miércoles, 29 de octubre de 2014

EVOLUCIÓN DE UNA ESPECIE EN SOLO 15 AÑOS

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La interacción entre una especie de lagarto en Estados Unidos y otra procedente de Cuba ha tenido un efecto evolutivo asombrosamente veloz. En solo 15 años, se han registrado cambios notables.

Los lagartos verdes nativos (izquierda) han desarrollado patas que se agarran mejor a ramas finas en respuesta a la invasión de los lagartos marrones (derecha) en islas de Florida. (Foto: Todd Campbell y Adam Algar)

Unos científicos que han trabajado en islas de Florida han documentado la rápida evolución de una especie local de lagarto, en apenas 15 años, como resultado de la presión de una especie invasiva de lagarto, procedente de Cuba.
Después del contacto con la especie invasiva, los lagartos locales empezaron a acomodarse en alturas mayores en los árboles y, generación tras generación, sus patas evolucionaron para ser mejores a la hora de agarrar las ramas más delgadas y lisas que se hallan más arriba.
El cambio ocurrió a una velocidad sorprendente: En unos pocos meses, los lagartos locales habían empezado a cambiar a posiciones más elevadas, y en el transcurso de 15 años y 20 generaciones, las almohadillas de los dedos de sus patas se han vuelto más grandes, con más escamas pegajosas en sus “pies”.
El equipo de Yoel Stuart, de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, sospechaba de la existencia de un cambio, pero el grado y rapidez bajo los que estos animales han evolucionado han resultado toda una sorpresa.
Los lagartos locales estudiados se distinguen, por su color verde, de los procedentes de Cuba, que tienen un color marrón. Se cree que esta última especie apareció por vez primera en el sur de Florida en los años 50. Desde entonces, se ha propagado a otras partes del sudoeste de Estados Unidos e incluso ha saltado a Hawái.
Los investigadores especulan con que la competición entre unos y otros lagartos por la misma comida y espacio puede ser lo que ha estado impulsando las adaptaciones de la especie local. Seguramente también ha influido el hecho de que los adultos de ambas especies devoran crías de la otra especie recién salidas del cascarón.

LAS RAÍCES EVOLUTIVAS DEL VIRUS DEL ÉBOLA SON MÁS ANTIGUAS DE LO CREÍDO

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La familia de virus a la que pertenecen el del Ébola y el de Marburgo es más antigua de lo que se había pensado hasta ahora. Ambos virus se “bifurcaron” evolutivamente de su ancestro común más reciente hace millones de años. Los virus de esta clase han estado interactuando con mamíferos durante largo tiempo, también varios millones de años.

Imagen del virus del Ébola captada mediante un microscopio electrónico de transmisión (TEM), y coloreada para realzar su estructura. (Imagen: Frederick Murphy / CDC)

La nueva investigación, a cargo del equipo de Derek Taylor, de la Universidad en Buffalo (Universidad Estatal de Nueva York), muestra que los filovirus, una familia a la que pertenecen el del Ébola y su pariente igualmente letal, el de Marburgo, tienen al menos entre 16 y 23 millones de años.
Lo descubierto por esta investigación añade nuevos y útiles datos al saber científico sobre los filovirus conocidos, de los que se creía que surgieron hace 10.000 años, coincidiendo con la aparición de la agricultura. El nuevo estudio hace retroceder la aparición de la familia a la época en la que surgieron los monos antropomorfos.
Conocer más sobre la evolución comparativa del virus del Ébola y el de Marburgo podría tener repercusiones importantes sobre el diseño de vacunas y los programas que identifican los patógenos emergentes.
La investigación no se ha ocupado de la edad de las variedades actuales del virus del Ébola, sino que se ha centrado en mostrar que tanto el virus del Ébola como el de Marburgo son miembros de líneas evolutivas antiguas, y que estos dos virus se “bifurcaron” de su ancestro común más reciente hace al menos entre 16 y 23 millones de años.

martes, 28 de octubre de 2014

EL PROYECTO ‘1.000 PLANTAS’ PROPONE CAMBIOS EN LA CLASIFICACIÓN VEGETAL

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Un estudio en el que participa el CSIC ofrece una nueva base para estudiar la evolución de las plantas y ha generado la mayor matriz de datos genéticos nucleares hasta el momento. 

La alga unicelular Netrium oblongum forma parte del grupo de algas más relacionadas con las plantas terrestres / Michael Melkonian (Universidad de Colonia).

Un grupo internacional de investigadores en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha evaluado las hipótesis clásicas de la clasificación de las plantas a través del estudio de 11 genomas y 92 transcriptomas de plantas.
La iniciativa, que parte del proyecto ‘1.000 plantas’ (1KP), ha generado datos de 852 genes nucleares. El conjunto de datos generado es, según los científicos,  el más grande hasta la fecha en plantas, y su procesamiento ofrece una nueva base para estudiar la evolución vegetal.
El estudio, publicado en la revista PNAS, ha revelado que, en contra de la hipótesis más aceptada hasta ahora, existe un estrecho parentesco entre las plantas terrestres y un grupo de algas verdes llamadas ‘algas conjugadas’.

'Adiantum aleticum'. / CSIC

También se han descubierto importantes pistas sobre el proceso de divergencia de los linajes de las plantas terrestres: según los nuevos datos, las plantas hepáticas –pequeñas y verdes, en forma de costras localizadas en bosques húmedos–  son del grupo hermano de los musgos, en lugar de serlo del resto de plantas con flores.

‘Big Data’ vegetal

“El ADN humano contiene algo más de 3.000 millones de pares de bases mientras que el un pino cualquiera tiene alrededor de 20.000 millones. Por eso en este proyecto secuenciamos transcriptomas, las regiones del ADN que después se traducen a ARN, en lugar de secuenciar genomas completos”, explica la investigadora del CSIC Lisa Pokorny, del Real Jardín Botánico.
El problema al que se han enfrentado los investigadores es que procesar el volumen de datos resultante de dichos transcriptomas requiere una gran capacidad computacional. “Cuando trabajas con 852 genes nucleares tu matriz de datos es inmensa y los métodos estadísticos desarrollados hasta ahora se quedan cortos. Como resultado, a lo largo de este proyecto han surgido nuevos métodos que podrán ser empleados en el futuro para lidiar con volúmenes de datos comparables”, añade Pokorny.

La clave está en el genoma

El estudio del transcriptoma indica que los genes de las plantas terrestres son clave en su supervivencia en un medio sin humedad constante, bajo las radiaciones solares y donde la gravedad limita el crecimiento. “El transcriptoma nos permite comprender cómo, en relativamente poco tiempo a escala geológica –apenas unos cuantos millones de años–, se sentaron las bases que dieron lugar a la enorme diversidad de plantas con flores que habitan nuestro planeta”, concluye la investigadora. 

lunes, 27 de octubre de 2014

EL MIEMBRO MÁS ANTIGUO DE UN RARO GRUPO EXTINTO DE ARTRÓPODOS

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Unos biólogos han determinado que los fósiles de un género hasta ahora desconocido de artrópodos depredadores tienen una antigüedad de 435 millones de años. Estos animales vivían en hábitats marinos de aguas poco profundas. Antes de hundirse hasta el fondo de estos hábitats y de fosilizarse durante todo ese tiempo, estos artrópodos obtenían sus presas de entre otros moradores de los mares silúricos.

Reconstrucción de Thylacares brandonensis. (Imagen: Joachim Haug / LMU)

El equipo internacional de la bióloga Carolin Haug, de la Universidad Ludwig-Maximilian (LMU) en Múnich, Alemania, reconoció recientemente a estos fósiles como los representantes más antiguos descubiertos hasta la fecha de una clase enigmática y ahora extinta de artrópodos conocida como Thylacocephala, y asignó a ella a la nueva especie Thylacares brandonensis. La posición exacta de la clase Thylacocephala en el árbol genealógico evolutivo de los artrópodos es aún una cuestión de debate intenso, tal como apunta Haug, pero los nuevos especímenes ayudarán a esclarecer las afinidades filogenéticas de este enigmático grupo de animales. La razón principal por la que ha sido tan difícil inferir la posición exacta de estos animales en dicho árbol evolutivo es que su morfología es muy extraña.
Según los autores del nuevo estudio, ciertos aspectos de la anatomía del T. brandonensis, junto con los resultados de una investigación detallada de especímenes más recientes atribuidos a este grupo, apoya la hipótesis de que la clase Thylacocephala se hallaría entre los crustáceos. Además, la anatomía de sus apéndices posteriores y lo indicado por un análisis de la organización de sus músculos sugieren grandemente que pueden ser interpretados como un grupo hermano del que se conoce como Remipedia. Los remipedios, que fueron descritos científicamente como tales por vez primera en 1981, son crustáceos ciegos que viven en cuevas de caliza inundadas en zonas costeras en los trópicos. Estos sistemas de cuevas están habitualmente conectados al mar a través de canales subterráneos y también están abiertos a la superficie en tierra firme más hacia el interior.

domingo, 26 de octubre de 2014

DOS CRÁTERES SUECOS SON LA PRIMERA PRUEBA DEL DOBLE CHOQUE DE UN ASTEROIDE CONTRA LA TIERRA

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Los cráteres suecos Lockne, de 7,5 km de ancho, y Målingen, de unos 0,7 km, fueron originados a la vez por el choque de un asteroide doble, formado por un objeto de unos 600 m y otro más pequeño de 150 m. Ambos surgieron tras la explosión de un enorme asteroide de 200 km por alguna colisión en el cinturón de asteroides principal hace 470 millones años.

