martes, 30 de diciembre de 2014

LA MAYORÍA DE LOS INSECTOS HERBÍVOROS SE ESPECIALIZA EN UN ÚNICO VEGETAL

agenciasinc.es

La mayor parte de los insectos herbívoros ataca a una sola especie de planta en todo el mundo y esta especialización aumenta hacia las zonas tropicales, a medida que la riqueza vegetal es mayor. Los investigadores que han publicado estos datos, tras analizar miles de especies en 13 países distintos, consideran que estos nuevos conocimientos sobre una relación tan esencial para la naturaleza como la que establecen plantas e insectos tienen repercusiones a la hora de estudiar el cambio climático o las plagas.

Oruga de Antheraea pernyi aliméntandose de hojas de roble. / Wikipedia Shawn Hanrahan

Después de estudiar la dieta de miles de insectos herbívoros, un equipo internacional de investigadores ha llegado a la conclusión de que la mayoría de ellos están especializados en una sola especie vegetal. Es la primera vez que los científicos pueden realizar esta afirmación con datos tan abundantes y pertenecientes a varios continentes.
“Nuestro primer objetivo era, simplemente, entender cuántos insectos son especializados y cuántos tienen hábitos de alimentación más amplios”, explica a Sinc Matthew Forister, profesor del Departamento de Biología de la Universidad de Nevada en Reno y primer firmante del artículo, que se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
La respuesta que obtuvieron es que la mayoría de los insectos herbívoros están altamente especializados. En la mayoría de los lugares, más del 50% de los insectos atacan una sola especie vegetal y en algunos casos ese porcentaje es mucho más alto. Forister reconoce que este resultado no va a sorprender a los especialistas, pero destaca que hasta ahora “no había sido cuantificado antes a esta escala”, asegura.
Los científicos han recogido datos de más de 7.500 especies de insectos herbívoros que cubren una amplia extensión taxonómica y que interactúan con más de 2.000 especies de plantas en todo el mundo. El trabajo de campo se ha realizado en Brasil, Ecuador, Costa Rica, Panamá, Belice, Estados Unidos, Canadá, Gran Bretaña, Alemania, Polonia, República Checa, Japón y Papúa Nueva Guinea.

Cuestión de latitud

Otro de los objetivos era conocer cómo el porcentaje de especies dedicadas a un solo tipo de planta cambia a medida que lo hace el ámbito geográfico. En el hemisferio occidental ya se había visto que en las latitudes tropicales aumenta la especialización y gracias a este estudio se comprueba que ese modelo es válido para el conjunto del planeta. El aumento de la riqueza en especies vegetales a medida que nos aproximamos a los trópicos podría explicar en parte esta observación.
Los investigadores también pretenden averiguar cuáles son los factores que afectan a la especialización de los insectos. El resultado más novedoso es que los grupos de plantas más diversos se asocian con los insectos más especializados. Aunque esta circunstancia podría predecirse a partir de la teoría evolutiva, “no se había observado antes”.
Los resultados de este estudio tienen numerosas implicaciones, por ejemplo, para saber más sobre el comportamiento de los propios insectos y cómo podrían comportarse ante el cambio climático. Además, tener una descripción cuantitativa del número de insectos especializados y generalistas en diferentes partes del mundo puede permitir a los investigadores realizar preguntas más concretas sobre cuántas especies diferentes atacan a ciertas plantas.

Consecuencias y aplicaciones

A menudo, muchas de las plagas que afectan a cultivos están formadas, precisamente, por estos animales y “aunque nuestro trabajo no estudia directamente plagas de cultivos, cualquier avance en el conocimiento fundamental de insectos herbívoros tiene consecuencias y aplicaciones”, apunta el investigador de la Universidad de Nevada en Reno.
Para los autores del trabajo, es fundamental seguir recogiendo información sobre las interacciones entre plantas y animales en su hábitat natural. Aunque el conjunto de datos que han conseguido recopilar en este estudio es muy grande, esperan seguir incrementándolo y poder abordar cuestiones más específicas sobre el funcionamiento y evolución de los ecosistemas.

Referencia bibliográfica

The global distribution of diet breadth in insect herbivores. Matthew L. Forister, Vojtech Novotny, Anna K. Panorska, Leontine Baje, Yves Basset, Philip T. Butterill, Lukas Cizek, Phyllis D. Coley, Francesca Dem, Ivone R. Diniz, Pavel Drozd, Mark Fox, Andrea Glassmire, Rebecca Hazen, Jan Hrcek, Joshua P. Jahner, Ondrej Kaman, Tomasz J. Kozubowski, Thomas A. Kursar, Owen T. Lewis, John Lill, Robert J. Marquis, Scott E. Miller, Helena C. Morais, Masashi Murakami, Herbert Nickel, Nick Pardikes, Robert E. Ricklefs, Michael S. Singer, Angela M. Smilanich, John O. Stireman, Santiago Villamarín-Cortez, Stepan Vodka, Martin Volf, David L. Wagner, Thomas Walla, George D. Weiblen, Lee A. Dyer. PNAS, 2014. http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1423042112

domingo, 28 de diciembre de 2014

RESUELVEN UN ENIGMA SOBRE LA CAPACIDAD DE LAS PLANTAS LEGUMINOSAS PARA CRECER EN MALAS TIERRAS

noticiasdelaciencia.com

Las plantas leguminosas son capaces de crecer bien en tierras poco fértiles, hasta el punto de que se las usa a veces para mejorar dichas tierras, y además, algunas de tales plantas nos ofrecen legumbres de gran importancia para la alimentación humana. La razón de que crezcan providencialmente bien en tierras empobrecidas se debe a que muchas de estas plantas tienen una relación endosimbiótica con bacterias conocidas como rizobios, que pueden fijar el nitrógeno del aire y después suministrar a la planta anfitriona amoníaco como nutriente.

