los animales en una sencilla prueba (conseguir una bolita de azúcar). "Aunque ésta es la conclusión más especulativa del estudio -subraya un artículo que acompaña al trabajo- los datos obtenidos por los autores proporcionan una base para comprobar esta hipótesis".

Este descubrimiento profundiza un poco más en los misterios del sueño. Este mecanismo podría ser un signo de mala adaptación pero también una evolución positiva, como ya se ha observado en otros animales, por ejemplo las orcas, que descansan un hemisferio cerebral mientras el otro permanece activo para poder mantenerse a flote.