Gran roca eyectada por el impacto del asteroide desde el antiguo fondo del cráter Lockne hasta varios kilómetros de su borde. (Foto: Jens Ormö)

Así lo apunta un estudio que esta semana publica en la revista de acceso abierto Scientific Reports un equipo de investigadores liderados por Jens Ormö, del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC).
“Por primera vez se ha datado con tan alta precisión una pareja de cráteres de este tipo, ambos creados hace 458 millones de años, y que constituyen el único ejemplo terrestre conocido que puede atribuirse sin lugar a dudas al impacto de un asteroide binario”, destaca Ormö a Sinc. “Todos los otros posibles candidatos dobles tienen edades con lapsos de tiempo que no permiten descartar que se hayan formado por separado”.
El buen estado de conservación de Lockne y Målingen, separados unos 16 km, ha permitido conseguir las pruebas geológicas necesarias para relacionarlos.
“El impacto doble se produjo en un mar poco profundo y los dos objetos chocaron sobre una misma configuración estratigráfica rocosa situada bajo una columna de agua de unos 500 m”, explica Ormö.
El investigador subraya el valor de estos datos “como referencia para las simulaciones numéricas de estos eventos, y por tanto, para evaluar los riesgos potenciales de los impactos de asteroides en el mar”.
Además, las formas de los dos cráteres están en consonancia con el impacto de un proyectil fragmentado, lo que lleva a los científicos a suponer que el asteroide binario pertenece al tipo denominado ‘pila de escombros', formado con piezas diversas unidas por fuerzas gravitacionales.
Las observaciones de asteroides cercanos a la Tierra indican que alrededor de un 16%  viajan en parejas; sin embargo, solo se han identificado unos pocos y controvertidos pares de cráteres asociados en la superficie de nuestro planeta.
Según los autores, es muy raro que un cráter de impacto pueda asociarse a un evento de ruptura datado en un tiempo concreto en el cinturón de asteroides, y en este caso se ha conseguido el único ejemplo doble conocido. Este, a su vez, servirá de referencia para analizar otros impactos dobles, así como la formación y evolución de los asteroides binarios en el sistema solar. (Fuente: SINC)

LAS ANTIGUAS MONTAÑAS QUE HICIERON POSIBLE LA GRAN PROLIFERACIÓN DE ESPECIES ANIMALES DE LA QUE DERIVA LA FAUNA ACTUAL

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Unos científicos han hallado evidencias de que una antigua y vasta cordillera propició la explosión de vida sobre la Tierra que comenzó a registrarse hace aproximadamente 600 millones de años.
La cordillera era similar en escala al Himalaya, y se extendía a lo largo de al menos 2.500 kilómetros de territorios que hoy forman parte de África occidental y del nordeste de Brasil, los cuales en esa época formaban parte del supercontinente Gondwana.

Se encontró la base de la antigua cordillera montañosa, erosionada hace mucho tiempo, en el nordeste de Brasil. Este lugar, con paisajes de apariencia biológicamente modesta como el mostrado en la imagen, fue en muchos sentidos una fuente de la vida. (Foto: Carlos Ganade de Araujo)

Al igual que en el caso del Himalaya, la cordillera fue erosionada intensamente debido a su enormidad. A medida que los sedimentos fueron transportados hacia los océanos, esas aportaciones proporcionaron los nutrientes perfectos para que la vida floreciera en una impresionante explosión evolutiva de nuevas especies.
La comunidad científica ya llevaba tiempo especulando sobre el posible papel de tan enorme cordillera montañosa en la aportación a los océanos de sedimentos aptos como nutrientes, debido a la forma en que la vida prosperó y la química oceánica cambió en esa época.
Finalmente, el equipo de Daniela Rubatto y Joerg Hermann, de la Universidad Nacional Australiana, así como Carlos Ganade de Araujo, de la Universidad de Sao Paulo en Brasil, ha encontrado pruebas que lo demuestran.
El descubrimiento es la prueba más antigua de la existencia en la Tierra de montañas comparables en escala al Himalaya.
Aunque las montañas hace mucho que fueron consumidas por la erosión, las rocas de su base aún son capaces de revelar la historia de la gran influencia ejercida por la antigua cordillera montañosa en su época dorada.
La cordillera fue formada por dos continentes que colisionaron. Durante este choque, las rocas de la corteza fueron empujadas unos 100 kilómetros hacia el interior del manto, donde las altas temperaturas y presiones formaron nuevos minerales.
A medida que las montañas se erosionaron, su base regresó a la superficie, y materia pétrea de esas antiguas “raíces” fue identificada y extraída en Togo, Mali, y el nordeste de Brasil, por Ganade de Araujo. Él reconoció que las muestras eran únicas, así que trajo las rocas a la Universidad Nacional Australiana donde, usando equipamiento muy sofisticado, se identificó con precisión que tenían una edad similar, y que se habían formado a profundidades parecidas y muy grandes.

jueves, 23 de octubre de 2014

LA INESPERADA CAPACIDAD DE ALGUNAS BACTERIAS PARA RECURRIR AL HIDRÓGENO COMO UNA FUENTE ALTERNATIVA DE ENERGÍA

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Las bacterias que oxidan el nitrito son actores clave en el ciclo natural del nitrógeno en la Tierra, y en tecnologías con diversas aplicaciones prácticas. El nitrógeno, un elemento químico esencial para la vida, es transformado en sus distintas formas químicas en los numerosos pasos del ciclo global del nitrógeno. Las bacterias que oxidan el nitrito son importantes en este ciclo porque convierten a este tóxico compuesto en nitrato, que es menos dañino. El nitrato formado como consecuencia de esa oxidación es un sustrato para otros procesos microbianos importantes y una fuente de nitrógeno para muchas plantas.

Imagen captada mediante microscopio electrónico en la que se muestran células de bacterias Nitrospira con una amplificación de 70.000 aumentos. (Foto: © Boris Nowka y Eva Spieck, Universidad de Hamburgo)

Los oxidantes de nitrito ambientalmente más extendidos pertenecen al género Nitrospira. Estas bacterias se encuentran en los hábitats más diferentes, tales como el suelo, los ríos, los lagos, los mares e incluso en manantiales de aguas termales. Además, las Nitrospira son las principales bacterias que oxidan el nitrito en las depuradoras de aguas residuales.
Desde la descripción de las primeras bacterias que oxidan el nitrito en el siglo XIX, los científicos han venido asumiendo que la supervivencia de estos microorganismos debe depender del nitrito como fuente de energía. Por tanto, la presencia de tales bacterias en el medio ambiente y en instalaciones de tratamiento de aguas residuales ha sido habitualmente asociada con el ciclo del nitrógeno.
Ahora, el equipo internacional de Holger Daims y Hanna Koch, de la Universidad de Viena en Austria, ha mostrado que estas bacterias pueden usar hidrógeno como fuente alternativa de energía. La oxidación del hidrógeno con oxígeno permite su crecimiento independientemente del nitrito y un estilo de vida ajeno al ciclo del nitrógeno. La oxidación del hidrógeno permite a las bacterias Nitrospira colonizar hábitats inesperados para la ciencia tradicional.

¿DINOSAURIOS EJERCIENDO DE NIÑERAS?

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Un hallazgo paleontológico plantea la intrigante posibilidad de que en algunas especies de dinosaurio la tarea de cuidar a las crías no recayera exclusivamente en los progenitores, sino que fuera compartida por ejemplo por una hermana mayor de estas, la cual se haría cargo de ellas mientras sus progenitores estuvieran fuera buscando comida.