Nódulos de raíces de la planta Lotus japonicus. (Foto: Masayoshi Kawaguchi)

Las plantas crean órganos simbióticos llamados nódulos en sus raíces. Estos nódulos sirven de alojamiento para las bacterias. Sin embargo, si se forman demasiados nódulos, ello afecta de forma negativa al crecimiento de la planta, porque el coste energético de mantener demasiados nódulos es excesivamente grande. Por tanto, dichas plantas deben tener un mecanismo para mantener el número adecuado de nódulos, pero es muy poco lo que la ciencia ha sabido sobre este sistema.
El misterio sobre cómo exactamente las plantas consiguen regular con éxito la cantidad de nódulos parece que por fin se ha esclarecido, gracias a los resultados de una investigación realizada por el equipo de Takema Sasaki y Masayoshi Kawaguchi, del Instituto Nacional para la Biología Básica, uno de los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales en Japón.
Estos y otros científicos del instituto citado y de otras instituciones niponas, han mostrado que las citoquininas, un tipo de hormona vegetal, desempeñan un importante papel en preservar el número adecuado de nódulos en las raíces. Para el estudio, sus autores se han valido de la planta modelo Lotus japonicus.
Investigaciones previas habían mostrado que la cantidad de nódulos no está solo controlada por las raíces colonizadas por rizobios, sino que las hojas, situadas por encima del suelo, están también profundamente implicadas. La información que señala las condiciones actuales de los nódulos es transportada por glucopéptidos desde las raíces hasta las hojas. Por otro lado, si bien se sabía que la información servía para enviar desde las hojas a las raíces las señales adecuadas, con arreglo a la información recibida, para poder controlar debidamente el número de nódulos, no se conocía hasta ahora qué sustancia transportaba estas señales. Los autores del nuevo estudio han descubierto que las citoquininas, producidas por las hojas, son transportadas hasta las lejanas raíces, y allí regulan la formación de nódulos.

PERROS OPTIMISTAS Y PERROS PESIMISTAS

noticiasdelaciencia.com

Una investigación confirma lo que siempre han intuido muchas personas que han convivido con distintos perros: La personalidad de cada uno es lo bastante distinta como para percibir entre ellos a optimistas y pesimistas. Y profundiza en la incidencia del pesimismo entre los perros.

La nueva investigación ratifica que entre los perros hay individuos optimistas y otros pesimistas. (Foto: Universidad de Sídney)

Los resultados de esta nueva investigación, llevada a cabo por el equipo de Melissa Starling, de la Universidad de Sídney en Australia, serán de utilidad no solo para mejorar el bienestar de los perros que la gente tiene como mascotas, sino también para aumentar la compenetración entre personas invidentes o con otras discapacidades y sus respectivos perros que les sirven de guía o les ayudan de otras maneras.
Esta investigación ha aportado mediciones objetivas y no invasivas de los estados emocionales positivos y negativos en los perros.
A los perros examinados en el estudio se les enseñó a asociar dos sonidos diferentes (separados por dos octavas) con el hecho de si iban a recibir su recompensa favorita de leche o si en cambio iban a conseguir la misma cantidad de agua. Una vez los perros aprendieron a identificar un sonido con la entrega inminente de leche y otro con la de agua, se les expuso a sonidos ambiguos, no más parecidos al de la entrega de leche que al de la entrega de agua, y que los animales no habían escuchado antes.
Si los perros acudían con ilusión al escuchar el sonido ambiguo, ello señalaba que esperan leche en vez de agua, y eso permitía calificarles como optimistas.
El grado de optimismo en los perros también se podía medir por sus reacciones ante sonidos más parecidos al que anunciaba la entrega del agua que al que anunciaba la de la leche. Un perro muy optimista podría llegar a reaccionar con entusiasmo ante tales sonidos.
Entre los perros del estudio se detectó a más optimistas que pesimistas, pero, tal como reconoce Starling, la muestra es demasiado pequeña para extrapolar los resultados al resto de la población perruna.
De todas formas, el estudio ayudará a que tanto los dueños de perros como las personas o entidades encargadas de cuidarlos en ausencia de sus propietarios (residencias de perros, cuidadores individuales) sepan entender mejor el estado emocional de los perros de los que se ocupan.
Que un perro sea pesimista no tiene por qué resultar algo negativo a priori. Según la investigación, un perro con una personalidad optimista espera que pasen más cosas buenas y menos cosas malas; debido a ello se arriesgará más y será más confiado, lo cual a veces puede resultar desaconsejable.
Si el perro tiene una personalidad pesimista, espera que ocurran menos cosas buenas y más cosas malas. Esto podría hacerlo cauteloso y reacio a asumir riesgos, lo cual puede ser bueno en algunos casos. Será más conformista y tendrá una mayor tendencia a angustiarse que un perro optimista, aunque no necesariamente deba ser más infeliz que este.

