sábado, 29 de septiembre de 2012

LOS CHIMPANCÉS SON CAPACES DE CREAR Y MANTENER TRADICIONES LOCALES

agenciasinc.es
 
Un nuevo estudio indica que los chimpancés son capaces no sólo de aprender unos de otros, sino también de usar esta información social para crear y mantener tradiciones locales. La investigación demuestra que el modo en el que los chimpancés se acicalan unos a otros depende de la comunidad a la que pertenecen.
 

Dos chimpancés durante el acicalamiento ceremonioso. (Foto: © Mark Bodamer)

La conducta específica en la que los investigadores se centraron es una forma muy ceremoniosa de acicalarse mutuamente. Consiste en que cada uno de dos chimpancés une una mano con la del otro, y ambos elevan el brazo en cuestión. Con el brazo libre, cada uno acicala al otro.
Sólo se ha observado esta conducta en algunas poblaciones de chimpancés. La pregunta clave era si los chimpancés tienden de modo instintivo a participar en el mencionado acicalamiento ceremonioso, o si aprenden esta conducta de los demás y la transmiten a las generaciones siguientes.
Edwin van Leeuwen y Katherine Cronin del grupo de investigación de antropología cognitiva comparativa dirigido por Daniel Haun y que depende del Instituto Max Planck para la Psicolingüística en Alemania, realizaron sus observaciones en Zambia entre los años 2007 y 2012.
Ellos colaboraron con estudiantes de la Universidad Gonzaga de Spokane, Washington, dirigidos por el profesor Mark Bodamer. La colaboración también se extendió a un equipo de cuidadores de chimpancés locales, y a Roger Mundry del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva en Alemania. El objetivo era recopilar y analizar datos detallados sobre la conducta de los chimpancés.
Investigaciones anteriores habían sugerido que el acicalamiento ceremonioso de manos unidas y brazos alzados podía ser un fenómeno cultural, como lo son las variadas formas de saludarse que tenemos los humanos dependiendo de la cultura a la que pertenecemos. Sin embargo, esta hipótesis se basaba principalmente en observaciones que indicaban que algunas comunidades de chimpancés realizan el citado acicalamiento ceremonioso y otras no. La hipótesis no contaba con observaciones de si hay o no diferencias entre las comunidades que sí realizan el acicalamiento ceremonioso. Por otra parte, se asumió tiempo después que lo recogido en las observaciones iniciales pudo ser el resultado de diferencias en factores genéticos y/o ecológicos entre las comunidades de chimpancés, lo que descartaría la interpretación de que los chimpancés exhibían diferencias "culturales".
La nueva investigación demuestra que incluso entre comunidades de chimpancés que sí realizan el mencionado acicalamiento ceremonioso, existen diferencias sutiles pero estables en los estilos que ellos prefieren.
Además de esas diferentes preferencias de estilo en las comunidades de chimpancés, los investigadores también observaron que la conducta de acicalamiento ceremonioso era un componente duradero del repertorio conductual de los chimpancés: se transmitía la conducta a cada nueva generación de individuos.
Realizando un seguimiento de los chimpancés, los investigadores constataron que 20 chimpancés jóvenes desarrollaron gradualmente la conducta de acicalamiento ceremonioso durante el transcurso de los cinco años que duró el estudio.
Los primeros acicalamientos ceremoniosos realizados por los jóvenes fueron mayormente en asociación con sus madres.
Estas observaciones apoyan la conclusión de que estos chimpancés aprenden socialmente su tradición local, y que esto podría ser una evidencia de la existencia de una cultura social, tal como argumenta Bodamer.

EL ENIGMA EVOLUTIVO DE LAS GRANDES DIFERENCIAS EN BIODIVERSIDAD

noticiasdelaciencia.com
 
Hay más de 400.000 especies de escarabajos, y sólo dos especies del tuátara, un reptil con un estrecho parentesco evolutivo con serpientes y lagartos que vive en Nueva Zelanda. Cocodrilos y caimanes, aunque aparecieron hace cerca de 250 millones de años, cuentan con una diversificación de tan sólo 23 especies. ¿Por qué, en cuanto a diversificación de especies, la evolución ha producido por un lado "ganadores", incluyendo a mamíferos y muchas especies de aves y peces, y por el otro a "perdedores"? Ésta es una pregunta importante en la biología evolutiva, y ha carecido de respuesta convincente hasta ahora.

Relaciones entre edad y riqueza de especies. (Foto: Amisha Gadani/UCLA)

Parece lógico suponer que debido a que algunos linajes de plantas y animales son mucho más antiguos que otros, han tenido más tiempo para producir nuevas especies. Y de hecho, esta idea es la base de muchos modelos teóricos usados por los biólogos. Sin embargo, la escasez de especies de cocodrilos y caimanes, aunque ha sido vista por bastantes científicos como una excepción que no desmiente la regla, resulta un misterio difícil de explicar si se asume como cierta esa teoría.
Ahora, además, se ha determinado en un nuevo estudio que esta teoría no logra explicar la abundancia de especies en todo el ámbito de la vida multicelular en nuestro planeta.
El equipo de Michael Alfaro, profesor de ecología y biología evolutiva en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), no ha encontrado ninguna evidencia firme que respalde a esa teoría. Él y sus colaboradores argumentan que al examinar especies por todas partes del árbol evolutivo de la vida, la edad del grupo no dice casi nada sobre cuántas especies cabe esperar que tenga, y que, de hecho, en la mayoría de grupos no dice nada.
Otra idea, la de que algunos grupos son de modo innato mejores o peores para producir especies, igualmente no puede explicar las diferencias en la cantidad de especies de los principales linajes vivos de plantas y animales, como han comprobado los científicos.
Se sabe que algunos grupos, como las plantas con flores o los peces cíclidos (Cichlidae), han sido excepcionalmente buenos para producir especies durante ciertos períodos de su historia evolutiva. Sin embargo, tal como argumenta Alfaro, cuando las edades de todos los grupos principales de plantas y animales son tenidas en cuenta, estas diferencias en la tasa de especiación no son suficientes para explicar las diferencias en la cantidad de especies que hay en los grupos existentes.
Las características del entorno donde vive una especie pueden ser más reveladoras. Cuando una especie coloniza por vez primera una zona cuyas características exigen que sus moradores se adapten a ellas, el crecimiento de nuevas especies será rápido, hasta que se alcance un límite. Cuando una zona esté llena, esta tasa de especiación se estabilizará. No aparecerán nuevas especies hasta que ocurra uno de dos eventos evolutivos: El primero es que una especie existente se extinga, en cuyo caso podría ser reemplazada por otra nueva. El segundo es que una especie dentro de la zona adaptativa desarrolle evolutivamente un nuevo rasgo, por ejemplo dientes afilados, alas, defensas químicas o camuflaje, lo cual le conferiría una importante ventaja ecológica y eso le permitiría aposentarse con mayores ventajas en una nueva zona adaptativa, dándose así la oportunidad de que surja una nueva especie.
Las zonas adaptativas son una vieja idea en la biología evolutiva, pero de todos modos sigue sin estar claro su grado de importancia entre las causas de la riqueza de especies a lo largo y ancho del árbol evolutivo de la vida, tal como apunta Alfaro. Si las zonas adaptativas controlan la biodiversidad en la escala más amplia, entonces el ritmo de proliferación de nuevas especies es una buena explicación de la riqueza de especies sólo justo después de que un linaje haya entrado en una nueva zona adaptativa. Una vez se han aprovechado todas las oportunidades ecológicas de la zona adaptativa, ya no importa cuánto tiempo más transcurra: La cantidad de especies tenderá a cambiar muy poco.

viernes, 28 de septiembre de 2012

DESCUBIERTO UN NUEVO YACIMIENTO PALEONTOLÓGICO EN GUADALAJARA

agenciasinc.es
Peces, tortugas, cocodrilos y dinosaurios vivieron hace millones de años en Guadalajara. Investigadores españoles revelan en Cretaceous Research el hallazgo del yacimiento paleontológico de Algora que además confirma conexiones paleogeográficas entre Europa y África hace unos 96 millones de años.


En la fotografía se ven restos de cocodrilos (A-E), coprolitos (F), vertebrados indeterminados (G-H) y dinosaurios (I-J). Imagen: CretRes.