Los restos de los 25 dinosaurios fueron encontrados en un único bloque de piedra del nordeste de China. (Foto: Museo de Historia Natural de Dalián / Universidad de Pensilvania)

Un nuevo examen de un bloque de piedra que contiene fósiles de 24 dinosaurios muy jóvenes y un individuo mayor, sugiere que el conjunto de animales era un grupo de crías salidas del cascarón no mucho tiempo antes, cuidadas por un individuo de más edad pero demasiado joven para poder ser el padre o la madre.
El equipo de Brandon P. Hedrick y Peter Dodson, de la Universidad de Pensilvania en Estados Unidos, y sus colegas del Museo de Historia Natural de Dalián en China, la institución donde se guardan esos restos fósiles, los analizaron. Los fósiles tienen unos 120 millones de años y fueron hallados años atrás en uno de los ricos yacimientos paleontológicos de la Formación Yixian, en el nordeste de China. El conjunto de fósiles analizado es un bloque pequeño pero que contiene los restos reconocibles de 25 criaturas, todas de la especie Psittacosaurus lujiatunensis. Los animales de esta especie eran herbívoros y están entre los dinosaurios más abundantes descubiertos hasta la fecha.
Los 24 animales más jóvenes tenían tamaños corporales bastante similares.
El cráneo mayor estaba firmemente incrustado en la misma capa de roca que los demás 24 animales más pequeños. El tamaño del citado cráneo indicó que el animal tenía una edad estimada de entre 4 y 5 años en el momento de su muerte. Anteriores hallazgos sugirieron que la P. lujiatunensis no se reproducía hasta los 8 ó 9 años, de modo que esta criatura no era probablemente la madre ni el padre de los dinosaurios más jóvenes.
Dada la cercana relación de los jóvenes P. lujiatunensis con este individuo mayor, Dodson, Hedrick y sus colegas creen que este espécimen podría ofrecer evidencias de cooperación en el cuidado de crías tras su nacimiento, un comportamiento exhibido por algunas especies de pájaros en la actualidad. El animal de más edad que los demás pudo ser un hermano o hermana mayor, ayudando a cuidar de sus hermanos y hermanas pequeños.

CÓMO BORRAN LAS PLANTAS LA MEMORIA DEL INVIERNO PARA FLORECER

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Un equipo internacional de científicos europeos y chinos ha descubierto los mecanismos genéticos que facilitan la floración de las plantas en el momento adecuado tras los fríos invernales. El autor principal del trabajo, que publica la revista Nature, es un investigador español del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (UPM-INIA).

Floración de plantas de Arabidopsis thaliana después de distintos tiempos de vernalización, y primer plano de sus flores. / UPM

Las plantas deciden cuándo florecer en respuesta a las condiciones ambientales mediante una compleja red de señalización génica. En diversas especies vegetales, la floración requiere que la planta haya estado expuesta a períodos prolongados de frío. Este proceso se conoce como vernalización y es crucial para muchas especies de interés agrícola como el trigo, la cebada y toda la familia de la brasicáceas (mostaza, coles, brócoli).
Las plantas vernalizadas son capaces de recordar el invierno y mantener silenciado un represor floral durante el posterior crecimiento a temperaturas más altas en la primavera. Esta 'memoria epigenética' es borrada y el represor floral se reactiva durante la formación de la semilla. El proceso garantiza que la siguiente generación de plantas requiera de un proceso de vernalización para florecer.
Los mecanismos genéticos que controlan este proceso de borrado permanecían desconocidos, pero ahora, un estudio publicado en Nature ha revelado cómo consiguen hacerlo. Su autor principal es Pedro Crevillén, investigador del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP), centro mixto de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA).
La epigenética se refiere a marcas químicas heredables que modifican la actividad del genoma sin alterar la secuencia del ADN. Por ejemplo, los gemelos comparten la misma secuencia de ADN, pero un análisis fino de su genoma revela que está marcado de forma diferente por marcas epigenéticas que se acumulan a lo largo de nuestra vida. Esto explica en parte las diferencias que observamos entre ellos.
En la planta modelo Arabidopsis thaliana se sabe que durante el invierno se produce el silenciamiento de un gen llamado FLC que actúa como represor de la floración. Tras la vernalización, este represor permanece silenciado por mecanismos epigenéticos en ausencia del frio permitiendo que las plantas florezcan en primavera. Luego, el gen se reactiva en las semillas y las nuevas plantas vuelven a requerir pasar el invierno (vernalizar) para florecer.
La vernalización es un proceso de una gran importancia a nivel agronómico para numerosos cultivos. En el caso del trigo, existen variedades que se siembran en distintas épocas del año según su requerimiento de vernalización. Actualmente, debido a los efectos del cambio climático, hay inviernos que son menos fríos que antaño y, por tanto, al no florecer los cultivos en el momento correcto disminuyen la producción. Para Crevillén, los resultados de su estudio, dirigido por Caroline Dean del John Innes Centre (Reino Unido), permitirán obtener variedades de plantas más productivas en las condiciones ambientales actuales.

Borrado a nivel molecular

El trabajo caracteriza  a nivel molecular el proceso de borrado de la memoria epigenética de la vernalización. En el mismo se demuestra que el gen ELF6 es necesario para el borrado de esta memoria epigenética del represor floral. El proceso de esta investigación fue posible gracias al aislamiento de un mutante en este gen, que recordaba la vernalización. Este mutante es uno de los pocos ejemplos de herencia transgeneracional epigenética que se ha investigado en las plantas.
“Este trabajo recuerda a las ideas de Lysenko, el botánico soviético que sostuvo que la progenie de trigos vernalizados  florecerían y aumentarían su producción”, afirma Crevillén. “Sin embargo, estaba equivocado y hoy sabemos que la vernalización es necesaria en cada generación”.
Los científicos han descubierto recientemente que la herencia transgeneracional no solo afecta a las plantas, sino también a los animales y, por tanto, a los humanos. En un principio, se pensaba que los cambios epigenéticos solo podían ser heredados de célula a célula en un mismo organismo, pero no de una generación a otra, es decir, de padres a hijos.
Sin embargo, numerosos estudios sugieren actualmente que hay una pequeña parte de esta información epigenética que no se borra y se transmite a la descendencia. Por ejemplo, que la desnutrición en madres gestantes origina cambios epigenéticos que no solo afectan a sus hijos, sino que tienen consecuencias en el crecimiento de los nietos.
Se trata de un tema de gran actualidad del que se conoce muy poco y que está concitando un gran interés en la comunidad científica mundial. El siguiente paso para completar el estudio sería, en opinión de su autor principal, profundizar aún más en los mecanismos de cómo las plantas regulan su floración en respuesta a cambios en la temperatura ambiental.
“Estos estudios cobran mayor importancia en la actualidad si queremos prevenir los efectos adversos del cambio climático, pues sabemos que el aumento de la temperatura provoca cambios epigenéticos en genes reguladores de la floración”, declara Crevillén, quien ha sido recientemente seleccionado dentro del programa Ramón y Cajal para continuar con sus investigaciones.

Referencia bibliográfica:


Pedro Crevillén, Hongchun Yang, Xia Cui, Christiaan Greeff, Martin Trick, Qi Qiu, Xiaofeng Cao, Caroline Dean. “Epigenetic reprogramming that prevents transgenerational inheritance of the vernalized state”. Nature doi:10.1038/nature13722

martes, 21 de octubre de 2014

EN LAS ENTRAÑAS DEL VIRUS DEL ÉBOLA

agenciasinc.es

Este ‘gusano’ microscópico ha causado la muerte a las más de 4.500 personas que han fallecido este año por ébola. Puede alcanzar 1.400 nanómetros de longitud, en su interior oculta una hélice de ARN y su membrana está fabricada con material robado a la célula que infecta. Diseñadores rusos han elaborado este modelo en 3D del peligroso virus, una infografía destacada por la revista Science.

Infografía en 3D del virus del Ébola (pulsar sobre la imagen para verla ampliada). / © Visual Science

El aspecto de gusano alargado que presenta el virus del Ébola ya sorprendió a los científicos belgas que lo descubrieron en 1976, cuando analizaron muestras recogidas en su antigua colonia, el Congo, cerca del río Ébola. Hoy se conocen muchos más datos sobre su estructura, y un equipo de ilustradores biomédicos de Visual Science (Rusia) los ha recopilado para crear uno de los modelos 3D más detallados del microorganismo.
El virión o partícula vírica infecciosa tiene unos 80 nanómetros (nm) de diámetro –bastante constante– y una longitud variable de hasta 1.400 nm de largo. Contiene proteínas codificadas por el propio virus (dibujadas en la imagen en tonos granates) y estructuras capturadas a la célula huésped (en gris), como las proteínas humanas que utiliza el patógeno para formar su propia membrana. Esta se genera cuando el virus recién replicado sale por gemación de la célula infectada.
Sobre su membrana, el ebolavirus fabrica glicoproteínas (GP), unos penachos moleculares que le sirven para fijarse y entrar en sus siguientes víctimas. Estas GP son parecidas a las del virus del sida y, como en ese caso, también centran la atención de numerosos estudios científicos para neutralizarlas con posibles vacunas.
En el interior del virión se distribuyen varias capas de proteínas, como VP40 y VP24, que actúan durante la gemación; o VP35 y VP30, que activan la transcripción y se enfrentan al interferón que produce nuestro sistema inmunitario para luchar contra los agentes patógenos.
La estructura espiral que aparece en el centro es una nucleocápsula formada por su ARN –el virus del Ébola no tiene ADN– y la proteína NP que ayuda a empaquetarlo en forma de hélice. En la imagen también se aprecia la polimerasa o proteína L, responsable de la síntesis del ARN, el auténtico software que organiza el microorganismo.
Esta infografía en 3D, que recibió una mención de honor en 2012 por la revista Science y ahora vuelve a estar de actualidad, incluye 11 tipos de proteínas humanas y del virus, 18.900 nucleótidos de su genoma de ARN y más de 2,5 millones de moléculas lipídicas. El modelo está basado en análisis de rayos X y espectroscopía de resonancia magnética nuclear, así como en información virológica publicada en las últimas décadas.