¿QUÉ FUE LO QUE PUSO EN MOVIMIENTO A LAS PLACAS TECTÓNICAS DE LA TIERRA?

noticiasdelaciencia.com

El registro geológico sugiere que hasta hace 3.000 millones de años la corteza de la Tierra estaba inmóvil. Entonces, algo hizo que apareciera en escena el singular fenómeno de la tectónica de placas. La pregunta de qué fue lo que puso en movimiento a las placas tectónica ha intrigado durante décadas a la comunidad científica.

La imagen muestra un momento de la reconstrucción digital sobre cómo pudo ponerse en marcha la tectónica de placas. En rosa, se muestra la región donde la porción de manto situada bajo un continente primigenio se ha derretido, facilitando su deslizamiento y expansión horizontal, y el inicio del proceso de tectónica de placas. (Imagen: Patrice Rey, Nicolas Flament y Nicolas Coltice)

Este misterio puede que por fin haya sido explicado de manera definitiva en un estudio reciente, si son correctas las conclusiones a las que han llegado estos investigadores.
Existen ocho placas tectónicas principales que se mueven sobre el manto de la Tierra a un ritmo de hasta 150 milímetros por año.
Explicándolo de forma simple, el proceso consiste en que las placas se apartan unas de otras en algunos sitios y se hunden en dirección hacia el interior del manto en otros puntos.
La tectónica de placas depende de la relación inversa entre la densidad de las rocas y la temperatura.
En las dorsales centro-oceánicas (cordilleras submarinas situadas en los sectores centrales de los océanos del planeta), en esencia las rocas están calientes y su densidad es baja, lo que hace a esta masa rocosa flotar sobre la materia pétrea de abajo o ser más proclive a ello, en vez de tender a hundirse. A medida que estas masas rocosas se desplazan desde las citadas dorsales, se enfrían y su densidad se incrementa hasta que, cuando se hacen más densas que el manto caliente bajo ellas, se hunden en las profundidades.
Sin embargo, hace tres o cuatro mil millones de años, el interior de la Tierra estaba más caliente, la actividad volcánica era más destacada y las placas tectónicas no se enfriaban lo suficiente ni se hacían lo bastante densas como para hundirse de manera espontánea.
Así que el motor de la tectónica de placas no existía.
En vez de eso, los continentes primitivos, gruesos y flotantes, surgían en medio de las placas inmóviles.
El trabajo de modelación realizado por el equipo de Patrice Rey y Nicolas Flament, de la Universidad de Sídney en Australia, y Nicolas Coltice, de la Universidad de Lyon en Francia, muestra que estos continentes primitivos podrían haber ejercido una tensión importante en las placas de su alrededor. Dado que flotaban, se expandieron horizontalmente, forzando a las placas adyacentes a ser empujadas hacia abajo en sus bordes.
Esta expansión horizontal de los continentes primigenios pudo provocar episodios intermitentes de tectónica de placas hasta que, a medida que el interior de la Tierra se enfrió y su corteza se hizo más pesada, dicha tectónica se convirtió en un proceso autosostenido que nunca cesó y que ha dado forma a nuestro planeta moderno.

lunes, 22 de diciembre de 2014

LOS CUERVOS TIENEN UNA AVANZADA COMPRENSIÓN RACIONAL

ecoticias.com

Los cuervos siempre han sido reconocidos por su gran inteligencia: pueden recordar caras, usar herramientas y comunicarse en formas sofisticadas.