Tierra de dinosaurios, cocodriliformes y otra fauna primitiva, así era en el pasado la actual Guadalajara.
En la provincia se encuentra la formación geológica Arenas de Utrillas en la que varios investigadores han descubierto restos fósiles de vertebrados continentales, muy escasos en el registro fósil del Cenomaniense, un intervalo del Cretácico Superior (hace unos 96 millones de años).
En el nuevo yacimiento de Algora han aparecido huesos de diversos animales prehistóricos.
“Además de plantas, invertebrados e icnofósiles, se han identificado peces (entre ellos, Stromerichthys), tortugas (Solemydidae y Pan-Pleurodira), cocodriliformes (Neosuchia) y dinosaurios (Carcharodontosauridae)”, informa a SINC Fernando Barroso, coautor del estudio e investigador en el Departamento de Paleontología de la Universidad Complutense de Madrid.
Según el trabajo que se ha publicado ahora en Cretaceous Research, el yacimiento proporciona nuevos datos sobre la composición y distribución de faunas en Europa suroccidental durante el Cenomaniense, “un intervalo del Cretácico Superior con escaso registro de vertebrados continentales”, detalla Barroso.
Para el científico, la presencia de animales de orígenes tan variados “permite confirmar el establecimiento de conexiones paleogeográficas directas a través de la Península Ibérica entre Europa y África durante el citado intervalo temporal”, concreta.
Hace poco menos de 100 millones de años, el suroeste del continente europeo formaba un archipiélago en el que se han conservado pocos yacimientos. El de Algora está en una localización “muy favorable”, a lo que se añade una fauna con una influencia notable de los animales procedentes de Gondwana, un bloque continental del que surgieron África, Sudamérica, Australia, Indostán –subcontinente indio–, la isla de Madagascar y la Antártida, al separarse el supercontinente Pangea.
“En Algora hubo sin duda una confluencia de taxones con afinidades de Laurasia (el bloque continental del que surgieron América del Norte, Siberia, Eurasia y China, entre otros) y Gondwana”, subraya el trabajo.
Dinosaurios americanos y cocodrilos africanos
Entre huellas fosilizadas, fragmentos de madera, restos de bivalvos –similares a los hallados al sureste de Marruecos y Egipto– y otros organismos, Algora reúne caparazones fragmentados de dos grupos de tortugas. Uno de ellos surgió hace unos 135 millones de años y se asigna a los primeros identificados en Europa.
Pero otros reptiles, como los cocodriliformes, compartieron hábitat con las tortugas, unos animales cuyos restos son muy escasos en Europa. En Algora los paleontólogos encontraron diversos fragmentos de huesos y dientes, que destacan por su semejanza con los restos hallados en Kem Kem (sureste de Marruecos). Sin embargo, por la práctica ausencia de fósiles en el continente, el hallazgo de más huesos en el nuevo yacimiento sería “digno de atención”, señalan los autores.
Además de restos de reptiles, los investigadores hallaron tres dientes bien conservados de terópodos Carcharodontosauridae, también conocidos como ‘lagartos con dientes de tiburón’, que vivieron hace entre 154 y 90 millones de años. Estos terópodos eran muy comunes en Norteamérica hace unos 108 millones de años.
En Europa –donde pudieron dispersarse desde África–, hasta ahora solo se habían encontrado otros dientes de estos dinosaurios en Asturias y Charentes (suroeste de Francia), pero los de Algora son “compatibles” y parecen ser del mismo tipo que los restos del sur de Francia. “Se espera descubrir más fósiles completos para confirmar la presencia de estos dinosaurios en Asturias”, revela el estudio.
Referencia bibliográfica:
Torices, Angelica; Barroso-Barcenilla, Fernando; Cambra-Moo, Oscar; Pérez-García, Adan; Segura, Manuel. “Palaeontological and palaeobiogeographical implications of the new Cenomanian vertebrate site of Algora, Guadalajara, Spain” Cretaceous Research 37: 231-239 DOI: 10.1016/j.cretres.2012.04.004, octubre de 2012.

miércoles, 26 de septiembre de 2012

UN EXPERIMENTO MUESTRA CÓMO FUNCIONA LA EVOLUCIÓN

abc.es/ciencia
 
Richard E. Lenski ha estudiado una cepa de la bacteria Escherichia coli durante más de 50.00 generaciones. El experimento, considerado el más largo del mundo en su área, comenzó en 1988 y ha permitido a Lenski determinar que los miembros de uno de sus cultivos de bacterias, después de 31.000 generaciones, evolucionaron. Los organismos en cuestión han desarrollado un nuevo rasgo y son capaces de asimilar citrato en condiciones aeróbicas, es decir, en presencia de oxígeno.


Echerichia coli

Algunos experimentos deben extenderse a lo largo de muchos años para que produzcan resultados importantes. Si queremos estudiar la evolución de los seres vivos, por ejemplo, necesitamos analizar decenas de miles de generaciones y aunque los conejillos de indias de nuestro laboratorio tengan una vida muy corta, alcanzar un numero tan elevado de divisiones requiere de varios años. Eso es algo que seguramente tiene muy claro Richard E. Lenski, un científico que ha estudiado 12 poblaciones de la bacteria Escherichia coli desde hace unos 25 años. Comenzó con su experimento en 1988 y vio cómo se sucedían unas 55.000 generaciones de estos seres. Se trata, por mucho, del experimento de “síntesis evolutiva” más largo encarado hasta la fecha. Y los resultados, parece, han valido la pena.

El cuerno de un unicornio

“Hemos descubierto cómo puede surgir el cuerno de un unicornio,” afirma Lenski en un articulo que acaba de publicar Nature. La frase viene a cuento por que el científico ha encontrado que una de las poblaciones de bacterias que está estudiando “mutó” allá por la generación número 31.000, desarrollando un nuevo rasgo. Los integrantes de esa colonia son ahora capaces de asimilar citrato en condiciones aeróbicas (es decir, en presencia de oxígeno), algo que los integrantes originales de la colonia eran incapaces de hacer.
Para que esto ocurra, explica Lenski, un rasgo nuevo ha tenido que evolucionar mediante el “reordenamiento” y “amplificación” de algunos genes preexistentes. Es decir, no ha aparecido ningún gen nuevo, pero sí se ha modificado parte del código genético existente. Este experimento demuestra claramente que los denominados “cambios microevolutivos graduales” ocurren y que pueden producir innovaciones en el fenotipo. Según el autor, esto desarma uno de los argumentos más importantes esgrimidos por los creacionistas.
En realidad, no es la primera vez que un experimento de estas características encuentra algún cambio microevolutivo pero, hasta donde sabemos, ninguno ha hallado uno tan grande ni ha dejado registrado todos los pasos previos que conducen al cambio. En efecto, el equipo de Lenski ha sido lo suficientemente constante como para cada día, durante 25 años, transferir una a una las 12 poblaciones a un nuevo matraz para que den lugar a una nueva generación y, de paso, almacenar a 80 ºC bajo cero una muestra de cada una. Esto permite el análisis posterior de las mismas, convirtiendo el experimento en una suerte de “mapa” que muestra la forma en que los genes se fueron modificando.

martes, 25 de septiembre de 2012

NUEVA Y EXTRAÑA FAMILIA DE ARAÑAS DE CAVERNA

agenciasinc.es
 
Se ha descubierto una nuevo grupo de arañas de caverna, que destacan por tener al extremo de sus patas lo que podría definirse como garras en forma de garfio.
Estas arañas son tan evolutivamente especiales que representan no sólo un nuevo género y especie, sino también una nueva familia (la Trogloraptoridae).


La nueva araña. (Foto: Griswold CE, Audisio T, Ledford JM)

Los resultados de un estudio pionero sobre la nueva familia y su relevancia evolutiva y de conservación se han hecho públicos a través de la revista académica Zookeys, de Pensoft Publishers.
Un equipo de voluntarios, no necesariamente con formación académica oficial, que ejercen labores de apoyo para la investigación científica en la organización Western Cave Conservancy, y aracnólogos de la Academia de Ciencias de California, encontró estas arañas viviendo en cavernas del suroeste de Oregón. Unos colegas de la Universidad Estatal de San Diego encontraron más en bosques de secoyas.
Charles Griswold, Joel Ledford y Tracy Audisio, todos de la Academia de Ciencias de California, recolectaron, analizaron y describieron la nueva familia.
Las arañas Trogloraptor pasan mucho tiempo colgadas de redes rudimentarias en los techos de las cavernas. Con sus patas extendidas, el individuo adulto normal mide unos cuatro centímetros de extremo a extremo. Sus extraordinarias garras sugieren que son depredadores feroces y especializados, pero aún no se sabe cuáles son sus presas típicas y cómo es su conducta de ataque.
La anatomía de la Trogloraptor obligará a los aracnólogos a revisar lo que saben sobre la evolución de las arañas.
Todavía no se sabe la distribución real de la Trogloraptor. Sin embargo, el hecho de que siendo un animal peculiar y relativamente grande no haya sido descubierta hasta 2012 sugiere que no debe ser muy común.

lunes, 24 de septiembre de 2012

LAS AVES HUELEN EL MIEDO DE SUS CRÍAS

agenciasinc.es
 
Ante una amenaza, muchos animales reaccionan emitiendo sustancias químicas que ahuyentan a los predadores y previenen a otros del peligro, y las aves no son una excepción. Un nuevo estudio de la Estación Experimental de Zonas Áridas del CSIC demuestra por primera vez que las aves son capaces de oler la sustancia que producen sus crías ante un peligro y, por tanto, el miedo de estas en el nido.


El olor del vómito fue la clave para que las carracas adultas se adentraran con mayor prudencia en sus cajas. Imagen: Deseada Parejo.

Cuando los pollos se quedan solos en el nido están expuestos a depredadores y a una multitud de riesgos. Si se ven amenazados, los pollos de carraca europea (Coracias garrulus), una especie de ave que cría en agujeros, expulsan por la boca una sustancia anaranjada y olorosa que sus padres son capaces de identificar como una señal de algún tipo de peligro. Así lo confirma un estudio publicado en la revista Biology Letters.
“Hasta hace relativamente poco tiempo se pensaba que las aves usaban el olfato de manera anecdótica, pero actualmente, hay muchas evidencias de su uso en contextos importantes”, explica a SINC Deseada Parejo, autora principal del trabajo e investigadora en el departamento de Ecología Funcional y Evolutiva de la Estación Experimental de Zonas Áridas del CSIC.
La comunidad científica ya sabía que las aves tienen la capacidad de producir sustancias defensoras químicas al sentirse amenazadas. Sin embargo, se desconocía si estas señales de alarma podían ser identificadas por otras aves como riesgo de depredación.
Este estudio supone “la primera evidencia en aves de que una sustancia química producida en un contexto interespecífico desempeña un papel comunicativo fundamental en un escenario de comunicación entre individuos de la misma especie (comunicación padre-hijo)”, asegura Parejo. El ‘vómito’ expulsado por las crías alerta a los padres de amenazas ocurridas en el nido durante su ausencia en búsqueda de alimento.
 