Micrografía del virus del ébola tomada en 1976. / F. A. Murphy-University of Texas Medical Branch

“El virus presenta esta forma de gusano y es extraño en su longitud, pero en realidad es como los demás respecto a las funciones de sus proteínas y constituyentes”, apunta a Sinc el profesor Frederick A. Murphy del Centro Médico de la Universidad de Texas (EE UU), que fue el primero en fotografiar el virus cuando se aisló en 1976. Sus imágenes se han difundido tanto que muchas personas piensan que todos los viriones del ébola son así, pero su longitud y el grado de torsión pueden variar mucho.

Poder de multiplicación

Murphy cree que no hay ningún componente estructural que explique lo peligroso que es este microorganismo, aunque conocerlo bien ayuda a combatirlo: “Las posibles vacunas se dirigen a las proteínas de su superficie, y otros fármacos tratan de interferir en cualquiera de sus funciones”.
Pero mientras se descubren medicamentos y tratamientos eficaces contra el virus del Ébola, este sigue matando a cerca del 70% de las personas a las que infecta. El catedrático de Microbiología César Nombela explica a Sinc dónde radica su fuerza: “El virus tiene una intensa capacidad de multiplicación, que causa un efecto patológico en las células a las que afecta, fundamentalmente las de la pared de los capilares sanguíneos, las hepáticas y a algunos glóbulos blancos. Esta afectación conduce a una coagulación intravascular y hemorragias generalizadas, provocando fallos multiorgánicos tras una fiebre prolongada y otros síntomas muy graves”.
Para evitar su transmisión, el experto insiste en que esta se produce por contacto, no por vía respiratoria, en especial con los fluidos corporales de enfermos en etapa sintomática. Por tanto la recomendación es aislar para su observación y diagnóstico a quienes hayan convivido o contactado con enfermos ya infectados o que se revelen como tales con posterioridad.
“En caso dar positivo se debe establecer el aislamiento, el tratamiento de soporte vital y, de ser posible, el tratamiento compasivo con medios (sueros, agentes antivíricos) de los que actualmente están en etapas tempranas de desarrollo, pues no hay tratamientos consolidados para esta infección, ni preventivos ni curativos –recuerda Nombela–, y también es fundamental el entrenamiento y la instrucción del personal sanitario, que debe ser suficiente para una vigilancia estricta del cumplimiento de los protocolos”.  
Respecto al origen inicial del patógeno, existen evidencias de que su reservorio natural son los murciélagos de la fruta africanos, que en determinados momentos pueden transferirlo directamente al hombre, o a través de otros animales, como los antílopes y los monos, aunque los mecanismos implicados son poco conocidos.

Ciclo de vida de los ebolavirus. / CDC

“La transmisión a primates no humanos parece ser como la que ocurre entre las personas, pero en casos como los perros, por ejemplo, no sabemos nada”, reconoce Murphy, que comenta: “La eutanasia de Excalibur en España fue en interés de tener una precaución extra. Los amantes de los animales pueden estar molestos, pero uno debe preguntarse qué habría hecho si tuviera que tratar con ese perro”.
Afortunadamente la dueña del animal sacrificado, Teresa Romero, la auxiliar de enfermería contagiada de ébola, ha superado la enfermedad. De alguna forma su cuerpo ha descubierto el mecanismo para eliminar un virus que este año ya ha matado a más de 4.500 personas en África occidental. Los anticuerpos y la experiencia de Teresa pueden guardar el secreto de cómo luchar y acabar con el peligroso 'gusano'. 

Cinco especies de virus del Ébola

El virus del Ébola pertenece a una familia vírica (Filoviridae) integrada por tres géneros: Cuevavirus, Marburgvirus y Ebolavirus. Hasta ahora se han identificado cinco especies de ebolavirus: Zaire, Bundibugyo, Sudán, Reston y Taï Forest. Las tres primeras (Bundibugyo ebolavirus, Zaire ebolavirus y Sudan ebolavirus) son las que se asocian a la serie de grandes brotes de ébola que se han sucedido en África desde 1976.
El de la epidemia actual es Zaire, que según los datos de la Organización Mundial de la Salud, con fecha del 17 de octubre, ya ha causado la muerte de 4.555 personas, además de 9.216 casos confirmados, probables y sospechosos en los siete países afectados (Guinea, Liberia, Nigeria, Senegal, Sierra Leona, España y Estados Unidos).
Por su parte, Reston ebolavirus es una mutación de este microoganismo descrita por primera vez en 1990 en un laboratorio cerca de Reston, Virginia (EE UU). Fue descubierto en macacos procedentes de Filipinas y, en principio, no es patógeno para el hombre. Y la quinta especie, el virus Taï Forest, recibe su nombre por el bosque Taï de Costa de Marfil, donde se ha encontrado también en primates y se registró un único caso en humanos en 1994.

domingo, 19 de octubre de 2014

PEQUEÑAS MUESTRAS DE HOJAS DE ÁRBOLES TROPICALES ALBERGAN MÁS DE 400 BACTERIAS

dicyt.com

Los microbios en la piel y el intestino humano influyen en los procesos que van desde la digestión hasta la resistencia a las enfermedades. A pesar de que los bosques tropicales son los ecosistemas terrestres con mayor biodiversidad en el planeta, más se sabe acerca de las bacterias en un ombligo humano de que las bacterias en los árboles tropicales. Los científicos del Smithsonian y sus colegas que trabajan en Isla de Barro Colorado en Panamá descubrieron que pequeñas muestras de hojas de un solo árbol son el hogar de más de 400 tipos distintos de bacterias. La muestra de hojas de 57 especies de árboles contenía más de 7,000 tipos diferentes de microbios.

bosque tropical

Las bacterias en los bosques tropicales también pueden desempeñar un papel vital, protegiendo las hojas contra patógenos e incluso afectando la capacidad de los bosques para responder al cambio climático.
“Así como la gente se está dando cuenta de que los microbios de los seres humanos pueden tener una influencia en la salud de una persona -de manera positiva o negativa- esperamos descubrir qué tipo de bacteria en las hojas de los árboles nos puede decir acerca de la salud de un bosque”, comentó S. Joseph Wright, científico del Smithsonian y co-autor del reciente estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
En contraste con un estudio previo de las bacterias en las hojas en un bosque templado donde distintas hojas tenían diferentes bacterias, había un grupo de especies de bacterias comunes presentes en las hojas de casi todas las especies muestreadas en Panamá. Así como en la piel humana, muchas de las bacterias en las hojas de árboles tropicales eran Actinobacteria y Proteobacteria.
Los investigadores, del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales, la Universidad de Quebec, la Universidad de Arizona, la Universidad de Oregón, la Universidad de California en Los Ángeles y el Instituto de Santa Fe, también buscaron relaciones entre la composición de las comunidades bacterianas en las hojas y otras características de la planta.
Muchas bacterias se asociaron con ciertos rasgos funcionales tales como el grosor de la hoja, la densidad de la madera o el contenido de nitrógeno foliar, características que inciden directamente en el crecimiento del árbol, la supervivencia y la reproducción.
Las relaciones entre muchas de las bacterias y de las especies de árboles eran antiguas, se remontan a los antepasados de tanto las bacterias y los árboles a medida que evolucionaron a la par.
“Nuestra capacidad para utilizar técnicas moleculares como la secuenciación de genes de ARN ribosomal16S para caracterizar casi todas las bacterias en una hoja va a permitir ver cómo diferentes miembros de las comunidades forestales interactúan”, comentó Wright. El ecólogo forestal del Smithsonian y sus colegas esperan colaborar con los investigadores de los 60 sitios que componen la Red de Observatorios Globales de Bosques Terrestres coordinadas por el Centro de Ciencias Forestales del Trópico del Smithsonian para comparar las interacciones en diferentes lugares y en distintas condiciones ambientales.

Referencia bibliográfica 

Kembel, S.W., O’Connor, T.K., Arnold, H.K., Hubbell, S.P., Wright, S.J. and Green, J.L. 2014 Relationships between phyllosphere bacterial communities and plant functional traits in a neotropical forest. Proc. Nat. Acad. Sci. early online edition http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1216057111

sábado, 18 de octubre de 2014

EL MUSEO VIRTUAL DE LA VIDA CUENTA CON 652 COLECCIONES CIENTÍFICAS

agenciasinc.es

El Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos Científicos, Bioscripts, reúne en su plataforma The virtual Museum of Life 652 colecciones científicas repartidas por todo el territorio español para su consulta online.