Pero un nuevo estudio encuentra que los cuervos también tienen el poder cerebral para resolver tareas de relación de coincidencia de orden superior, y pueden hacerlo de forma espontánea. Eso significa que los cuervos se unen a los seres humanos, los simios y los monos en la exhibición de pensamiento relacional avanzado, de acuerdo con esta investigación.
"Lo que los cuervos han hecho es una hazaña fenomenal", dice Ed Wasserman, profesor de Psicología en la y autor del estudio. "Esa es la maravilla de los resultados. Se ha hecho antes con los simios y los monos, pero ahora estamos tratando con un pájaro; pero no cualquier pájaro, un pájaro con un cerebro tan especial para las aves como el cerebro de un mono es especial para los mamíferos".
Los cuervos siempre han sido reconocidos por su gran inteligencia: pueden recordar caras, usar herramientas y comunicarse en formas sofisticadas.
Pero un nuevo estudio encuentra que los cuervos también tienen el poder cerebral para resolver tareas de relación de coincidencia de orden superior, y pueden hacerlo de forma espontánea. Eso significa que los cuervos se unen a los seres humanos, los simios y los monos en la exhibición de pensamiento relacional avanzado, de acuerdo con esta investigación.
"Lo que los cuervos han hecho es una hazaña fenomenal", dice Ed Wasserman, profesor de Psicología en la y autor del estudio. "Esa es la maravilla de los resultados. Se ha hecho antes con los simios y los monos, pero ahora estamos tratando con un pájaro; pero no cualquier pájaro, un pájaro con un cerebro tan especial para las aves como el cerebro de un mono es especial para los mamíferos".
Aquí entra cómo funcionaba: las aves se colocaron en una jaula de malla de alambre en la que se insertaba en ocasiones una bandeja de plástico que contiene tres tazas pequeñas. La taza de muestra en el medio se cubrió con una pequeña tarjeta con un color, forma o número de elementos. Las otros dos tazas también se cubrieron con tarjetas, de las que una se correspondía con la muestra y otra que no. Durante este periodo de formación inicial, la taza con la tarjeta de muestra contenía dos gusanos de la harina; los cuervos fueron recompensados con estos alimentos cuando eligieron la tarjeta, pero no recibieron alimentos cuando eligieron la otra tarjeta.
Una vez que los cuervos se entrenaron en emparejar las muestras, los investigadores pasaron a la segunda fase del experimento. Esta vez, las aves fueron evaluadas con pares coincidentes relacionales de artículos.
En estos ensayos, las características determinadas relacionales estaban dispuestas de tal manera que los pares de prueba no se ajustan con precisión el par de la muestra, eliminando así el control por la identidad física. Por ejemplo, los cuervos podrían tener que elegir dos círculos del mismo tamaño, en lugar de dos círculos de diferentes tamaños cuando la tarjeta de muestra presentaba dos cuadrados del mismo tamaño.
Lo que sorprendió a los investigadores no era sólo que los cuervos podían realizar correctamente los juegos relacionales, sino que lo hicieron espontáneamente, sin entrenamiento explícito.
"Ese es el quid del descubrimiento", dice Wasserman. "Honestamente, si era sólo por la fuerza bruta que los cuervos mostraron este aprendizaje, entonces hubiera sido un resultado impresionante. Pero esta hazaña fue espontánea."
Aún así los investigadores reconocen que el comportamiento coincidente relacional de los cuervos no se produjo sin un conocimiento básico.

LAS AVES ‘INTUYEN’ LOS TORNADOS

ecoticias.com

Aparentemente, el chipe alidorado o reinita alidorada, supo de antemano la aproximación de una tormenta con 84 tornados y que mató a 35 personas la pasada primavera en el este de Tennessee. Un estudio publicado en 'Current Biology' describe que estas aves abandonaron el lugar mucho antes de que llegaran las devastadoras tormentas.



El descubrimiento fue hecho por accidente mientras los investigadores estaban probando si estas aves de poco peso podrían llevar geolocalizadores en sus espaldas. Con una gran tormenta, los pájaros despegaron de sus nidos de cría en las montañas Cumberland al este de Tennessee, Estados Unidos, donde acababan de llegar, para realizar un evento migratorio no planificado.
En total, el chipe alidorado viajó 1.500 kilometros en cinco días para evitar las clásicas tormentas que producen tornados. "El hallazgo más curioso es que los pájaros se fueron mucho antes de que llegara la tormenta --destaca Henry Streby, de la Estados Unidos--. Al mismo tiempo que los meteorólogos en el canal del tiempo informan de que esta tormenta se dirigía hacia nosotros, las aves fueron haciendo las maletas y evacuando la zona".
Los pájaros huyeron de sus territorios de cría más de 24 horas antes de la llegada de la tormenta. Los investigadores sospechan que lo hicieron al detectar el infrasonido asociado con el mal tiempo, que se produce a un nivel muy por debajo del rango de audición del oído humano.
"Los meteorólogos y físicos han sabido durnte décadas que las tormentas de tornados generan un infrasonido muy fuerte que puede viajar a miles de kilómetros de la tormenta", explica Streby. Aunque los pájaros pueden recoger alguna otra señal, el infrasonido de las severas tormentas viaja exactamente a la misma frecuencia que pueden oir las aves.
Los resultados muestran que las aves que siguen rutas migratorias anuales también pueden realizar viajes no planeados en otras épocas del año, cuando las condiciones lo requieran. Es probablemente una buena noticia para las aves, ya que se espera que el cambio climático produzca tormentas más fuertes y frecuentes, aunque probablemente les resulte un inconveniente, según los investigadores.
"Nuestra observación sugiere que las aves no van a sentarse únicamente y mirar el cambio climático, sino que tal vez les irá mejor que lo que algunos han predicho", dice Streby. "Por otra parte, este comportamiento presumiblemente cuesta a las aves energía y tiempo que deben dedicar a la reproducción", añade este experto. El consumo de energía de las aves en el viaje es sólo una de las presiones que ejerce la actividad humana sobre las aves migratorias.
Durante el próximo año, el equipo de Streby desplegará cientos de geolocalizadores en chipe alidorado y especies afines en toda su área de reproducción para averiguar dónde pasan el invierno y cómo llegan allí y vuelven."No puedo decir que estoy esperando otra severa oleada de tornados -dice Streby-- pero estoy ansioso por ver qué cosas impredecibles suceden esta vez".

¿CÓMO SE ILUMINAN LAS LUCIÉRNAGAS?

ecoticias.com

Las luciérnagas utilizan pulsos rápidos de luz para comunicarse. Esta 'bioluminiscencia' es un fenómeno que tiene muchas aplicaciones potenciales, de ahí que un equipo de científicos de Suiza y Taiwán se hayan dedicado a desentrañar su funcionamiento.