Un experimento con carracas europeas
 
Para evaluar la hipótesis de que las aves ‘huelen’ el miedo sufrido por sus congéneres, el equipo de investigación realizó un experimento entre junio y julio de 2010 en nidos con pollos de carraca europea de menos de diez días de vida.
Al manipularlos, los pollos de una serie de nidos vomitaron la sustancia, que fue empleada para marcar ligeramente –se empleó un mililitro– otros nidos diferentes, en concreto nueve cajas-nido en ausencia de los padres. Otras seis cajas-nido se marcaron con esencia de limón como control oloroso no peligroso.
Al volver a los nidos, el olor del vómito fue la clave para que las carracas adultas se adentraran con mayor prudencia en sus cajas. “Efectivamente, los padres respondieron al olor del vómito siendo más cautos a la hora de acercarse a los nidos”, apunta la bióloga.
Además, las aves detectaron las pistas que sus crías les proporcionaron incluso antes de entrar en sus cajas-nido “gracias a la naturaleza volátil de las sustancias”, aclaran los autores. Ante el olor a limón, una esencia desconocida para ellas, los padres no retrasaron su vuelta al nido para alimentar a sus pollos durante el tiempo del experimento.
“La sustancia podría también tener una función defensiva –por su desagradable olor y quizás sabor– alejando así a los predadores. Esto aumentaría la supervivencia de los adultos y, por tanto, de las crías”, concluye el estudio.
 
Referencia bibliográfica:
 
Parejo, D.; Amo, L.; Rodríguez, J.; Avilés, J.M. “Rollers smell the fear of nestlings” Biology Letters 8(4): 502-504 DOI: 10.1098/rsbl.2012.0124, 23 de agosto de 2012.

domingo, 23 de septiembre de 2012

LOS HUMANOS YA RECICLABAN HACE 13.000 AÑOS

noticiasdelaciencia.com
 
Una investigación de la Universitat Rovira i Virgili y el Instituto Catalán de Paleoecologia Humana y Evolución Social (IPHES), en España, revela que los humanos del Paleolítico Superior reciclaban sus artefactos de piedra para nuevos usos. El estudio se basa en artefactos quemados hallados en el yacimiento de Molí del Salt en Tarragona.


El reciclaje pudo haber sido determinante en las poblaciones cazadoras y recolectoras del Paleolítico. En la fotografía, yacimiento Molí del Salt en Tarragona. (Imagen: M. Vaquero et al)
 
El reciclaje de herramientas de piedra durante la Prehistoria es un tema escasamente tratado debido a las dificultades para verificar esta práctica en el registro arqueológico. Sin embargo, es posible encontrar evidencias, como demuestra un estudio publicado en la revista Journal of Archaeological Science.
“Para identificar el reciclaje es necesario diferenciar dos momentos en la secuencia de manipulación de un objeto –el momento anterior a la alteración y el posterior–, separados por un intervalo durante el cual el artefacto ha experimentado algún tipo de alteración. Es la primera vez que se hace un estudio sistemático de este tipo”, explica a SINC Manuel Vaquero, investigador en la Universitat Rovira i Virgili.
Los arqueólogos encontraron un alto porcentaje de restos quemados en el yacimiento de Molí del Salt (Tarragona), que corresponden al Paleolítico superior final, con 13.000 años de antigüedad. “Escogimos estos artefactos quemados porque pueden demostrar de forma sencilla si se ha producido una modificación posterior a la exposición al fuego”, asegura el experto.
Los resultados indican que el reciclaje de utensilios fue un fenómeno habitual durante el Paleolítico superior. Sin embargo, esta práctica no se documenta de la misma manera en todas las clases de artefactos. El uso de herramientas recicladas es más común en el caso de las actividades domésticas y parece asociado a necesidades inmediatas.
El reciclaje se asocia a un comportamiento expeditivo, una forma fácil y rápida de disponer de un utensilio cuando surge la necesidad. Las herramientas utilizadas en la caza, como las puntas de proyectil, por ejemplo, no fueron casi nunca fabricadas a partir de artefactos reciclados. En cambio, los artefactos dobles –los que combinan dos herramientas en una misma pieza– se reciclaron más.
“Esto indica que una parte importante de estos utensilios no se concibieron desde el principio como artefactos dobles, sino que primero se fabricó una herramienta y la segunda fue añadida posteriormente, cuando el artefacto fue reciclado”, apunta el investigador. La historia de los artefactos –la secuencia de modificaciones que han experimentado a lo largo del tiempo– es fundamental para entender su morfología final.
Según Vaquero, “esto es importante sobre todo desde el punto de vista del valor cultural de los objetos, especialmente en periodos como el Paleolítico Superior, en los que se tiende a asumir que la forma es siempre el reflejo de una imagen mental bien definida”.
El reciclaje pudo haber sido determinante en las poblaciones cazadoras y recolectoras del Paleolítico, si se toma como referencia el comportamiento de los indígenas actuales.
“Tiene importancia económica, ya que incrementa la disponibilidad de los recursos líticos, especialmente en contextos de escasez. Además, es un factor relevante en la interpretación de los yacimientos porque se convierten, no solamente en territorios donde se puede vivir, sino también en lugares de aprovisionamiento de recursos”, subraya el investigador.
La reutilización de recursos evitó a estos humanos tener que desplazarse a los lugares donde se encontraba la materia prima para fabricar las herramientas, que podían encontrase alejados del campamento. “Simplemente cogían un artefacto abandonado por los grupos que ocuparon anteriormente el yacimiento”.
Vaquero y su equipo creen que esta práctica ha de tenerse en cuenta a la hora de analizar los yacimientos. “Los pobladores de estas zonas pudieron desplazar objetos desde el lugar donde se depositaron originalmente, o incluso excavar o remover sedimentos para buscar las herramientas”, destaca el investigador. (Fuente: SINC)

sábado, 22 de septiembre de 2012

DOS ETNIAS AFRICANAS PROTAGONIZARON LA PRIMERA 'SEPARACIÓN' HUMANA HACE 100.000 AÑOS

agenciasinc.es
 
Un equipo internacional de científicos ha analizado 2,3 millones de variantes de ADN de 220 personas del centro y sur de África. El estudio genético, el mayor hasta la fecha, confirma que los grupos étnicos Khoi y San (bosquimanos) se separaron hace 100.000 años de la rama ancestral común a la que pertenece el resto de los humanos modernos, incluso antes de que salieran de África, hace 60.000 años.


Arte rupestre de los San en una cueva de las montañas de la provincia de Limpopo (Sudáfrica). Imagen: Carina Schlebusch.


Los KhoiSan –nombre que unifica los grupos étnicos de los ganaderos Khoi y los cazadores-recolectores San–, que habitan diferentes regiones del sur de África, son los descendientes modernos de las poblaciones que se diversificaron por primera vez de los humanos que luego emigraron fuera de este continente. Aquella diversificación inicial se produjo hace unos 100.000 años, según demuestra un estudio publicado esta semana en Science.
“Las poblaciones de Khoi y San forman parte de una rama poblacional que se separó muy pronto (hace 100.000 años) de otra rama ancestral común a todos los demás humanos modernos”, confirma a SINC Carina Schlebusch, autora principal del estudio e investigadora en el departamento de Biología Evolutiva de la Universidad de Uppsala (Suecia).
El equipo de investigadores analizó 2,3 millones de variantes de ADN de unas 220 personas de 11 poblaciones diferentes del centro y sur de África para demostrar que en la población de KhoiSan hay divergencias poblacionales que se remontan a hace 35.000 años, cuando los pueblos San del norte de Namibia y Angola se separaron de los pueblos KhoiSan del sur de África.
“Hemos identificado una única región en África donde las poblaciones tuvieron la mayor diversidad”, apunta Schlebusch quien añade que los patrones de la variación genética en las poblaciones africanas sugieren una historia poblacional "compleja".
Según el estudio, las divergencias entre los pueblos de África tienen importantes implicaciones y consecuencias a la hora de descifrar la historia de la humanidad. “Existe una asombrosa diversidad étnica entre el grupo Khoisan, y tuvimos la oportunidad de observar muchos aspectos de la colorida historia que dio origen a esta diversidad en su ADN", recalca la investigadora.
El trabajo hace hincapié en cómo se expandió el pastoreo hacia el sur de África con la cultura Khoi. Con los datos genéticos, los expertos observaron que los pastores Khoi procedían de un grupo San del sur que adoptó el pastoreo. A esto se añaden las aportaciones genéticas de un grupo de África oriental, que pudo ser el primero en introducir esta práctica ganadera en la región.
 
Lo que esconden los genes
 
La selección de genes implicados en la función muscular, la respuesta inmunitaria, y la protección ante los rayos UV evidencian la adaptación local de los diferentes grupos Khoi y San. Para los investigadores estos genes pudieron conservarse en el catálogo genético de los grupos locales.
Pero para identificar estos genes, el equipo de científicos diseñó una estadística que puso a prueba los genes que evolucionaron rápidamente en los ancestros de los humanos modernos que viven en la actualidad. “Estos genes pudieron haber desempeñado un papel en la aparición de las características humanas modernas”, señala la autora principal.
En este sentido, los investigadores descubrieron, entre otros, genes con funciones en la morfología del esqueleto (como RUNX2 y ROR2). “Ya se sabía que había una gran cantidad de variación morfológica en el registro arqueológico previo a la aparición de la forma humana moderna, por lo que estos genes pudieron desempeñar un papel en la aparición de la anatomía humana moderna”, subraya a SINC Schlebusch.
 
Referencia bibliográfica:
 
Carina M. Schlebusch et al. "Genomic Variation in Seven Khoe-San Groups Reveals Adaptation and Complex African History” Science 20 de septiembre de 2012.

¿GUEPARDOS, GATOS O TIGRES?

ecoticias.com
 
Investigadores del Instituto de Biotecnología HudsonAlpha y la Universidad de Stanford, junto con expertos de todo el mundo, han anunciado en 'Science' nuevos hallazgos genéticos que ayudan a comprender la base molecular de los patrones para el color en el pelo de los felinos.