Imagen tomada dela web de The Virtual Museum of Life.

Un proyecto desarrollado por el Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos Científicos, Bioscripts, The Virtual Museum of Life (Museo Virtual de la Vida), pone a disposición de los usuarios un catálogo online de colecciones científicas. Estos recursos pertenecen a diversas instituciones como universidades, institutos, jardines botánicos, museos o centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
“El objetivo del proyecto es reunir en un mapa de forma fácil y visual todas las colecciones repartidas por el territorio nacional”, declaran sus creadores.
La información se presenta en forma de mapa con iconos interactivos. Desde el directorio se puede acceder a la ficha del centro en la que se informa sobre su historia, dirección y si se trata de una colección abierta al público o no.
“Tras la publicación de la plataforma también se busca la implicación de los centros registrados. De esta manera, se facilitará la actualización de los datos y la incorporación de nuevas colecciones”, añaden los impulsores de la idea.
Actualmente, 652 colecciones científicas han sido registradas en la web de la plataforma. “Se trata de colecciones de valor histórico y educacional que se encuentran repartidas por toda la geografía española”, explican los autores.
De los centros que acogen las colecciones, los museos son los que ofrecen un mayor registro, con un total de 187 colecciones disponibles. Las universidades y los jardines botánicos poseen 92 y 90 registros respectivamente. Por autonomías, Andalucía es la comunidad con mayor número de colecciones científicas con 167 registros, a la que le siguen Cataluña con 62 y Madrid con 59.
“Desde BioScripts se invita a los administradores de los centros a enviar nuevos datos y completar los ya recopilados. De esta forma los futuros visitantes podrán tener información actualizada del estado de la colección, número de elementos, además de los eventos programados en los centros”, concluye el equipo responsable.

LOS ELEFANTES BUSCAN AGUA EN EL DESIERTO DE NAMIBIA DETECTANDO TORMENTAS A 250 KILÓMETROS

ecoticias.com

Un equipo internacional de investigadores ha determinado que los elefantes son capaces de detectar tormentas de lluvia a 250 kilómetros de distancia.



En su artículo, publicado en la revista , los investigadores -dirigidos por Michael Garstang, de la Universidad de Virginia- describen cómo trabajaron con una docena de elefantes en Namibia y descubrieron que éstos eran capaces de detectar las precipitaciones desde grandes distancias y avanzar hacia ellas.
Namibia, como gran parte del sudoeste de África, es un lugar cálido y seco durante la mayor parte del año, por ello los animales que viven allí han aprendido a aprovechar la temporada de lluvias que tiene lugar cada año entre enero y marzo. Los elefantes son uno de esos animales que beben y chapotean en las corrientes repletas temporalmente o en los agujeros de riego.
Estos animales son salvajes y migratorios, con rebaños casi constantemente en movimiento en la búsqueda de comida y agua. Un equipo de científicos ha aprovechado esta actividad a lo largo del año con el fin de entender mejor los patrones de migración de las manadas de elefantes que "llegan a ser extraños durante la temporada de lluvias", según han explicado.
En anteriores trabajos, varios expertos encontraron que las manadas cambian de dirección repentinamente sin razón aparente. Para saber por qué ocurría esto, los científicos colocaron dispositivos de localización GPS en 14 elefantes desde 2002 a 2009. Cada ejemplar era miembro de un grupo distinto. De este modo se ha podido comparar sus movimientos en cada zona.
También se rastrearon las precipitaciones a partir de datos de satélites meteorológicos. Y ha sido mediante el análisis de los datos de ambas fuentes que el equipo fue capaz de ver que los cambios repentinos en la migración se deben a la intención de los elefantes de ir hacia dónde está la lluvia. "Lo sorprendente es que había casos en los que la manada se encontraba a 250 kilómetros de donde se producían las precipitaciones", apunta el trabajo.
En el estudio, los investigadores dicen que no se pueden decir con certeza que los elefantes son capaces de detectar las lluvias, pero sospechan que sí que pueden de oír truenos o la lluvia golpear el suelo, a gran distancia.

jueves, 16 de octubre de 2014

LAS RATAS ‘DUEÑAS Y SEÑORAS’ DE NUEVA YORK

ecoticias.com

Una de las ciudades referentes de Estados Unidos, Nueva York, parece estar perdiendo la batalla contra las ratas, que ven en 'La Gran Manzana' una presa fácil para invadir y amenazar.



Así lo manifestó este domingo Scott Stringer, uno de los funcionarios municipales al mando de una auditoria que está teniendo lugar sobre la importante presencia de los roedores en la ciudad americana, según publica 'Daily News'.
Tal y como indican datos oficiales publicados en medios estadounidenses, las quejas de los ciudadanos sobre la invasión de ratas en las calles realizadas por teléfono (al número 311) y por Internet aumentaron de 22.300 en 2012 a 24.586 en 2013.
" son un insulto diario nauseabundo para los neoyorquinos, sea que pasen rápidamente por los pies de la gente en las aceras, invadan casas donde duermen niños o deambulen numerosamente en los restaurantes", indicó Stringer.
La investigación desveló que el Departamento de Salud local no posee un programa eficaz para acabar con estos roedores y señaló que, además, los inspectores no respetan siempre los protocolos. "Sin una respuesta vigilante y rápida de Nueva York ante las quejas de los ciudadanos, el problema no se resolverá y se volverá recurrente", añadió el funcionario.
De acuerdo con la auditoría, no se realizaron controles después de las quejas en 24 por ciento de los casos examinados, y en algunos de ellos las acciones se interrumpieron antes de tiempo y nunca se completaron.
Stringer también explicó que el departamento responsable no comunicó a algunos propietarios las órdenes dictadas para eliminar a las ratas, lo que conlleva el aumento de riesgo en la reproducción de los roedores y la expansión de infecciones en los barrios.
Por su parte, el Departamento de Salud publicó un comunicado en el que expresó su disconformidad con el análisis realizado y donde aseguró que "las conclusiones del examen son equivocadas porque están concentradas solamente en las quejas e ignoran el hecho de que es sólo una pequeña parte del enfoque global del Departamento descubrir la presencia de ratas, informar a los propietarios cómo combatirlas y hacer que sean exterminadas".

HALLAN LARVAS FÓSILES DE AL MENOS 125 MILLONES DE AÑOS DEL ANCESTRO DE LOS VERTEBRADOS

ecoticias.com

Un estudio publicado en Proceedings describre el hallazgo en Mongolia delarvas de lamprea fosilizados que datan del Cretácico Inferior, hace al menos 125 millones de años. Son los fósiles más antiguos identificados que muestran esta criatura en las etapas de pre-metamorfosis y metamorfosis.



"Entre los animales con columna vertebral, todos, incluyéndonos a nosotros, evolucionaron a partir de peces sin mandíbula", dijo Desui Miao, manager de colección del , coautora del estudio. "Para comprender todo el arco de la evolución de los vertebrados, necesitamos conocer estos animales. La biología de la lamprea tiene un reloj molecular hasta la fecha sobre muchos acontecimientos evolutivos."
Miao dijo que las características del cuerpo humano provienen de los peces sin mandíbula, como la lamprea, un organismo que evoluciona lentamente - a menudo parásito - que ha habitado la Tierra por lo menos desde el Devónico, hace unos 400 millones de años.
"Por ejemplo, un pez sin mandíbulas como una lamprea tiene siete pares de arcos branquiales y el par anterior de estos arcos branquiales evolucionó en nuestras mandíbulas superior e inferior", dijo. "Nuestros huesos del oído medio vienen del mismo par de arcos branquiales."
De hecho, la evolución de la lamprea arroja luz sobre el desarrollo de todos los animales con columna vertebral. Debido a esto, los científicos han anhelado descubrir más acerca de la historia de las etapas del ciclo de vida de esta criatura acuática. Sin embargo, las larvas de lamprea son pequeñas y blandas, por lo que rara vez se fosilizan.
"Simplemente no tienen partes duras", dijo Miao. "Incluso las lampreas totalmente desarrolladas fósiles son raras porque carecen de esqueletos y la mayoría de los peces fósiles son peces óseos".
Afortunadamente, durante la época del Cretácico Inferior, lagos de agua dulce cubrieron Mongolia Interior. Estas aguas rebosaron de estos animales, y muchos fósiles quedaron muy bien conservados en una capa de esquisto del Cretácico tardío, incluyendo larvas.
"Este tipo de roca conserva detalles muy finos de los fósiles", dijo Miao. Estos fósiles de larvas muestran que el ciclo de vida de la lamprea "surgió esencialmente en su modo actual a más tardar en el Cretácico Inferior ".
Este ciclo consiste en una etapa larval de larga duración, una metamorfosis y un comparativamente breve edad adulta con una anatomía marcadamente diferente, de acuerdo con el nuevo estudio. Las larvas provienen de la especie fósil de lamprea Mesomyzon mangae.

miércoles, 15 de octubre de 2014

LOS COCODRILOS PREPARAN EMBOSCADAS PARA CAZAR

ecoticias.com

Un estudio de la ha determinado que los cocodrilos y sus parientes son animales altamente inteligentes.Capaces de comportamientos sofisticados como el cuidado parental avanzado, una comunicación compleja y el uso de herramientas para la caza.