Las luciérnagas emiten luz cuando un compuesto llamado luciferina se descompone. Se sabe que esta reacción necesita oxígeno, pero lo que no se conoce es cómo las luciérnagas suministran este oxígeno a sus células emisoras de luz.
En este trabajo, publicado en 'Physical Review Letters', los expertos han determinado la forma de distribución de oxígeno que utilizan estos insectos para iluminar sus celdas.
El órgano que produce luz en la luciérnaga se llama la "linterna", y se encuentra en el abdomen del insecto. Se parece a una serie de tubos que se ramifican en otros más pequeños, como las ramas de un árbol. La función de estos tubos es suministrar oxígeno a las células de la linterna, que contiene la luciferasa y puede producir la luz. Sin embargo, la complejidad de la linterna de la luciérnaga ha hecho que sea difícil estudiar este mecanismo en profundidad, y reproducirlo para aplicaciones tecnológicas.
Los autores principales del estudio, Giorgio Margaritondo y Yeukuang Hwu, han utilizado con éxito una sofisticada técnica de imagen para superar la complejidad de la linterna de la luciérnaga y trazar cómo el oxígeno se suministra a las células emisoras de luz. Gracias a la microtomografía, los científicos han podido escanear hasta el nivel de una sola célula, incluso permitiéndoles buscar dentro de ésta.

TODA LA ESTRUCTURA

Mediante la aplicación de esta técnica en luciérnagas vivas, los científicos fueron capaces de ver toda la estructura de la linterna por primera vez, y también hacer evaluaciones cuantitativas de distribución de oxígeno.
La imagen mostró que la luciérnaga desvía el oxígeno de otras funciones celulares y lo pone en la reacción que rompe la luciferina. En concreto, el consumo de oxígeno en la célula disminuye, lo que frena la producción de energía. Al mismo tiempo, el suministro de oxígeno cambia y se 'dedica' a la emisión de luz.
Se trata del primer estudio en mostrar este proceso de manera tan detallada. Margaritondo señala, además, otra innovación: "Las técnicas que utilizamos tienen una ventaja sobre, por ejemplo, las técnicas convencionales de rayos X, los cuales no pueden distinguir fácilmente entre los tejidos blandos".

INSECTO EXTINTO EXTRAORDINARIAMENTE BIEN CONSERVADO EN UN TROZO DE ÁMBAR DE LA COSTA BÁLTICA

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Una pieza de ámbar báltico del Periodo Eoceno, con una antigüedad aproximada de 45 millones de años, contiene un insecto extinto, bien conservado, de la familia Aradidae. Este insecto ha resultado ser de una especie nueva para la ciencia. El descubrimiento, hecho por Ernst Heiss, del Museo Estatal Tirolés en Innsbruck, Austria, saca a la luz uno de los muchos secretos que los depósitos de ámbar del Báltico han revelado en los últimos años y revelarán en años venideros.

Una hembra de Aradus macrosomus, la nueva especie de la familia Aradidae descubierta en el ámbar báltico. (Foto: Stefan Heim. CC-BY 4.0)

La nueva especie Aradus macrosomus es un representante bastante grande de su género, diferenciándose de otras especies por su tamaño y estructuras particulares.
El ámbar báltico es una resina de árbol fosilizada común en o cerca de las orillas del Mar Báltico Oriental, y representa el mayor depósito de ámbar del mundo. Este es excepcionalmente rico en inclusiones bien preservadas de objetos zoológicos y botánicos, sobre todo artrópodos.
Hasta la fecha, 14 especies del género Aradus han sido descritas a partir de las inclusiones del ámbar báltico. Las especies existentes de insectos de la familia Aradidae comúnmente viven sobre y bajo la corteza de árboles muertos, lo que podría ser una explicación de por qué tantas especies están bien conservadas en depósitos de ámbar.

EL GUSTO POR LOS JUEGOS DE MONTAJE MOSTRADO POR CIERTOS PÁJAROS DENOTA SU GRAN INTELIGENCIA

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Dado que los animales también juegan, observar sus juegos, sobre todo cuando se les entregan juguetes diseñados para niños humanos, puede revelar su grado de inteligencia si por su propia apetencia se ponen a jugar a juegos que exigen cierto nivel de inteligencia, como por ejemplo los de montaje. Ese es el caso de algunas especies de aves, que han demostrado de este modo ser tan inteligentes como los primates más cercanos al Ser Humano.