Los distintos patrones de color claro y oscuro en el pelo son evidentes no sólo en gatos domésticos, sino también en sus parientes silvestres, desde los guepardos a los tigres y los leopardos de las nieves.
"Hasta ahora no ha habido ninguna explicación biológica obvia para explicar el por qué de las manchas del guepardo o las rayas en los tigres, cebras o incluso del gato común", afirma el coautor Gregory Barsh, investigador en HudsonAlpha y profesor de Genética en Stanford.
Al comparar las diferencias de secuencia entre las manchas y rayas de los gatos domésticos, los investigadores descubrieron que la evidencia apuntaba a un gen al que llamaron 'Taqpep'. Los gatos con manchas tenían mutaciones específicas en ambas copias de este gen, mientras que los gatos rayados no las tenían.
Por otro lado, el examen de los genes expresados en células de pelo oscuro y células de pelo claro reveló que la repetición de las manchas es debida a variaciones en otro gen, EDN3, que se expresa en altos niveles en las células del pelo de color oscuro.
Los investigadores sugieren por lo tanto que el gen 'Taqpep' ayuda a establecer ya sea un patrón periódico de rayas, o un patrón moteado o manchado, determinando el nivel de EDN3 expresado en cada área de la piel en una etapa temprana del desarrollo del gato.
Según Barsh, el descubrimiento de nuevas vías y mecanismos genéticos es la base para entender el modelo codificado en cualquier genoma, incluyendo el de los seres humanos. Por ejemplo, los estudios con moscas de la fruta y gusanos han puesto de manifiesto los principios que rigen la forma en que las células cancerosas viven y mueren.
Barsh señala que "el descubrimiento de nuevos principios biológicos en los animales que están más estrechamente relacionados con los seres humanos, como los gatos, los perros y los ratones de laboratorio, pueden revelar descubrimientos inesperados con amplias implicaciones para la biología y las enfermedades humanas".
Los investigadores se proponen ahora averiguar el mecanismo exacto por el cual Taqpep y EDN3 funcionan, y estudiar por qué algunos animales como los leones, pumas o algunos gatos domésticos no tienen patrones perceptibles, con independencia de la condición del gen Taqpep. "Sabemos que hay una mutación que inhibe la formación de patrones en algunos gatos y nos gustaría investigar ese mecanismo", concluye Barsh.

jueves, 20 de septiembre de 2012

LOS ABEJORROS SELECCIONAN LA RUTA ÓPTIMA PARA RECOGER EL NÉCTAR DE LAS FLORES

ecoticias.com
 
Científicos de la Universidad 'Queen Mary' de Londres han observado, por primera vez, cómo los abejorros seleccionan la ruta óptima para recoger el néctar de las flores y volver a su nido. En el estudio publicado en 'PLoS Biology', los científicos, en colaboración con el Harmonic Radar Group, han llevado a cabo un seguimiento de radar para mostrar cómo los abejorros descubren las flores, aprenden su ubicación y usan el ensayo y error para encontrar la ruta más eficiente.




Los profesores Lars Chittka y Mathieu Lihoreau de Queen Mary, y sus colaboradores, crearon cinco flores artificiales en un campo de 1 kilómetro de diámetro. Cada flor estaba equipada con cámaras con sensores de movimiento y plataformas de aterrizaje con gotas de sacarosa.
"Mediante modelos matemáticos, diseccionamos el proceso de aprendizaje de los abejorros e se identificó cómo se puede descifrar esta solución óptima sin un mapa. Inicialmente, las rutas eran largas y complejas, y los insectos volvían a visitar flores vacías varias veces", explica Lihoreau, quien añade que, "a medida que ganaban experiencia, los abejorros iban refinando sus rutas a través del ensayo y error".
Los abejorros probaron alrededor de 20 de las 120 rutas posibles, siendo capaces entonces de seleccionar el camino más eficiente para llegar a las flores, sin tener que calcular todas las posibilidades.
Chittka y sus colaboradores ya habían demostrado que los abejorros son capaces de aprender la ruta más corta posible al navegar entre las flores en el laboratorio, pero esta es la primera vez que han podido observar este comportamiento en condiciones naturales.
"La velocidad a la que aprenden a través de ensayo y error es bastante extraordinaria", señala Chittka, quien agrega que "al quitar una flor, los insectos continuaban buscando en ese lugar. Así, parece que las abejas no olvidan fácilmente una flor fructífera".
Los científicos utilizaron cámaras activadas por movimiento y minúsculos radares montados sobre los abejorros para rastrear sus movimientos. Las grabaciones en las flores mostraron que cada insecto tenía un destino y ruta favoritos.
Chris Rawlings, del Harmonic Radar Group, señala que "este es un resultado interesante porque muestra que comportamientos aparentemente complejos pueden ser descritos por reglas relativamente simples que se pueden describir matemáticamente. Esto significa que ahora podemos usar las matemáticas para saber cuándo el comportamiento de las abejas puede verse afectado por su entorno y para evaluar, por ejemplo, el impacto de los cambios en el paisaje".

DESCRIBEN RELACIONES INESPERADAS ENTRE PULGONES Y HORMIGAS

agenciasinc.es
 
Un equipo de Investigadores españoles y costarricenses han descrito en un estudio relaciones mutualistas que establecen las hormigas y los áfidos o pulgones en Costa Rica. El trabajo destaca que en estas interacciones salen beneficiadas las dos especies de animales.


Colonia de Cerataphis brasiliensis atendida por la hormiga Camponotus atriceps en la planta 'Chamaedora costaricana'. Imagen: Nicolás Pérez Hidalgo-DiCYT.

Investigadores españoles y costarricenses han descrito relaciones mutualistas que establecen las hormigas y los áfidos o pulgones en Costa Rica en un artículo publicado en la revista científica Sociobiology.
La colaboración entre expertos de la Universidad de León, la Universidad Autónoma de Barcelona y la Universidad de Costa Rica ha dado lugar a este trabajo que ha establecido la existencia de interacciones entre pulgones y hormigas en las que salen beneficiadas las dos especies de animales. "Estas relaciones nunca se habían estudiado en esta parte del mundo y están resultando inesperadas por su complejidad", señalan los investigadores.
 
Trabajos de granjero y transporte
 
Nicolás Pérez Hidalgo, científico del Departamento de Biodiversidad y Gestión Ambiental de la Universidad de León, ha explicado a DiCYT que las hormigas actúan como "granjeros" de los áfidos, ya que eliminan hongos y depredadores que amenazan a estos insectos y además les transportan. A cambio, las hormigas obtienen con facilidad melaza defecada por los pulgones que es muy rica en azúcares.
 
Sorpresas
 
Aunque este tipo de mirmecofilia por parte de otros insectos es habitual, la novedad de la investigación es que "en Centroamérica nadie había estudiado los pulgones" y los científicos se han encontrado con sorpresas. "Esperábamos que cada especie de hormiga se relacionase únicamente con una especie de pulgón", señala. Sin embargo, se han encontrado con casos como el de Solenopsis geminata, que atiende a ocho especies de áfidos. En total, se han establecido 38 interacciones entre pulgones y hormigas que implican a 19 especies de los primeros y a 29 de las segundas.
En la investigación de Pérez Hidalgo ha colaborado el especialista en hormigas Xavier Espadaler, de la Universidad Autónoma de Barcelona. Este trabajo también es fruto de los estudios que el grupo de Afidología de la Universidad de León viene realizando desde 2008 con William Villalobos Muller, científico de la Universidad de Costa Rica, una labor que ha permitido incrementar un 22% el conocimiento afidológico de Costa Rica, al haber descrito nuevas especies de pulgones en los últimos años.
 
Diversidad
 
El estudio de las muestras recogidas, la revisión del material y su análisis siguen dando sus frutos, de manera que la Universidad de León espera próximas publicaciones que incrementen el conocimiento sobre este tema. En general, los científicos han comprobado en los últimos años que la diversidad de áfidos en Costa Rica es muy superior a lo esperado. En teoría, las zonas tropicales albergan muchas menos especies que las zonas templadas del planeta. Sin embargo, los investigadores están encontrando más de las previstas inicialmente y, como en este caso, con relaciones con su entorno variadas y complejas.

miércoles, 19 de septiembre de 2012

LOS CUERVOS INTUYEN LAS 'CAUSAS OCULTAS'

agenciasinc.es
 
Una investigación, liderada por la Universidad de Auckland (Nueva Zelanda), ha descubierto que la especie de cuervos de Nueva Caledonia (Corvus moneduloides) reaccionan de forma diferente según se mueva un objeto a simple vista o de forma oculta. Este ave ya había sorprendido a los científicos anteriormente por habilidades tales como crear herramientas para obtener comida.


Ejemplar de cuervo Nueva Caledonia. Imagen: Mick Sibley.

Una cualidad de los seres humanos es que pueden imaginar las causas de un hecho que se produce a su alrededor sin verlo. En relación con estas habilidades está la capacidad de intuir cuándo un objeto se mueve por razones ocultas a simple vista.
En este sentido, un grupo de científicos, liderado por Alex H. Taylor de la Universidad de Auckland, ha observado el comportamiento de ocho ejemplares del cuervo de Nueva Caledonia para conocer el grado de precaución de esta especie ante la presencia de agentes visibles e invisibles. El estudio se publica en la revista PNAS.
“Para realizar el experimento se situó a las aves en un recinto con una caja con comida y un instrumento con el que extraerla, e introdujeron también en el aviario un palo que se movía a través de un dispositivo que tiraba de una cuerda. El palo representaba un estímulo adverso para las aves, ya que se mueve dentro del espacio donde éstas sitúan la cabeza para extraer la comida de la caja”, apunta el trabajo.
Los investigadores estudiaron a las aves mientras contemplaban dos acciones. Durante la primera, los cuervos podían ver a una persona entrar en el recinto, mover el palo y después abandonarlo. En la segunda, las aves veían el palo moverse sin que hubiera nadie presente.
 