El autor principal de este trabajo, Vladimir Dinets, ha estudiado el comportamiento depredador por los cocodrilos y sus familiares, como los caimanes, en el medio silvestre. Gracias a esta investigación, el científico ha determinado que estos animales trabajan en equipo para cazar, preparando emboscadas. Además, en su mayoría son nocturnos y suelen cazar en aguas turbias y junto a la maleza de los ríos y pantanos tropicales.
Entre los comportamientos más sorprendentes de estos animales, está su coordinación. Por ejemplo, los cocodrilos nadan en círculo alrededor de un banco de peces, por lo que, poco a poco, el círculo se vuelve más apretado y los peces se ven obligados a convertirse en una 'bola de cebo'. A continuación, los cocodrilos se turnan para cruzar a través del círculo, cazando los peces.

ASUMEN ROLES

El investigador también señala que los animales de diferente tamaño toman diferentes roles. Así, los caimanes más grandes conducirían a los peces desde la parte más profunda de un lago hasta aguas poco profundas, donde los caimanes más ágiles y más pequeños bloquearían su escape.
"Todas estas observaciones indican que los cocodrilos pueden pertenecer a un club muy selecto de cazadores, al que pertenecen sólo 20 o más especies de animales, incluidos los humanos, y que son capaces de coordinar sus acciones en formas sofisticadas y asumiendo diferentes roles de acuerdo a las capacidades de cada individuo", ha apuntado el autor en su artículo, .
Sus teorías han sido reforzadas por Facebook y otras redes sociales, en donde el experto ha cambiado impresiones y ha tenido en cuenta testimonios presenciales de naturalistas y otros investigadores. Esta puesta en común, sumada a sus más de 3.000 horas de observación, dejó ver a Dinets que había puntos en común, como la colaboración de cocodrilos a la hora de conseguir una presa.
"A pesar de haber sido realizados de forma independiente por diferentes personas en diferentes continentes, estos registros mostraron sorprendentes similitudes. Esto sugiere que los fenómenos observados son reales, y no sólo mala interpretación", ha apuntado.
Finalmente, ha indicado que se necesitan más observaciones para comprender mejor qué es exactamente lo que estos animales son capaces de hacer. "Y estas observaciones no llegan fácilmente", ha concluido.

martes, 14 de octubre de 2014

LAS ONDULACIONES EN CIERTAS ROCAS MUY ANTIGUAS PODRÍAN SER DE ORIGEN BIOLÓGICO

noticiasdelaciencia.com

Las típicas ondulaciones en la arena de una playa, justo en la frontera por la que avanza y retrocede el agua, son un efecto bien conocido del oleaje. Históricamente, los geólogos han observado impresiones similares, en miniatura, incrustadas en rocas antiguas. Estas diminutas arrugas milimétricas han desconcertado a los científicos durante décadas: No aparecen en rocas recientes, pero a juzgar por los múltiples ejemplos de rocas antiguas fueron muy abundantes mucho tiempo atrás, en particular después de extinciones masivas.

Un ejemplo de arrugas fosilizadas correspondientes al Cámbrico Superior, presentes en una roca de la península de Port au Port, en el oeste de Terranova. (Foto: S. Pruss)

Ahora, el equipo de Tanja Bosak, Giulio Mariotti y J. T. Perron, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, así como Sara B. Pruss, del Smith College en Northampton, Massachusetts, ambas instituciones en Estados Unidos, ha identificado un mecanismo por el que pudieron formarse en el pasado remoto las ondulaciones de este tipo. Basándose en este mecanismo, los investigadores plantean que dichas impresiones fósiles pueden ser vestigios de una antigua presencia microbiana; en otras palabras, donde hay arrugas, debió haber vida.
La comunidad científica ha planteado y debatido varias teorías sobre cómo pudieron surgir estas formas. Algunos expertos han sostenido que el oleaje pudo crear estos patrones, mientras que otros han creído que la respuesta puede estar en la antigua espuma del agua de mar.
Las conclusiones de la nueva investigación se suman a otros indicios previos de que la causa de esas extrañas arrugas es de origen biológico, concretamente microbiano. Este origen encaja con la mayor formación de tales ondulaciones justo tras extinciones masivas de vida. Poco después de una extinción masiva, el fondo marino se llenó de "alfombras" microbianas (colonias de microbios). Estas "alfombras" fueron lo bastante resistentes como para soportar el flujo del agua y servirles de "búnker" a los microorganismos refugiados en su interior. A medida que estas alfombras fueron finalmente destruidas, dejaron pequeños y ligeros agregados microbianos que desplazaron la arena subyacente, creando patrones ondulados que quedaron preservados en los sedimentos.

EL AROMA DE LA CERVEZA ‘EMBRIAGA’ A LAS MOSCAS

noticiasdelaciencia.com

Un grupo de investigadores de Universidad de Lovaina (Bélgica) han confirmado que la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) se ve atraída por el aroma que desprende la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), de tal forma que si el hongo deja de emitir su olor, el insecto ya no se acerca.

Células de levadura viajan en la pata de una mosca de la fruta. (Foto: Cell Reports, Christiaens et al.)

Los resultados de este estudio, que publica la revista Cell Reports, sugieren que el aroma que emiten este y otros microorganismos tiene como objetivo atraer a los insectos para que dispersen sus células reproductivas en el medio ambiente.
"Dos especies aparentemente no relacionadas han desarrollado una simbiosis compleja basada en el olor, donde la mosca se alimenta de la levadura, y esta se beneficiar del medio de transporte que ofrece el insecto”, dice Kevin Verstrepen, uno de los autores del trabajo.
"Parece muy posible que el olor que bacterias y hongos producen en ciertos alimentos sea una táctica para atraer a insectos”, declaran los investigadores.
Los investigadores afirman que este tipo de simbiosis sucede habitualmente en la naturaleza. Según asegura Verstrepen a Sinc, “para muchos microbios, moverse en el medio ambiente es un reto, por lo que se ven obligados a atraer a otros seres vivos, preferentemente con piernas o alas; por lo que parece muy posible que el olor que bacterias y hongos producen en alimentos como el queso sea una táctica para atraer insectos”.
La idea de la investigación surgió cuando, por accidente, se escaparon las moscas en el laboratorio y se dirigieron a un frasco con un cultivo de levadura muy olorosa, mientras que no se acercaron a otro matraz que contenía una cepa de levadura mutante a la que se había eliminado el gen del aroma.
Ahora, el equipo lo ha confirmado manipulando el gen ATF1 de la levadura, responsable del olor afrutado. Cuando se desactiva, el hongo no emite el olor y las moscas no acuden.
Los expertos reconocen que no es fácil demostrar que el gen haya evolucionado específicamente para favorecer su reproducción. “Es tentador especular con esta posibilidad y varios informes demuestran la simbiosis existente entre levaduras e insectos voladores como moscas de la fruta”, declaran los autores.
Tras experimentar con diferentes variedades de levadura, los expertos han encontrado que la mayoría producen compuestos aromáticos afrutados. También han confirmado que estas sustancias no afectan negativamente a los alimentos. Su concentración es muy pequeña, pero por su pureza afectan al aroma de los productos fermentados. “El único inconveniente es que la cerveza y el vino atraen a más moscas de la fruta”, bromea Verstrepen. (Fuente: SINC)

sábado, 11 de octubre de 2014

LAS ORCAS SON CAPACES DE APRENDER EL “LENGUAJE” DE LOS DELFINES

noticiasdelaciencia.com

Desde los ladridos a los maullidos, los sonidos que la mayoría de los animales utilizan para comunicarse son innatos, no aprendidos. Sin embargo, unas pocas especies, incluyendo los humanos, pueden imitar nuevos sonidos y usarlos en contextos sociales apropiados. Esta habilidad, conocida como aprendizaje vocal, es uno de los fundamentos del lenguaje.