Una cacatúa de la especie Cacatua goffini colocando una anilla alrededor de un cilindro, por diversión. Los pájaros como esta cacatúa y las demás, los loros, los cuervos, así como algunas otras aves, poseen una extraordinaria inteligencia técnica que se manifiesta incluso en sus juegos. Disfrutan haciendo montajes con varios objetos. (Foto: © Alice Auersperg)

La forma en que manipulan los juguetes y los combinan durante el juego pueden decirnos mucho sobre las bases cognitivas de los individuos que están jugando. Las combinaciones de objetos, tales como colocar un juguete sobre otro, pueden ser incluso consideradas precursoras de comportamientos técnicamente complejos, como el uso de herramientas.
Las formas en que los animales juegan con objetos no comestibles podrían ser precursoras de comportamientos funcionales tales como el uso de herramientas y la manipulación de objetos con un objetivo. Por estas razones, se creía, como el nuevo estudio confirma, que las especies con inteligencia técnica elevada juegan de forma intensiva con objetos inanimados cuando no  persiguen ningún objetivo; hacen cosas complejas por puro entretenimiento, como los humanos. Dentro del juego con objetos, las acciones de combinación se consideran un rasgo particularmente informativo del grado de inteligencia en animales, así como en niños humanos pequeños:
Los niños humanos empiezan haciendo chocar dos objetos entre sí cuando tienen unos 8 meses de edad. Sin embargo, a partir de los 10 meses, comienzan a hacer cosas más complicadas: Aprenden a combinar juguetes con elementos de su entorno, como por ejemplo, insertándolos en agujeros o colocando anillas alrededor de un cilindro, empezando de este modo a hacer montajes.
En animales esto ha sido estudiado hasta ahora principalmente en primates. Dentro de este grupo, las combinaciones complejas de objetos durante el juego están limitadas en buena parte a los monos capuchinos, así como a los simios o monos antropomorfos (chimpancés, gorilas, orangutanes y bonobos) que son nuestros parientes evolutivos más cercanos.
Estas son también las especies que destacan claramente entre los primates por sus habilidades innovadoras de uso de herramientas. Curiosamente, entre los pájaros, la familia de los cuervos así como las cacatúas y los loros tienen regiones cerebrales clave que, en comparación con el tamaño de su cuerpo, son tan grandes como lo son las de los simios en comparación con sus respectivos cuerpos.

Las investigadoras Alice Auersperg, a la izquierda, y Auguste von Bayern, con algunos de sus astutos sujetos de estudio. (Foto: © Julie Auersperg, Auguste von Bayern)

Un equipo internacional integrado, entre otros, por Alice Auersperg, científica del Departamento de Biología Cognitiva de la Universidad de Viena en Austria, y la zoóloga Auguste M.P. von Bayern, de la Universidad de Oxford en el Reino Unido, puso a disposición de cacatúas, loros y cuervos el mismo conjunto de juguetes y encontró que los pájaros disponían voluntariamente a los objetos en complejas relaciones espaciales, un comportamiento que ocurre solo en unas pocas especies de primates.
Las conductas observadas por Auersperg, Von Bayern y sus colegas igualan en complejidad a las conocidas en primates. Esto implica además que algunas habilidades en las aves de cerebro grande y en primates pudieron surgir a través de la evolución convergente, la evolución independiente hacia rasgos similares en especies de linajes diferentes pero sometidas a unos mismos desafíos en su entorno.

jueves, 18 de diciembre de 2014

LA TIRANÍA SEXUAL DE CIERTAS HORMIGAS REINA SOBRE MACHOS QUE DESEAN EVADIRSE DE ELLAS

noticiasdelaciencia.com

Algunas reinas de hormiguero se aprovechan de machos de una especie distinta pero similar que las confunden con una reina de su propia especie, para "robarles" el esperma, y son capaces de retener por la fuerza a esos machos cuando descubren su error, y alargar la cópula con ellos, hasta lograr extraerles la carga completa de esperma.

La reina roja en el centro está copulando con el macho situado a la derecha y que está patas arriba. Sus órganos de copulación están amarrados con firmeza, de modo que aunque el macho pueda mover con total libertad sus patas, está firmemente unido a ella. La hormiga a la izquierda es un macho competidor que intenta entrar en la acción. (Foto: Michael Herrmann y Sara Helms Cahan)