Más cautelosos ante acontecimientos invisibles
 
“Pese a que en ambas situaciones se producía el movimiento del palo, la reacción de los cuervos en una y otra fue distinta. Cuando éste se movía por un agente visible en el recinto y de pronto desaparecía, las aves inspeccionaban el espacio menos que cuando el palo se movía sin ningún agente visible”, aseguran los expertos. Es decir, los cuervos fueron más cautelosos cuando el palo lo movía un agente desconocido o imperceptible.
Según los investigadores, esto puede deberse a que, cuando existe presencia humana, los cuervos le atribuyen el movimiento, por tanto, cuando éste se marcha, infieren que es improbable que el palo se mueva otra vez. En cambio, cuando no se ve nada que pueda estar moviendo el palo, no saben a qué atribuir el movimiento e intuyen que el movimiento se puede volver a repetir.
Hasta el momento se sabía que algunos animales pueden razonar sobre el resultado de sucesos accidentales, pero sólo los humanos eran considerados capaces de inferir sobre los mecanismos causales ocultos. Sin embargo, el equipo de Taylor demuestra que estas aves tienen esta habilidad de atribuir lo que ven a causantes ocultos. “Este hallazgo puede ayudar a mejorar nuestro conocimiento de la evolución de la cognición humana”, concluyen.
Los autores del estudio sugieren que, en el futuro, es importante estudiar a otros animales con diferentes niveles de socialización y de construcción de instrumentos para comprender las diferentes presiones selectivas, es decir, los fenómenos que alteran el comportamiento y la salud de los seres vivos en un entorno determinado.
 
Referencia bibliográfica:
 
Alex H. Taylor, Rachael Miller y Russell D. Gray. “New Caledonian crows reason about hidden causal agents,” PNAS Online Early Edition septiembre 2012.

PROFUNDIZANDO EN ECOSISTEMAS EXTRAÑOS DE ORGANISMOS METANÓGENOS

noticiasdelaciencia.com
 
Según algunas estimaciones, una tercera parte de los organismos de la Tierra viven en sedimentos y rocas. Incluso se ha llegado a estimar que en la corteza y los sedimentos marinos hay una cantidad de biomasa quizá tan grande como la de todas las plantas y animales de la superficie. Sin embargo, la vida de esas criaturas del subsuelo sigue estando llena de misterios.
 

Chimenea submarina, vista por el submarino Alvin. (Foto: Mark Spear/WHOI)

El microbiólogo James Holden de la Universidad de Massachusetts en Amherst, Estados Unidos, y sus colegas, intentan aclarar algunos de esos misterios. En su expedición más reciente, han obtenido los primeros datos detallados sobre ciertos microorganismos metanógenos (productores de metano, el cual expulsan como producto de desecho) que viven en las fumarolas del lecho oceánico, las cuales son grietas en terrenos volcánicos submarinos de las cuales emanan fluidos calientes, ricos en minerales.
El descubrimiento de fumarolas hidrotermales en el fondo del Océano Pacífico en 1977 revolucionó las ideas sobre dónde y cómo puede existir la vida. Esos insólitos ecosistemas, repletos de vida, plantearon nuevas preguntas que los investigadores han estado tratando de responder desde entonces.
Holden y Helene Ver Eecke, también de la citada universidad, se valieron de técnicas especiales de cultivo microbiano para buscar organismos en la naturaleza y, a continuación, estudiar su crecimiento en el laboratorio.
Julie Huber del Laboratorio Biológico Marino en Cabo Cod realizó análisis moleculares de los microorganismos, mientras que David Butterfield y Marvin Lilley de la Universidad de Washington, hicieron análisis geoquímicos de los fluidos.
Valiéndose del submarino de investigación Alvin, recolectaron muestras de fluidos hidrotermales que brotan de fumarolas hidrotermales del tipo conocido como fumarola negra, con temperaturas de hasta 350 grados centígrados (662 grados Fahrenheit), y de grietas del fondo oceánico con temperaturas más bajas.
Algunas de las muestras fueron tomadas en la zona del Volcán Axial de la Dorsal de Juan de Fuca, frente a las costas de Washington y Oregón.
En otro punto, con niveles bajos de hidrógeno, también en la Dorsal de Juan de Fuca, el equipo de investigación encontró algunos metanógenos hipertermófilos sobreviviendo gracias a alimentarse de los residuos de hidrógeno producidos por otros hipertermófilos, en lo que constituye un ecosistema metanógeno que incluye una relación simbiótica entre microorganismos.

lunes, 17 de septiembre de 2012

EL ÁRBOL DE LA VIDA: SISTEMÁTICA Y EVOLUCIÓN DE LOS SERES VIVOS

agenciasinc.es
 
Publicar un libro sobre el árbol de la vida supone una aventura. Un reto al que se han enfrentado dos investigadores del CSIC, Pablo Vargas del Real Jardín Botánico y Rafael Zardoya del Museo Nacional de Ciencias Naturales, que han coordinado el trabajo de más de medio centenar de científicos especialistas en los distintos grupos de seres vivos.


El árbol de la vida: sistemática y evolución de los seres vivos. Imaagen: Laura Díez.

Fue Darwin quien imaginó “el gran Árbol de la Vida” anticipando que algún día conoceríamos en detalle las relaciones entre todas las especies, tanto las vivas como las extinguidas, y que más allá de constituir un nuevo sistema de clasificación, sería un marco para estudiar la evolución de la vida.
A lo largo de 53 capítulos se hace un recorrido por el árbol de la vida y las metodologías y otras disciplinas que utilizan la filogenia como hipótesis de trabajo para describir la biodiversidad actual del planeta.
Como punto de partida se desgrana el desarrollo de la sistemática –ciencia de clasificación de los seres vivos- cuyo progreso en las últimas décadas ha sido espectacular. A partir de ahí es posible adentrarse en los tres grandes grupos o dominios de seres vivos: bacterias, arqueas y eucariotas. El descubrimiento de los tres dominios constituye un hito en la breve historia de la filogenia molecular que, por otra parte, no ha estado exento de polémica.
Las bacterias y las árqueas comparten una gran diversidad metabólica a pesar de su gran simplicidad celular ya que constan de una sola célula y carecen de núcleo. Aunque el número de especies apenas alcanza el 0,5% de todas las especies descritas actualmente, su biomasa global sería equivalente a la de todos los vegetales que cubren el planeta.
Hasta que no se pusieron a punto técnicas de filogenia molecular no fue posible descubrir las arqueas, las cuales, junto a las bacterias, llevan 3.500 millones de años sobre la Tierra. Ambos grupos han colonizado todos los ambientes que permiten la vida. Uno de los rasgos más asombrosos de su biología es la transferencia horizontal de genes, que puede ocurrir entre especies muy alejadas, cosa que no ocurre en los eucariotas, en los que el intercambio genético se restringe a los miembros de una misma especie.
Aunque el origen de los eucariotas aún está por resolver, cada vez hay más evidencias de que las mitocondrias –orgánulos que se encargan de suministrar energía a las células eucarióticas- son el resultado de la simbiosis entre una arquea y una bacteria.
La diversidad biológica de este dominio es extraordinaria ya que abarca organismos unicelulares y pluricelulares, autótrofos y heterótrofos. Es más, una gran parte de su riqueza está aún por descubrir, especialmente en lo que se refiere a los microbios –protistas-, organismos clave para averiguar el origen de la multicelularidad, el cloroplasto y la mitocondria.
La filogenia de los eucariotas constituye un campo de la ciencia que se reescribe dia a día. Recientemente se han agrupado los hongos –Fungi- con los animales –Metazoos- y se han separado de las plantas. Actualmente el término planta se reserva para un grupo natural de algas rojas, algas glaucofitas y una línea verde –clorobiontes- también conocidas como plantas verdes, de la que surgieron las plantas terrestres que conquistaron la tierra hace unos 470 millones de años, cambiando de modo drástico la composición de la biosfera.
Posteriormente, la adquisición de un tejido vascular, con funciones de sostén y transporte de sustancias a larga distancia, ha permitido a las plantas vasculares colonizar exitosamente los distintos ambientes terrestres y dominar en poco tiempo todos sus ecosistemas, superando las 270.000 especies.
Después de los insectos y de las arañas, los hongos son los eucariotas más numerosos. Evolutivamente están más cerca de los animales que de las plantas, aun cuando la micología sigue vinculada a la botánica por razones históricas. El tránsito del medio acuático al terrestre ocurrió a través de una importante radiación evolutiva que ha dado lugar a una cifra en torno al millón y medio de especies, de las que no se conoce ni el 10%.
Junto con los hongos, los metazoos o animales modernos son los seres vivos más ricos en especies, aproximadamente 1.200.000. El camino evolutivo seguido por los animales en sus orígenes es muy complejo ya que todo indica que diferentes regiones en el genoma han podido experimentar historias evolutivas muy dispares.
Por otra parte, también resulta fundamental comprender las transiciones que dan lugar a los organismos con simetría bilateral que constituyen la inmensa mayoría de los animales, desde algunos parásitos intracelulares microscópicos hasta las ballenas.
A partir de aquí, la rama que seguíamos se divide en dos linajes muy complejos por la rápida diversificación acaecida durante el Cámbrico. La línea que se inicia con los protóstomos representa el 95% de la diversidad animal, ya que incluye los dos filos con un mayor número de especies descritas: los artrópodos, con 1,1 millón, y los moluscos, con más de 100.000.
Por su parte, los deuteróstomos –aquellos en los que el primer orificio embrionario se transforma en ano y la boca es de nueva formación- incluyen a los cordados y, por tanto, a los vertebrados. Este grupo señala el paso definitivo del medio acuático al terrestre, lo que le ha permitido una colonización exitosa de infinidad de hábitats en todos los continentes.
Para ayudar al lector a interpretar los grandes grupos y la evolución de la vida desde su origen, también se abordan aspectos evolutivos en los que las filogenias son imprescindibles, como pueden ser la especiación, la biogeografía, la evolución en islas, la ecología evolutiva, la evolución del comportamiento, la evolución del desarrollo o la simbiosis. En los capítulos finales se detallan los métodos actuales de reconstrucción filogenética y se discuten los avances de la taxonomía tanto teóricos como prácticos.
No existe ningún texto que aglutine de forma tan vigorosa el extraordinario conocimiento filogenético adquirido en la última década, en la que el aporte de datos y enfoques ha sido sorprendente. Si bien el reto que supone profundizar en la filogenia es pasmoso, el nivel de conocimiento que hay hoy en día sobre las relaciones filogenéticas entre los organismos vivos es suficientemente sólido como para aventurar que la síntesis que ofrece este libro sea válida durante largo tiempo.
Uno de los atractivos de la obra es subrayar las principales cuestiones pendientes de resolver, lo que no hace sino aquilatar el conocimiento científico que poseemos sobre el árbol de la vida.

