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El secreto de la longevidad del ginkgo

22.01.2020

Los árboles viven durante mucho tiempo, pero entre ellos hay centenarios absolutamente asombrosos. Por ejemplo, ginkgo biloba, o Ginkgo biloba, puede vivir más de 3000 años; aquí no está lejos de la inmortalidad. Obviamente, el ginkgo tiene algunos mecanismos que ayudan a resistir el envejecimiento, e investigadores de la Universidad Forestal de Beijing, la Universidad de Yangzhou y otros centros científicos en China y Estados Unidos lograron descifrar parcialmente estos mecanismos.

Li Wang y sus colegas estudiaron la estructura de 34 ginkgos con edades comprendidas entre los 3 y los 667 años; Se tomaron muestras de madera de árboles vivos y sanos. Los anillos de crecimiento de los árboles muestran la velocidad a la que ha crecido un árbol de un año a otro y, por lo general, los árboles se ralentizan con el tiempo. Sin embargo, incluso después de cientos de años, el ginkgo siguió creciendo de la misma manera que antes y, a veces, incluso más rápido que antes. Y ni el tamaño de las hojas, ni la intensidad de las reacciones de fotosíntesis, ni la calidad de las semillas cambiaron con la edad.

Los investigadores compararon la actividad de los genes en las hojas de ginkgo y el cambium: este es el nombre de un tejido especial en los tallos y las raíces, debido a que los tejidos conductores crecen en grosor, haces vasculares, a lo largo de los cuales el agua y los nutrientes se mueven desde las raíces hasta el parte superior de la planta y la espalda. Como era de esperar, los genes de "envejecimiento" estaban especialmente activos en las hojas envejecidas y moribundas. Pero en las células cambiales, tales genes de "edad", que se activan en los últimos años de vida, no se manifestaron particularmente en los árboles viejos, es decir, funcionaron de la misma manera tanto en los árboles viejos como en los jóvenes. En otras palabras, ginkgo envejecido solo por hojas, que, obviamente, siempre podrían reemplazarse por otras nuevas.

Sin embargo, se produjeron algunos cambios relacionados con la edad con el ginkgo. Los árboles más viejos tenían niveles más bajos de heteroauxina (una hormona del crecimiento) y niveles más altos de ácido abscísico (una hormona que inhibe el crecimiento). Los ginkgos que tenían más de 200 años también tenían genes menos activos responsables de la división celular y la diferenciación celular. Es decir, aunque las células de cambium permanecieron jóvenes en los árboles viejos, no se les permitió dividirse tan activamente como en los árboles jóvenes.

Al mismo tiempo, la protección contra los patógenos no se debilitó en el ginkgo con el tiempo: tanto los árboles jóvenes como los viejos trabajaron por igual en los genes que son responsables de la síntesis de flavonoides antimicrobianos y de la resistencia a varios parásitos. Resulta que lo único en lo que se manifiesta el envejecimiento del ginkgo es una inhibición gradual del crecimiento y la renovación de los tejidos conductores. Se puede suponer que al final el crecimiento se detendrá por completo y el árbol seguirá muriendo, ya que todavía es necesario actualizar el sistema de conducción. Pero considerando que la edad de algunos ginkgo es de varios miles de años, el margen de inhibición del crecimiento, si se me permite decirlo, es bastante grande.

Ginkgo se llama un fósil viviente en el sentido de que, habiendo surgido hace mucho tiempo, en el período Pérmico, logró sobrevivir hasta el día de hoy. Tal vez esta forma de longevidad sea exclusiva de él, pero también es posible que otros árboles longevos, como las famosas secoyas, usen la receta del ginkgo para inhibir el crecimiento en grosor, manteniendo jóvenes el cambium y el sistema inmunológico.

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El recurso top500.org ha publicado el jubileo, cuadragésimo consecutivo, del ranking mundial de las supercomputadoras de mayor rendimiento "TOP500 List of the world's top supercomputers". La calificación se actualiza dos veces al año, en junio y noviembre. Esta vez, su líder fue la supercomputadora híbrida Titan Cray XK7 basada en procesadores NVIDIA Tesla, ubicada en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL), el principal centro de cómputo del Departamento de Energía de los Estados Unidos. El sistema Titan se implementó en una supercomputadora Jaguar 960 GPU Tesla M2090 basada en la arquitectura NVIDIA "Fermi".

La supercomputadora Titan consta de 18688 nodos, cada uno de los cuales incluye un procesador AMD Opteron de dieciséis núcleos y un acelerador de gráficos Nvidia Tesla K20X. En total, Titan tiene 560640 261632 procesadores, incluidos 20 17,59 núcleos del acelerador NVIDIA KXNUMXx. Según el benchmark LINPACK, el rendimiento del sistema es de XNUMX petaflops.

"Las GPU de Tesla ofrecen más del 85 % del rendimiento máximo de Titan. Este nivel de rendimiento a este precio y consumo de energía simplemente no se puede lograr usando solo CPU", dijo Steve Scott, director de tecnología, Productos de Tesla en NVIDIA. supercomputadora. Al mismo tiempo, cabe señalar que la mayoría de las supercomputadoras incluidas en la calificación utilizan solo procesadores centrales.

La calificación anterior "Lista TOP500 de las mejores supercomputadoras del mundo" estaba encabezada por la supercomputadora Sequoia del Laboratorio Nacional de Livermore. Lawrence, ahora en segundo lugar. En junio, el sistema BlueGene/Q de IBM ocupó el primer lugar con una impresionante puntuación LINPACK de 16,32 petaflops. Además, con 1 núcleos, el sistema Sequoia se convirtió en la primera supercomputadora con más de un millón de núcleos.

Los cinco primeros también incluyeron K Computer, una supercomputadora fabricada por Fujitsu, ubicada en el Instituto Avanzado de Ciencias Computacionales RIKEN (Kobe, Japón), el sistema informático Mira del Laboratorio Nacional de Argonne y la supercomputadora JUQUEEN del Centro de Investigación Jülich (Forschungszentrum Juelich) en Alemania, considerado el más rápido de Europa.

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