Orcas, de la especie Orcinus orca. (Foto: Budd Christman, NOAA Corps)

El aprendizaje vocal ha sido también observado en murciélagos, algunos pájaros y en cetáceos, un grupo que incluye a ballenas y delfines. Pero mientras que los ornitólogos ya han documentado científicamente el aprendizaje vocal de los pájaros cantores, rastreando su habilidad hasta las vías neurales específicas, estudiar esta habilidad con el mismo grado de profundidad en grandes animales marinos ha resultado ser mucho más difícil.
Ahora, cuatro científicas han comprobado que las orcas (Orcinus orca), conocidas también con el nombre popular de ballenas asesinas, son capaces de ejercer el aprendizaje vocal tomando como modelos a individuos de otra especie: Cuando las orcas observadas se socializaron durante el suficiente tiempo con delfines de la especie Tursiops truncatus, conocida con nombres populares como delfín mular o delfín nariz de botella, dichas orcas cambiaron los tipos de sonidos que emiten, para que coincidieran más con los de sus compañeros los delfines.
Los resultados de este intrigante estudio a cargo del equipo de Ann Bowles, del Instituto de Investigación Hubbs-SeaWorld en San Diego, California, Estados Unidos, sugieren que la imitación vocal podría facilitar las interacciones sociales en cetáceos.
Las orcas tienen complejos repertorios vocales formados por chasquidos, silbidos y ráfagas breves repetitivas de sonidos alternados con silencios. Las características acústicas de estas vocalizaciones, tales como su duración, tono y patrón de pulsos, varían dependiendo del grupo social. Los cetáceos que están muy emparentados o viven juntos generan señales pulsantes similares que llevan características vocales propias del grupo, conformando o que se define como un “dialecto”.
Bowles, Whitney B. Musser, Dawn M. Grebner y Jessica L. Crance constataron que las tres orcas estudiadas que habían estado alojadas con delfines durante varios años cambiaron las proporciones de diferentes tipos de componentes de su “lenguaje” hasta igualar a la distribución típica expresada por los delfines. Las investigadoras también encontraron pruebas de que las orcas pueden aprender sonidos completamente nuevos: Una orca que estaba viviendo con delfines en el momento del experimento aprendió a producir una secuencia de silbidos que los cuidadores humanos habían enseñado a sus compañeros delfines de piscina antes de que la hubieran presentado a ellos.

jueves, 9 de octubre de 2014

¿CÓMO REGENERAR LOS BOSQUES MEDITERRÁNEOS?

ecoticias.com

Investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) han comprobado cómo en los bosques mediterráneos se produce un reemplazo de especies arbóreas que, además de no suponer un detrimento de las poblaciones, favorece la coexistencia de distintas especies a largo plazo.



Los científicos han analizado cuatro árboles mediterráneos – la encina, Quercus ilex, el quejigo, Quercus faginea, el pino laricio, Pinus nigra y la sabina albar, Juniperus thurifera–, haciendo el seguimiento durante dos años de las 3.800 semillas de cada especie que plantaron en los bosques mediterráneos del Parque Natural del Alto Tajo, Guadalajara.
El objetivo era determinar qué factores influyen en que las semillas se conviertan en individuos adultos. “Los resultados revelan patrones y mecanismos involucrados en las limitaciones de la regeneración, que añaden complejidad a la ya conocida mortalidad por sequía en ecosistemas mediterráneos”, explica Elena Granda, investigadora del MNCN.
Tras relacionar los procesos que influyen en la viabilidad de las semillas (la depredación, las infecciones o las sequías) con la composición de especies dominantes de cada masa forestal, han detectado que el bosque tiene mecanismos para garantizar la estabilidad de los ecosistemas y la coexistencia de las especies arbóreas.
“Uno de estos mecanismos es la facilitación, que hace que los individuos adultos mitiguen el estrés hídrico producido por las sequías a través, por ejemplo, de la reducción en los niveles de radiación o de una mayor disponibilidad de agua bajo las copas; otro es la mortalidad denso-dependiente según la cual la probabilidad de que una semilla se convierta en un individuo adulto disminuye en zonas donde abunda su especie”, continúa Granda.
Las semillas y las plántulas están más expuestas a posibles depredadores allí donde la presencia de su especie es mayor porque sus enemigos naturales, hongos y depredadores, también son más abundantes en estas zonas.
Ninguna de las especies a las que se les ha hecho el seguimiento se ha regenerado mejor donde su misma especie era la dominante. “Parece que la coexistencia de especies arbóreas está favorecida por factores que van más allá de aquellos únicamente climáticos”, concluye la investigadora.

Referencia bibliográfica:

Granda, E., Escudero, A. y Valladares, F. (2014) More than just drought: complexity of recruitment patterns in Mediterranean forests.OecologiaDOI: 10.1007/s00442-014-3064

martes, 7 de octubre de 2014

UN HIJO PUEDE HEREDAR RASGOS NO SOLO DEL PADRE Y LA MADRE SINO TAMBIÉN DE LA ANTERIOR PAREJA DE ELLA

noticiasdelaciencia.com

Unos científicos han descubierto una nueva forma de herencia biológica no genética, mostrando por primera vez que los hijos pueden parecerse a la anterior pareja sexual de una madre, al menos en el caso de los insectos investigados

Moscas de la familia a la que pertenece la especie investigada. (Foto: Russell Bonduriansky)

Esta polémica idea, conocida como telegonía, data de la época de los antiguos griegos, siendo el filósofo griego Aristóteles uno de sus iniciadores, y fue abandonada a principios del siglo XX ante el avance de la moderna ciencia de la genética. Según la telegonía, la progenie de un macho y una hembra puede heredar rasgos de otro macho que se haya apareado con la hembra previamente.
A la luz del hallazgo hecho en el nuevo estudio, parece que una forma de telegonía, limitada seguramente a especies muy concretas, sí puede existir, después de todo.
Angela Crean, Russell Bonduriansky y Anna Kopps, de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, manipularon el tamaño corporal de machos de mosca de la especie Telostylinus angusticollis, y estudiaron a sus descendientes.
Hallaron que el tamaño corporal de los jóvenes estaba determinado por el del primer macho con el que se había apareado la madre, en vez de por el del segundo que ejerció de padre biológico de las crías en la vertiente tradicional, considerada hasta ahora como la única vía posible de un macho para tener la oportunidad de transmitir algunos de sus rasgos biológicos a descendientes.
Este descubrimiento añade más complejidad, e incluso confusión, al tema de cómo se transmiten las variaciones a lo largo de las generaciones, pero también abre un nuevo y fascinante campo de investigación, con aplicaciones prácticas potenciales antes impensables.

lunes, 6 de octubre de 2014

SOFISTICADA HABILIDAD VEGETAL PARA DETECTAR, VÍA BACTERIAS, A UN TIPO DE INSECTO HERBÍVORO

noticiasdelaciencia.com

Los áfidos son insectos que protagonizan plagas a menudo demoledoras para la agricultura en todo el mundo. Se alimentan de la savia de las plantas y contienen en sus cuerpos ciertas bacterias que son esenciales para la fecundidad y supervivencia de los áfidos. Estas bacterias, de la especie Buchnera aphidicola, también se benefician de la relación porque no pueden crecer fuera de los áfidos.

La fotografía muestra áfidos alimentándose de hojas. (Foto: Scott Edwards, Universidad de California en Riverside)

Pero las plantas atacadas no se han quedado de brazos cruzados. Su evolución las ha dotado con la capacidad de detectar la presencia de áfidos y reaccionar con un contraataque.
Una investigación, a cargo del equipo de la profesora Isgouhi Kaloshian, de la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Riverside, ha revelado cuál es exactamente la huella bioquímica delatora que pone en alerta a los vegetales.
Inesperadamente, no corresponde al metabolismo propio de los áfidos, sino que dicha huella es una proteína de la bacteria, presente en la saliva del áfido, y que éste con toda probabilidad introduce en la planta anfitriona.
La detección de esa huella bioquímica bacteriana desencadena una respuesta inmunitaria de la planta contra el áfido.
En la investigación también han trabajado Ritu Chaudhary y Hagop S. Atamian, de la Universidad de California en Riverside, así como Zhouxin Shen y Steven P. Briggs, de la División de Ciencias Biológicas en la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos.

sábado, 4 de octubre de 2014

TELARAÑAS COMO INSTRUMENTOS MUSICALES DE CUERDA

noticiasdelaciencia.com

Una investigación profundiza en las asombrosas propiedades vibratorias de las telarañas y revela que muchas arañas tocan su tela de un modo comparable a cómo lo haría un afinador con un instrumento musical de cuerda, para chequear su estado estructural. La seda producida por las arañas es bien conocida por sus impresionantes propiedades mecánicas, pero sus propiedades vibratorias han sido pasadas por alto en muchos aspectos, hasta ahora.