domingo, 16 de septiembre de 2012

UNA MOLÉCULA QUE PUDO TENER UN PAPEL CLAVE EN LA TRANSICIÓN DESDE LA VIDA UNICELULAR A LA PLURICELULAR

noticiasdelaciencia.com
 
Se ha conseguido identificar una molécula que pudo desempeñar un papel clave en cómo las células "aprendieron" a diferenciarse unas de otras en los organismos multicelulares primitivos.


La Dictyostelium discoideum es una ameba microscópica. Un grupo de cien mil de ellas puede formar un montículo del tamaño de un grano de arena. (Foto: Rex Chisholm, Northwestern University / NIGMS)
 
Los biólogos del desarrollo intentan conocer detalladamente cómo se lleva a cabo ese proceso un tanto enigmático que hace que células que al principio son idénticas lleguen a diferenciarse tiempo después en los tipos especializados de células que forman los tejidos y órganos.
Recientemente, un equipo de investigación del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Dundee, Reino Unido, ha identificado una molécula llamada c-di-GMP, que constituye la "señal" que puede inducir la diferenciación hacia una clase de células.
La investigadora Pauline Schaap y sus colegas vienen trabajando desde hace tiempo con un organismo multicelular simple, Dictyostelium, cuyas células que pueden moverse espontáneamente se pueden diferenciar hacia dos tipos de células sin movilidad. En una investigación anterior, el equipo de Schaap demostró que una sustancia de señalización llamada cAMP induce la diferenciación hacia una de esas dos clases, la espora. Ahora Schaap y sus colegas han identificado otra sustancia, el c-di-GMP, como la señal que induce la diferenciación hacia la otra clase de célula.
Lo descubierto en el nuevo estudio brinda una buena oportunidad de profundizar en el intrigante proceso que hizo que las células "aprendieran" a volverse distintas unas de otras en los organismos multicelulares primitivos.
Antes de este estudio, el c-di-GMP sólo se había encontrado en bacterias. En ellas, el c-di-GMP típicamente hace que éstas pierdan su facultad de moverse y pasen a ser parte de grandes y pegajosas colonias, conocidas como biopelículas.
El hecho de que un organismo como el Dictyostelium, muy distinto de las bacterias, use el mismo mecanismo es muy interesante y sugiere que los procesos que causan la diferenciación celular en los eucariotas, como el Ser Humano, puede tener orígenes evolutivos muy profundos en las raíces del árbol de la vida, tal como razona Schaap.

sábado, 15 de septiembre de 2012

ESTRATEGIA DE VEGETALES PARA LOGRAR QUE ROEDORES DISPERSEN SUS SEMILLAS

noticiasdelaciencia.com
 
En el desierto del Negev, Israel, una planta usa una estrategia química comparable en ciertos aspectos a una bomba de gas mostaza para lograr que los ratones que comen el fruto de la planta escupan las semillas. De este modo, el vegetal ha conseguido convertir a esos roedores en un agente de dispersión de sus semillas.

Ochradenus baccatus. (Foto: Michal Samuni-Blank, Technion-Israel Institute of Technology)
 
Así se ha comprobado en un nuevo estudio, realizado por científicos del Instituto Tecnológico de Israel (el Technion) y otras instituciones.
La planta es la Ochradenus baccatus, que alcanza aproximadamente entre 90 y 180 centímetros (3 y 6 pies) de altura. Este vegetal produce bayas, cada una de las cuales contiene entre 5 y 9 semillas. Los frutos de esta planta, u otras partes de ella, son comidos por camellos, cabras montesas, roedores y numerosos pájaros.
La planta es una especie clave que desempeña un papel decisivo en zonas desérticas, ya que suele constituir una especie de minioasis para la actividad animal, al suministrar alimento, agua, sombra y un sitio donde anidar. También es valiosa para otras especies vegetales, a las cuales sirve como "planta nodriza", ayudándolas a poder establecerse con éxito.
Roedores como el Acomys cahirinus se comen la pulpa de las bayas pero escupen casi todas las semillas. El nuevo estudio lo documenta en fotografías y vídeo. Los autores del estudio también han constatado que los ratones se comen las semillas si la "bomba de gas mostaza" es desactivada. Queda claro, por tanto, la utilidad de este recurso químico del vegetal.
En la investigación han trabajado, por parte israelí, Michal Samuni-Blank y Zeev Arad del Instituto Tecnológico de Israel (el Technion), Ido Izhaki y Alon Lotan de la Universidad de Haifa, Yoram Gerchman y Beny Trabelcy de la Universidad de Haifa en Oranim. Por parte estadounidense, han trabajado Denise Dearing de la Universidad de Utah y William Karasov de la Universidad de Wisconsin-Madison.

LAS HIENAS DISPONEN DE UN ELEVADO NIVEL DE INTELIGENCIA PARECIDO AL DE ALGUNOS PRIMATES

ecoticias.com
 
Un equipo internacional de científicos ha llevado a cabo un estudio que demuestra que las hienas manchadas, que habitan en África, tienen niveles de inteligencia que coinciden con los de algunos primates. Según los expertos, estos animales pueden resolver problemas e, incluso, contar.



Según ha explicado la autora del trabajo, publicado en 'Proceedings of the Royal Society B', Sarah Benson, los científicos pusieron a prueba a un grupo de hienas poniendo ante ellas una caja, llena de carne, que debían abrir. La investigadora ha destacado que, a pesar de ser animales salvajes y, por lo tanto, no conocer lo que era una caja como aquella, muchas de ellas utilizaron varias técnicas para intentar abrirla.
"La mordieron, le dieron la vuelta, excavaron bajo la caja o empujaban la tierra de su alrededor, entre otros métodos", ha indicado la autora, que ha señalado que, "los que utilizaron más de una técnica tendían a tener más éxito" y que "una vez que habían logrado abrir la caja eran capaces de abrirla de nuevo con mayor rapidez".
Ante esta situación, los científicos decidieron investigar la agilidad mental de estos animales que, hasta hace poco, se creía de dominio exclusivo de los primates. En los últimos años, se ha incluido en el grupo de animales 'capaces de resolver problemas' a los cuervos, palomas, pulpos, perros y ovejas, entre otros. "Ahora se puede añadir también el nombre de la hiena", ha apuntado Benson.
Durante la investigación, los expertos vieron indicios de que algunas hienas eran más imaginativas, mientras que otras aprendían mirando a sus compañeras. Del mismo modo, había algunas que no podían abrir su caja y se situaban cerca de aquellas a las que ya habían visto abrir una, de manera que cuando éstas conseguían su objetivo, compartían la carne con ellas.
Además, los científicos descubrieron que esta especie de acerca a otras especie y ataca sólo cuando 'cuentan' y saben que están en superioridad numérica con su enemigo.
La investigadora ha indicado que los resultados del trabajo han sido "una sorpresa" y que este resultado demuestra que "es un animal hábil para resolver problemas sociales".

jueves, 13 de septiembre de 2012

UNA PLANTA TROPICAL SOBREVIVE EN EL PIRINEO ARAGONÉS GRACIAS A LAS HORMIGAS

agenciasinc.es
 
Un estudio internacional liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha demostrado que las hormigas son la clave del éxito en la persistencia de la planta Borderea chouardii, una especie originaria de hace 65 millones de años y cuya única población conocida en el mundo se encuentra en el Pirineo aragonés.

Borderea chouardii. Imagen: CSIC

Borderea chouardii solo crece a 850 metros de altitud en paredes verticales de roca en un área escarpada de menos de un kilómetro cuadrado. Su inaccesibilidad ha contribuido a su supervivencia a lo largo de millones de años ya que ha estado lejos de la competencia de otras especies, y de herbívoros, entre otros. Pero los científicos se han cuestionado sobre su reproducción.
Su localización “vertical” constituye “un hándicap” para mantener la estabilidad poblacional, puesto que “la caída de semillas provocada por la gravedad llevaría con el tiempo a su extinción”, explica María Begoña García, autora del estudio que se publica esta semana en PLoS ONE e investigadora del Instituto Pirenaico de Ecología (CSIC).
El trabajo demuestra que esta planta tropical vence su problema gracias a la acción de varias especies de hormigas. Lasius grandis y Lasius cinereus se encargan sobre todo de llevar el polen desde las plantas macho hasta las hembras, y Pheidole pallidula dispersa las semillas en otras grietas distantes de la planta madre.
“Es un doble mutualismo en el que la planta se sirve de los mismos animales, tanto para la polinización como para la dispersión de las semillas. Este tipo de mutualismo es muy escaso en la naturaleza por su fuerte dependencia de un solo tipo de interactuante”, afirma García.
Pero Borderea chouardii puede permitirse ese riesgo dado que su reproducción sexual no es la parte más importante de su ciclo de vida, que puede superar los 300 años. “La descendencia es necesaria para sobrevivir, pero no urgente en este caso”, añade la investigadora.
 