Este hallazgo lo ha hecho el equipo de Sara Helms Cahan, y Michael Herrmann, de la Universidad de Vermont en Estados Unidos, y es una pintoresca pero contundente demostración de que el conflicto sexual de intereses entre dos especies puede desembocar en una situación comparable en algunos aspectos a una vampirización de semen, efectuada en este caso por una reina contra un macho incauto. Hay que tener en cuenta que en muchas especies, las reinas tienden a ser de mayor tamaño corporal y más fuertes que los machos, por lo que pueden dominar físicamente a estos. Además cuentan con una longevidad y una vida fértil extraordinarias, equiparables en el caso de la especie humana a una mujer que viviera durante varios siglos, manteniéndose joven y seductora, algo que la humanidad solo ha conocido en las historias de ficción sobre vampiras y entes similares.
En el desierto a lo largo de la frontera entre Arizona y Nuevo México, los científicos observaron el apareamiento entre dos especies de hormigas del género Pogonomyrmex, de las que se sabe que pueden tener descendencia conjunta híbrida. Las reinas de una especie serán felices de aparearse con machos de la otra especie, porque ellas obtienen provecho de eso. Sin embargo, los apareamientos de este tipo resultan evolutivamente perniciosos para los machos. El motivo es que estas reinas sólo usan este esperma de la otra especie para producir las obreras estériles que necesitan para construir sus colonias.
Esto es contrario a la finalidad del instinto de reproducción en el caso del macho, ya que en vez de transmitir sus genes a una amplia descendencia, su unión con la reina indebida solo producirá hembras estériles y por tanto ahí acabará su linaje por esa vía; no tendrá ni siquiera nietas. Entonces, para empezar, ¿por qué estos machos se aparean con estas reinas? En los estudios de campo, Herrmann observó que los machos, en la avalancha frenética de apareamiento que estas hormigas exhiben una vez al año, tras las lluvias del monzón de verano, no parecen ser capaces de distinguir las reinas de su propia especie de las reinas de la otra especie. O más concretamente, no pueden distinguirlas hasta que comenzaban a copular con ellas. Entonces, los machos se percatan de que se están apareando con una reina de la especie equivocada. Al darse cuenta de su gran error, reducen el flujo de esperma hacia estas reinas. Si la estrategia del macho da buen resultado, aún tendrá la oportunidad de aparearse de nuevo, esta vez con una reina de su misma especie, ya que preservará suficiente cantidad de su esperma para invertirlo en una pareja mejor.
Sin embargo, la reina se da cuenta de esto y procura impedirlo. Una vez que ha comenzado a copular con el macho incauto, no permitirá que este la deje plantada tan fácilmente. Las reinas han desarrollado otro truco para contrarrestar la estrategia de los machos: Mientras ella mantiene sujeto al amante incauto mediante el firme acoplamiento de los órganos de copulación, lo que impide que escape aunque tenga libertad de movimientos en sus patas, la reina alarga la cópula hasta obtener todo el semen que el macho quería negarle y que sería el mismo que le habría dado a una reina de su misma especie. En cierto modo, estas reinas, al copular con un macho de la otra especie, se comportan como vampiras de semen.
Las reinas deben aparearse con machos de ambos tipos, para por ejemplo engendrar hijas que serán reinas, y para producir a la "plantilla laboral" que trabajará en el hormiguero.

INESPERADA Y ASOMBROSA RIQUEZA SEMÁNTICA EN EL LENGUAJE DE UNOS MONOS

noticiasdelaciencia.com

A través del análisis en las diferencias de los sonidos generados ante ciertas situaciones por dos comunidades de monos africanos separadas geográficamente, se ha comprobado la existencia de lo que puede definirse como un par de protodialectos de un mismo protoidioma en estos inteligentes animales. El estudio revela además que los sonidos emitidos por estos monos tienen una estructura más sofisticada de lo que se venía creyendo.

Las dos poblaciones de monos, residentes en países distintos de la misma zona de África, presentan diferencias reveladoras en su protoidioma. (Ilustración: Amazings / NCYT / JMC)

El equipo de Philippe Schlenker, investigador del Instituto Jean-Nicod adscrito al CNRS (Centro Nacional francés para la Investigación Científica), y también profesor en la Universidad de Nueva York, Estados Unidos, ha constatado que estos monos, en los sonidos de comunicación que emiten, mantienen una distinción entre raíces y sufijos, y que su combinación les permite describir tanto la naturaleza de una amenaza como su grado de peligrosidad. Estos primates, conocidos como monos de Campbell, han sido fuente de sorpresas científicas en los últimos años, en lo que se refiere a su uso de un protoidioma, del que se ha conseguido descifrar el significado de algunas “palabras”, tal como los redactores de NCYT de Amazings escribimos en un artículo (http://www.amazings.com/ciencia/noticias/150210b.html) publicado el 15 de febrero de 2010. Es por tal asombrosa habilidad lingüística que el equipo que ha realizado el nuevo estudio está formado no solo por primatólogos sino también por lingüistas.
Estos científicos analizaron gritos de alarma de monos de Campbell en dos lugares: el Bosque de Tai en Costa de Marfil, y la Isla de Tiwai en Sierra Leona. Curiosamente, los depredadores de los monos en ambos sitios son distintos: los primates son amenazados por las águilas en la Isla de Tiwai, y por águilas y leopardos en el Bosque de Tai.
Basándose en transcripciones de esos gritos de monos recolectados en experimentos de campo, los cuales implicaron reproducir vocalizaciones de depredadores (por ejemplo, los gritos emitidos por águilas y los rugidos de leopardos), los investigadores encontraron en las comunicaciones entre los monos una mayor complejidad de lo que previamente se consideraba, así como diferencias en los avisos de alarma entre los dos lugares.
Confirmando con medios lingüísticos algunas hipótesis hechas inicialmente por los primatólogos, su análisis mostró que en estas “palabras” de alerta se hacía una distinción importante entre raíces (especialmente "hok" y "krak") y sufijos (-oo), y que su combinación permite a los monos describir tanto la naturaleza de la amenaza como su grado de peligrosidad. Por ejemplo, "hok" avisa de amenazas aéreas graves (normalmente águilas), mientras que "hok-oo" puede utilizarse para varias alteraciones aéreas en general; de hecho, el sufijo ”¬oo” sirve como una especie de atenuador.
Además, los resultados de la investigación sugieren que las palabras no se utilizan de la misma forma en el Bosque de Tai y en la Isla de Tiwai. Por ejemplo, en Tai, "krak" funciona normalmente como aviso de la presencia de leopardos, siendo en cambio en Tiwai un aviso genérico de alerta (para advertir sobre todo tipo de alteraciones, incluyendo la presencia de águilas).

¿ALGÚN SER VIVO ESTÁ DETRÁS DEL MISTERIOSO METANO DE MARTE?