Una telaraña con su araña cerca del centro. (Foto: Randolph Femmer, USGS)

La seda de araña transmite las vibraciones de una amplia gama de frecuencias de manera que, cuando se la golpea como a una cuerda de guitarra, su sonido transmite información sobre las eventuales presas, una posible pareja, e incluso la integridad estructural de la telaraña.
El descubrimiento fue realizado por investigadores de las universidades de Oxford, Strathclyde, y Sheffield, en el Reino Unido, quienes se valieron de rayos láser y proyectiles para estudiar cómo vibra la seda de araña.
El equipo de la investigadora Beth Mortimer, de la Universidad de Oxford, ha constatado que la seda de araña es singular en comparación con otros materiales, ya que puede ser "afinada" a una amplia gama de armónicos. Los resultados no solo aportan nuevos y reveladores datos sobre las arañas, sino que también podrían servir de inspiración para una amplia gama de nuevas tecnologías, como innovadores sensores "inteligentes", con tamaños diminutos, y pesos muy ligeros.
La vista de bastantes arañas no es tan buena como podría parecer, y a menudo obtienen mucha información sensorial exclusiva de las vibraciones de la seda en su telaraña. Por ejemplo, el sonido de la seda les puede decir qué tipo de alimento potencial ha quedado enredado en su red y las intenciones y la calidad de una posible pareja.
Tocando los hilos de un modo no muy diferente de como se hacen sonar las cuerdas de una guitarra, y escuchando los "ecos", la araña puede evaluar las condiciones en que se halla su telaraña. Si el "acorde" suena bien, la telaraña está en buen estado. Si el acorde suena "mal", hay algo roto o desajustado en ella. Para valerse de esa "musicalidad" de su telaraña, la araña debe "afinar" la seda en ella: Eso implica controlar y ajustar las propiedades inherentes de los hilos de seda que la conforman, el grado en que están tensados, y sus interconexiones.
El hecho de que las arañas puedan recibir estas minúsculas vibraciones con órganos en cada una de sus patas y extraer información tan detallada de ellas es fascinante, y una demostración contundente de las formidables propiedades de muchas sedas de araña, las cuales son capaces de combinar una resistencia colosal con la capacidad para transferir con notable fidelidad información muy precisa mediante señales

miércoles, 1 de octubre de 2014

ACLARAN QUÉ RAMA DEL ÁRBOL EVOLUTIVO OCUPA UN ENIGMÁTICO ANIMAL EXTINTO QUE DESCONCERTÓ A LA CIENCIA DURANTE DÉCADAS

noticiasdelaciencia.com

Uno de los fósiles de aspecto más extraño que se hayan encontrado, una criatura parecida a un gusano pero provista de patas, púas y una cabeza que es difícil de distinguir de su cola, ha encontrado por fin su lugar en el árbol genealógico evolutivo, lo cual lo vincula por vez primera y de forma definitiva a un grupo de animales modernos.

Los restos fósiles de un ejemplar de Hallucigenia sparsa, encontrados en el célebre yacimiento paleontológico canadiense de Burgess Shale. (Foto: M. R. Smith / Smithsonian Institute)

El animal, conocido como Hallucigenia debido a su aspecto digno de una alucinación, y que le habría permitido pasar por alienígena en una película de ciencia-ficción, era considerado como una pieza que no encajaba de ningún modo en el rompecabezas de la vida de la Tierra. No se le veía ningún vínculo claro con alguno de los grupos de animales modernos.
Ahora, el equipo de Martin R. Smith y Javier Ortega-Hernández, de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, ha descubierto un importante vínculo de esa criatura "imposible" con los gusanos aterciopelados modernos, también conocidos como onicóforos, un grupo relativamente pequeño de animales similares a gusanos que viven en bosques tropicales.
La afinidad entre el Hallucigenia y otros "gusanos con patas" contemporáneos, conocidos colectivamente como lobopodios, ha sido muy controvertida, ya que la falta de características claras que los vincularan entre sí o con animales modernos ha hecho que sea difícil determinar su lugar en la evolución.
Es más, en las primeras interpretaciones del Hallucigenia, que fue identificado por primera vez en la década de 1970, se juzgó su cuerpo al revés, tanto en horizontal como en vertical. Originalmente se pensó que las espinas a lo largo de su espalda eran patas, y que sus patas eran tentáculos a lo largo de la misma. Además, se confundió su cabeza con su rabo.
El Hallucigenia vivió hace unos 505 millones años, durante la Explosión Cámbrica, un período de rápida evolución en el que aparecen por primera vez en el registro fósil la mayoría de los principales grupos de animales. Estos fósiles particulares provienen del famoso yacimiento paleontológico de Burgess Shale, correspondiente al Período Cámbrico Medio, de hace poco más de 500 millones de años, y ubicado en el sector canadiense de las Montañas Rocosas, concretamente cerca de Field, en la Columbia Británica.
El Hallucigenia, digno modelo para una criatura alienígena en una película de ciencia-ficción, tenía una hilera de espinas rígidas a lo largo de la espalda, y siete u ocho pares de patas terminadas en garras. Estos animales tenían entre 5 y 35 milímetros de longitud, y vivían en el fondo oceánico del Período Cámbrico.

EL COLIBRÍ APRENDE EL DIALECTO DE LA REGIÓN PARA SER ACEPTADO Y APAREARSE

agenciasinc.es

El canto de apareamiento de los colibríes es extremadamente complejo. A una distancia de pocos kilómetros, los dialectos de este pájaro son muy distintos. Los científicos piensan que esta diversidad favorece un aislamiento reproductivo, de manera que las hembras prefieren a los machos locales y se van creando comunidades cada vez más diferenciadas del resto. Sin embargo, un estudio de investigadores de México indica que las divergencias acústicas y genéticas no guardan relación y, por lo tanto, la variedad de cantos puede responder en realidad a una “selección social”. 

Colibrí de cola hendida (Campylopterus curvipennis)./ PLOS ONE.

De las 330 especies de colibríes que existen, hay 30 que forman leks, un término que procede de la palabra sueca lekstálle, que significa “lugar para aparearse”. Para los científicos, un lek es el espacio donde los machos se reúnen en asambleas de cantos durante la época reproductiva, de enero a junio, y buscan atraer a las hembras compitiendo entre sí.
El colibrí de cola hendida (Campylopterus curvipennis) es una de las especies que muestran este comportamiento y Juan Francisco Ornelas, investigador del Instituto de Ecología (Inecol) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) de México, lleva años estudiándola.
“Sus cantos son fuertes, agudos y prolongados”, apunta el experto, “hemos documentado la existencia de más de 250 sílabas”. A lo largo de los años, su equipo ha descubierto que la distancia geográfica marca grandes diferencias acústicas y que “no solo los cantos de los machos difieren entre leks, sino que también lo hacen entre grupos de machos dentro de un mismo lek, formando vecindarios locales”.
El canto de los colibríes y el de otras aves es aprendido, es decir, no viene predeterminado por los genes, algo ya demostrado por diversos estudios. En teoría “la divergencia entre las señales de apareamiento podría afectar a la estructura genética de las poblaciones” si las hembras solo se fijan en los machos que dominan su dialecto, lo que implicaría una selección con consecuencias evolutivas. Sin embargo, una investigación que publica PLOS ONE en su edición de hoy indica que la variabilidad genética de esta especie en diversos puntos de la geografía mexicana no guarda relación con la diversidad de sus cantos.

Aprender el dialecto para ser aceptado

Este resultado apunta a que a la hora de aparearse entre colibríes se produce una adaptación social. “Pensamos que un individuo solo es aceptado y obtiene territorio para poder cantar si aprende el dialecto del lek”, señala el investigador, y esto sugiere que el factor determinante sería la relación que establecen los machos entre sí. De hecho, en experimentos con grabaciones, los individuos responden de forma más fuerte ante las señales de sus vecinos más cercanos.
“Nuestra conclusión es que la evolución y la divergencia en los cantos de estos colibríes han sido inducidas por la selección social”, resume Juan Francisco Ornelas, y que “no se ha generado la diferenciación genética esperada”, dado que no hay barreras geográficas que limiten la movilidad de estas aves y que aprenden el canto una vez de que se dispersan los individuos jóvenes. Además, las diferencias entre poblaciones pueden generarse en periodos de tiempo relativamente cortos “a través del aprendizaje y la evolución cultural”.

Estudiando sonogramas

Los investigadores registran los cantos de los colibríes durante varios días gracias a micrófonos direccionales y grabadoras especiales que recogen las señales de baja frecuencia con niveles de ruido ambiental bajos. A través de programas informáticos, estas grabaciones son transformadas en sonogramas o representaciones visuales del sonido que permiten analizar los matices del complejo lenguaje de las aves.
Después de la publicación de este trabajo, aún quedan muchas incógnitas por despejar. ¿Por qué se molestan estos colibríes en producir señales acústicas tan complejas? ¿Qué están comunicando? Los investigadores se preguntan también si los colibríes vecinos que cantan de forma muy parecida son familia cercana. Si fuese así, podría tratarse de una estrategia para favorecer el éxito reproductivo de un pariente.
Si no lo fuera, la estrategia podría consistir en adoptar el canto del vecino más cercano para reducir el nivel de agresiones hacia el intruso y permitir su ingreso al lek, lo cual confirmaría la idea de que existe una selección social. La secuenciación del genoma completo de los pájaros, no solo de ciertas regiones, ayudará a encontrar respuestas en próximos estudios.

Referencia bibliográfica

Gonzalez C, Ornelas JF (2014). Acoustic Divergence with Gene Flow in a Lekking Hummingbird with Complex Songs. PLoS ONE 9(10): e109241. doi:10.1371/journal.pone.0109241