Hormigas polinizadoras eficaces
 
Según este estudio, la polinización mediante hormigas es “muy efectiva”. Cerca del 80% de las flores logra cuajar frutos, y en la misma proporción los óvulos se transforman en semillas viables. Para dispersar las semillas, aparte de la acción de las hormigas –responsables de un tercio de las plántulas reclutadas en la población–, esta planta emplea también la autosiembra de frutos en grietas próximas a las hembras, pero este sistema fracasa en el 90% de las ocasiones.
El secreto de que las semillas de Borderea chouardii resulten muy atractivas para las hormigas reside en el contenido lipídico de la capa de células que recubre las semillas.
Esta especie, reliquia de los tiempos en los que en el Pirineo existían lugares con clima subtropical, fue descubierta en la década de los ‘50 y es una de las plantas más amenazadas del continente, según la Directiva de Hábitats de la Unión Europea.
El estudio, en el que también han participado investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona y del Instituto de Biociencias de la Universidad de Aarhus (Dinamarca), se ha basado en el seguimiento durante 17 años de la única población conocida de Borderea chouardii.
 
Referencia bibliográfica:
 
MB García, X. Espadaler & JM Olesen. “Extreme Reproduction and Survival of a True Cliffhanger: the Endangered Plant Borderea chouardii (Dioscoreaceae)”. PloS ONE 12 de septiembre de 2012.

EL VALOR ‘INCALCULABLE’ DE LAS 100 ESPECIES MÁS AMENAZADAS DEL MUNDO

agenciasinc.es
 
El camaleón de Tarzán (Calumma tarzan), el ave correlimos cuchareta (Eurynorhynchus pygmeus) y el perezoso pigmeo (Bradypus pygmaeus) son algunas de las especies que están a punto de desaparecer. El próximo paso para ellas será la extinción, si no se toman las medidas necesarias. Así lo confirma un informe internacional, que subraya el valor “incalculable” de estos seres vivos.

El muriqui del norte (Brachyteles hypoxanthus), que vive en los bosques húmedos costeros de Brasil, está en peligro crítico de extinción debido a la caza y a la destrucción de su habitat. Imagen: Paulo B. Chaves.

Más de 8.000 científicos de la Comisión de Supervivencia de Especies de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) se han reunido por primera vez para identificar los 100 animales, plantas y hongos más amenazados del planeta.
Las especies, que pertenecen a 48 países diferentes, son los primeros candidatos para desaparecer por completo si no se actúa para protegerlas. El futuro más sombrío es el del perezoso pigmeo (Bradypus pygmaeus) que solo habita la Isla Escudo, a 17 kilómetros de la costa de Panamá, y cuyo peso es similar al de un bebé recién nacido. Está en peligro crítico de extinción.
A este pequeño perezoso se une el antílope saola (Pseudoryx nghetinhensis), uno de los mamíferos más amenazados del sudeste asiático, conocido como el unicornio asiático debido a su rareza –su población posiblemente no alcance en la actualidad la decena de individuos–. También es curioso el caso de un hongo (Cryptomyces maximus) que vive únicamente en forma de costra en los sauces de una pequeña zona en Gales (Reino Unido).
Su principal problema, junto al resto de especies de la nueva lista, es que desaparecerían por “no ofrecer beneficios evidentes a los seres humanos”, alertan los conservacionistas desde el Congreso de la Naturaleza organizado por la UICN y que se celebra hasta el 15 de septiembre en la isla de Jeju (Corea del Sur).
Frente al nuevo enfoque conservacionista que cuestiona la aportación de la naturaleza al ser humano para valorar y priorizar su protección, no todos están de acuerdo. “Debemos adoptar una importante decisión moral y ética: ¿Tienen estas especies derecho a sobrevivir o tenemos nosotros derecho a condenarlas a la extinción?”, ha declarado Jonathan Baillie, director de Conservación de la Zoological Society of London (ZSL) que ha realizado el informe Priceless or Worthless? ("¿Sin valor o de un valor incalculable?").
La publicación tiene como objetivo dar un impulso a la conservación de las especies consideradas “sin valor” en el programa que establecen las ONG de todo el mundo. “Todas las especies enumeradas son únicas e irremplazables. Si desaparecen, no existe cantidad de dinero que las pueda recuperar”, ha afirmado Ellen Butcher, también del ZSL, y coautora del informe.
Pero para la investigadora, si se aplican medidas inmediatas podrían tener la posibilidad de sobrevivir. “Esto exige el respaldo a la posición moral y ética de que todas las especies tienen un derecho inherente a existir”, ha recalcado.
 
Declive por la acción humana
 
La inminente extinción de estas 100 especies se debe sobre todo a las actividades antropogénicas. Sin embargo, para la mayoría de estos animales y plantas aún pueden salvarse “si se concentran los esfuerzos de conservación específicos”, indican los científicos. Las medidas a favor de la conservación han dado buenos resultados con muchas especies como el caballo de Przewalski (Equus ferus) y la ballena jorobada (Megaptera novaeangliae), salvadas de la extinción.
“Si creemos que estas especies tienen un valor incalculable, es hora de que la comunidad a favor de la conservación, el gobierno y la industria asuman sus responsabilidades y demuestran a las futuras generaciones que valoramos todas las formas de vida”, ha añadido Jonathan Baillie.
Para Simon Stuart, presidente de la Comisión para la Supervivencia de las Especies de la UICN, “aunque el valor de algunas especies pueda no parecer obvio a primera vista, todas las especies contribuyen a su manera al funcionamiento saludable del planeta”.

martes, 11 de septiembre de 2012

LAS BACTERIAS COOPERAN PARA LUCHAR CONTRA OTRAS

agenciasinc.es
 
Las bacterias, a menudo consideradas como criaturas ‘egoístas’, también pueden colaborar en una estructura social similar a la de plantas y animales. El descubrimiento, que publica esta semana la revista Science, podría ayudar a encontrar nuevos antibióticos para tratar infecciones humanas.
 

Bacterias marinas Vibrionaceae cholerae. Imagen: Wikipedia.

Cuando hablamos de estructura social, las poblaciones de bacterias no son tan diferentes de las poblaciones de otros organismos. Un nuevo estudio, publicado esta semana en la revista Science, demuestra que en estado salvaje las bacterias forman unidades sociales y cooperativas que compiten contra otras poblaciones de bacterias.
Estos microorganismos pueden tener una estructura social similar a la de animales y plantas, es decir que “algunos individuos dentro de las poblaciones realizan funciones que benefician potencialmente al grupo”, señala a SINC Martin F. Polz, uno de los autores del estudio e investigador en el departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EEUU).
“Nunca antes se habían observado estas interacciones entre bacterias en estado salvaje”, afirma Polz, quien destaca que estas poblaciones “están organizadas con principios más unificadores de lo que se creía”.
El equipo analizó las interacciones dentro y entre las poblaciones de bacterias oceánicas pertenecientes a la familia de las Vibrionaceae, que incluye las especies responsables del cólera. Los investigadores examinaron su diversidad genética y determinaron que solo un puñado de miembros de cada población produce antibióticos (un arma contra otros grupos de microorganismos), pero todos los demás miembros de su población son resistentes.
Hasta ahora los científicos suponían que esos antibióticos beneficiaban más a los individuos productores, que matan a ‘un pariente cercano’ para no coincidir en el nicho y para obtener el acceso máximo de recursos. Se consideraba que esta parte de las poblaciones se guiaban por dinámicas egoístas y centradas en la defensa de sus propios genes.
“Pero lo que demuestra el estudio es que a primera vista estas interacciones parecen beneficiar a todo el grupo, y los antibióticos funcionan como un bien público”, apunta Polz. Los nuevos hallazgos, por tanto, revelan una estructura total de las poblaciones bacterianas más organizada de lo que se pensaba.
 
Una nueva función para los antibióticos
 
El trabajo aporta una nueva dimensión a la función de los antibióticos en poblaciones naturales, libres del uso antropogénico, y subraya que existe una larga lista potencial de recursos de antibióticos en la naturaleza.
“Hasta la fecha, la mayoría de los antibióticos comerciales procedían de una sola familia de bacterias del suelo. Pero si las interacciones en una familia de bacterias marinas que hemos demostrado están presentes en otras familias, podemos encontrar una gran diversidad de nuevos antibióticos, algunos de ellos podrían ser incluso útiles para luchar contra infecciones humanas”, destaca a SINC el experto.
A pesar de que las bacterias que no producen antibióticos y son resistentes son “traidoras” –no sufren el desgaste de producirlos pero se benefician de ellos–, existen beneficios globales para los productores.
“No sabemos por ahora cuáles son, pero una explicación es que los productores de antibióticos también podrían ser infieles con otros bienes públicos (como los nutrientes producidos por un individuo que beneficia a otro)”, plantea el investigador.
 
Referencia bibliográfica:
 
Otto X. Cordero, Hans Wildschutte, Benjamin Kirkup, Sarah Proehl, Lynn Ngo, Fatima Hussain, Frederique Le Roux, Tracy Mincer, Martin F. Polz. “Ecological Populations of Bacteria Act as Socially Cohesive Units of Antibiotic Production and Resistance” Science vol 337, 7 de septiembre de 2012

martes, 4 de septiembre de 2012

LAS PRIMERAS CULTURAS DE CAZADORES-RECOLECTORES "MODERNOS" APARECIERON MUCHO ANTES DE LO CREÍDO

noticiasdelaciencia.com
 
¿Cuándo surgieron por vez primera las culturas de cazadores-recolectores similares a las que todavía hoy perduran en algunos rincones del sur de África?

Objetos hallados en la cueva. (Foto: © Errico/Backwell)

Se pensaba que aparecieron bastante repentinamente hace unos 20.000 años, pero un equipo internacional de científicos ha hecho retroceder esa fecha hasta hace alrededor de 44.000 años.
Un grupo de investigación del CNRS, la Universidad de Burdeos 1, la Universidad París 1 Panthéon-Sorbonne (La Sorbona), la Universidad de París Ouest Nanterre La Défense y otras instituciones francesas, dató y analizó material arqueológico descubierto en una singular cueva situada en KwaZulu-Natal, en el este de Sudáfrica.
Esta caverna es un yacimiento arqueológico en el que se vienen realizando excavaciones desde la década de 1970. Sobresale a causa de la excepcionalmente buena conservación de la materia orgánica. Los análisis iniciales mostraron que hace más de 30.000 años ya existían técnicas y objetos muy complejos. Sin embargo, estas conclusiones no convencieron a la comunidad científica.
Ahora, nuevos análisis y dataciones realizados por el equipo de Francesco d’Errico, Lucinda Backwell, Paola Villa, Ilaria Degano, Marion K. Bamford, Thomas F.G. Higham, Maria Perla Colombini, Peter B. Beaumont, Sylvain Soriano, Tsenka Tsanova y Jeannette J. Lucejko, demuestran que hace unos 44.000 años comenzó una profunda transición tecnológica, al pasar de la Edad de Piedra Media a la Edad de Piedra Tardía, lo que aconteció hace entre 44.000 y 42.000 años.
El material arqueológico encontrado en varios niveles estratigráficos muestra que esta transición es el resultado de un proceso que se originó dentro de la comunidad que habitaba en la caverna, y no fue consecuencia de la llegada repentina de otros grupos humanos.
En otras palabras, los nuevos hallazgos ilustran la transición cultural y tecnológica que progresivamente se materializó en aquella época y lugar. Numerosos objetos hallados en la cueva, y datados convenientemente, atestiguan la fascinante transformación hacia una conducta propia de los cazadores-recolectores de épocas más modernas, y establecen un claro nexo cultural con la cultura tradicional de los San (bosquimanos) actuales.

lunes, 3 de septiembre de 2012

EL MECANISMO SUBYACENTE EN LAS ERUPCIONES VOLCÁNICAS RICAS EN NUBES DE CENIZA

noticiasdelaciencia.com
 
¿Cuánta ceniza será expulsada hacia la atmósfera durante la próxima erupción volcánica que se desencadene en la Tierra? Varias erupciones en los últimos tiempos, como por ejemplo la del volcán islandés Eyjafjallajokull que en 2010 envió un gran penacho de cenizas a la atmósfera y causó cuantiosas cancelaciones de vuelos en Europa, o la del volcán Puyehue en Chile que en 2011 perturbó el tráfico aéreo en lugares tan distantes como Nueva Zelanda, han demostrado nuestra reiterada vulnerabilidad a la dispersión de las cenizas, un fenómeno capaz de poner en jaque a la aviación, causar pérdidas económicas de miles de millones de dólares, y hacer retroceder por un tiempo la disponibilidad del transporte comercial de pasajeros en los lugares afectados a una situación parecida a la existente antes de la invención de los aviones.


Josef Dufek en el Monte Santa Helena. (Foto: GIT)
 
Entre los vulcanólogos se ha venido asumiendo ampliamente que el tamaño de las partículas volcánicas está determinado por el proceso de fragmentación inicial, cuando el magma burbujeante presente en las profundidades del volcán se convierte en flujos de gases con partículas.
Sin embargo, una nueva investigación sugiere ahora la existencia de un proceso más dinámico, en el cual, la cantidad y tamaño de la ceniza volcánica en realidad depende de lo que ocurre posteriormente, a medida que las partículas se mueven hacia la superficie. Su tamaño inicial y profundidad de origen, así como las colisiones que sufren mientras suben por la chimenea volcánica, son responsables de la diferencia básica entre la emisión de piedras pómez del tamaño de un puño, que no suben mucho antes de caer sobre el terreno cercano al lugar de la erupción, y la emisión de los densos penachos de ceniza que logran elevarse a gran altura en la atmósfera y que pueden paralizar el tráfico aéreo.
El equipo de Josef Dufek, del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech) en Atlanta, Estados Unidos, y Michael Manga y Ameeta Patel de la Universidad de California en Berkeley, se valió de experimentos de laboratorio y simulaciones por ordenador para estudiar el proceso de fragmentación del material en erupciones volcánicas.
Los resultados que estos investigadores han obtenido indican que si la fragmentación empieza a poca profundidad (aproximadamente a 500 metros bajo la superficie), el producto de ello suele ser una masa abundante de piedras pómez de gran tamaño. En cambio, si la fragmentación comienza a unos kilómetros bajo tierra, es más probable que el volcán expulse partículas muy pequeñas.

domingo, 2 de septiembre de 2012

PRIMER MODELO INFORMÁTICO COMPLETO DE UN ORGANISMO VIVO

noticiasdelaciencia.com
 
Un equipo dirigido por Markus Covert, profesor de bioingeniería en la Universidad de Stanford en California, se ha valido de los datos de más de 900 estudios científicos publicados, para digitalizar todas y cada una de las interacciones moleculares que tienen lugar en el ciclo de vida de la Mycoplasma genitalium, la bacteria más pequeña del mundo de entre las que tienen una vida independiente.


Markus Covert. (Foto: Stanford U.)
 
En lo que constituye un importante paso en el avance de la biología computacional, se ha completado el modelo informático que sus creadores consideran que es el primero completo de un organismo biológico en el mundo.
Un equipo dirigido por Markus Covert, profesor de bioingeniería en la Universidad de Stanford en California, se ha valido de los datos de más de 900 estudios científicos publicados, para digitalizar todas y cada una de las interacciones moleculares que tienen lugar en el ciclo de vida de la Mycoplasma genitalium, la bacteria más pequeña del mundo de entre las que tienen una vida independiente.
Al haber logrado trasladar al medio digital la información completa de un organismo, los responsables de este proyecto han conseguido alcanzar una antigua meta en este campo. El modelo no sólo permite a los investigadores examinar a fondo cuestiones que no resultan prácticas de analizar por otros medios, sino que también representa dar un paso más hacia el tan ansiado uso del diseño asistido por ordenador en la bioingeniería y en la medicina.
Durante las últimas dos décadas, el campo de la biología ha visto crecer de forma espectacular el número de estudios extensos, con el resultado de que está disponible una cantidad colosal de información celular. La falta de datos experimentales no es ya el principal factor limitante para los investigadores. En cambio, el problema principal es ahora cómo sacar provecho de lo que ya se sabe. Los modelos computacionales integradores clarifican los inmensos conjuntos de datos cuyo tamaño en bruto los pondría, sin esta ayuda, fuera de la capacidad humana de procesamiento mental.
Por otra parte, la mayoría de los experimentos biológicos todavía adoptan un enfoque reduccionista de este inmenso conjunto de datos, un enfoque que se puede definir como el que suele llevar a experimentos del tipo de desactivar un solo gen y ver qué sucede. En cambio, muchas de las cuestiones de interés para los científicos no son hoy en día problemas de un solo gen, sino el resultado complejo de cientos o miles de genes interactuando.
La Mycoplasma genitalium es una humilde bacteria parásita, conocida fundamentalmente por presentarse de modo inesperado en los tractos urogenitales y respiratorios humanos. Pero el patógeno también tiene la distinción de contener el genoma más pequeño de cualquier organismo de vida independiente: sólo 525 genes, una cifra muy inferior a la de 4.288 de la E. coli, una bacteria de laboratorio más tradicional.
El pequeño tamaño del genoma de esta bacteria le ha hecho el centro de atención de varios proyectos recientes de bioingeniería. De entre ellos, cabe destacar la síntesis del primer cromosoma artificial por el Instituto J. Craig Venter en el 2009.
Incluso tratándose de un organismo con tan pocos genes, la cantidad de datos que el equipo de Covert, Jayodita Sanghvi y Jonathan Karr incorporó en el código celular virtual fue enorme. El modelo final hizo uso de más de 1.900 parámetros determinados experimentalmente.
La ventaja de tener un modelo informático completo de un ser vivo es que permite a los científicos hacer descubrimientos mucho más rápido. El modelo ofrece datos nuevos en las cuestiones de interés sobre las que trabajen los investigadores, y luego basta con corroborar los hallazgos teóricos mediante experimentos físicos reales.
Las aplicaciones prácticas son numerosas. De igual modo que el diseño asistido por ordenador (CAD) ha revolucionado muchos campos técnicos, desde la aeronáutica hasta la ingeniería civil, gracias a que reduce drásticamente la necesidad de recurrir al método de ensayo y error al trabajar en el diseño, disponer de modelos completos de organismos biológicos permitiría usar el diseño asistido por ordenador en la bioingeniería De ese modo, se aceleraría de forma espectacular el diseño, mediante ingeniería genética asistida por ordenador (Bio-CAD), de bacterias y levaduras producidas específicamente para la elaboración en grandes cantidades de sustancias químicas destinadas a fármacos.
Las técnicas de Bio-CAD también podrían permitir alcanzar otros avances médicos ambiciosos, especialmente en el naciente campo de la medicina personalizada, aunque esto queda más lejos en el horizonte tecnológico.