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El metano es un gas que, para los habitantes del planeta Tierra, está ligado, sobre todo, a la actividad biológica, aunque también puede tener un origen geológico. Por eso, los científicos piensan que donde se encuentra metano puede existir alguna relación con la vida. Y, desde hace tiempo, se sabe que en Marte hay metano, pero nadie ha logrado determinar cuánto.

Curiosity detectó niveles de metano diez veces superiores a lo normal durante 60 soles o días marcianos. (Foto: NASA-MSL)

Hasta ahora, los datos facilitados por los telescopios terrestres y las sondas que orbitan Marte, como Mars Express y Mars Global Surveyor, eran contradictorios respecto a la cantidad de metano que hay en la atmósfera del planeta rojo. Algunos estudios hacían pensar en grandes cantidades del gas, mientras que otras mediciones prácticamente descartaban su presencia.
Los últimos datos del Curiosity parecen haber resuelto parte del misterio. Tras veinte meses de toma de muestras, el rover marciano ha revelado que en los alrededores del cráter Gale, donde amartizó el vehículo, el nivel de este gas cambia a lo largo del tiempo, lo cual hace pensar en emisiones de una fuente cercana y desconocida.
En general, la cantidad de metano es más baja de lo que predecían los modelos. Aparece un nivel base y estable que es menos de la mitad de lo que se esperaba encontrar teniendo en cuenta los procesos de producción conocidos, como la descomposición inducida por la luz del polvo y materiales orgánicos llevados a Marte por meteoritos.
Pero a veces, sin ninguna explicación, las concentraciones de metano se disparan, multiplicándose por diez. Esas cantidades elevadas pueden durar solo 60 días marcianos, lo que es sorprendente porque se supone que este gas tiene una vida de alrededor de 300 años.
En concreto, el espectrómetro láser sintonizable (TLS) de un instrumento del rover denominado Sample Analysis at Mars (SAM) ha detectado de forma inequívoca un incremento desde un valor base de 0,7 partes por millardo (ppbv) hasta los 7 ppbv que se registraron durante un episodio que duró 60 soles o días marcianos.
Así lo han confirmado los investigadores de la misión Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA en el congreso AGU Fall Meeting de San Francisco (EE UU) y en un artículo que aparece en la revista Science. En el trabajo participan los investigadores españoles Javier Martín Torres del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC-UGR) y María Paz Zorzano del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC).
Con los nuevos datos, se abren nuevas vías de investigación orientadas a esclarecer cuáles son las fuentes que producen este gas en el planeta rojo. Una de ellas es la posibilidad de que sea algún tipo de organismo vivo, ya que en la Tierra la mayoría de su producción tiene un origen biológico. Tampoco se descartan fuentes geológicas o hidrotermales.
Otra de las incógnitas que hay que resolver es cuáles son los mecanismos que lo hacen desaparecer con inexplicable rapidez. Los resultados sugieren que el metano se emite ocasionalmente cerca del cráter Gale, por donde se mueve Curiosity, y luego se dispersa rápidamente una vez que cesan los episodios de producción.
Los nuevos datos se basan en la observación a lo largo de casi todo un año marciano (casi dos años terrestres) y un recorrido de unos 8 km sobre la cuenca del cráter. En este periodo, que abarca toda la sucesión de estaciones marcianas, los datos ambientales han sido recogidos por el instrumento español REMS (Rover Environmental Monitoring Station). Esta estación meteorológica ha medido, entre otras variables, la humedad relativa del aire, la temperatura ambiente y opacidad atmosférica. Esta última también se ha registrado con la cámara MastCam.
La posible relación de la variación estacional de la concentración de metano con variables ambientales todavía necesita ser confirmada con más estudios. En cuanto a la disposición espacial de las plumas de metano que se generan, los científicos han llegado a la conclusión de que se generan en eventos cortos y débiles muy localizados.
"Las incógnitas suscitadas por este trabajo, en cualquier caso, son más que las respuestas que aporta", reconocen los investigadores del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra. "Se trata de un hallazgo que cierra la cuestión de la presencia de metano en la atmósfera de Marte a la vez que abre otras más peliagudas y trascendentes, como son la explicación de su origen, que se cree debe estar en una o varias fuentes adicionales a las contempladas en los modelos y entre las que no se descarta la metanogénesis biológica, así como su extraña evolución posterior en la atmósfera marciana".
Los dos nuevos interrogantes deberán afrontarse en el futuro con nuevas investigaciones. El recién llegado orbitador MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA dará continuidad al estudio de este asunto de forma inmediata y, en un futuro próximo, el Trace Gas Orbiter (TGO), desarrollado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la agencia espacial rusa (Roscosmos) y englobado en la misión ExoMars, medirá la concentración de metano a escalas mayores para establecer un marco en el que contextualizar los resultados obtenidos ahora. El objetivo, resolver de una vez por todas el misterio del metano marciano. (Fuente: SINC)

martes, 16 de diciembre de 2014

DUDAS SOBRE LAS CAUSAS EXACTAS DE LA EXTINCIÓN DE LOS DINOSAURIOS

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Hace 66 millones de años, un asteroide de más de 8 kilómetros de diámetro (5 millas) chocó contra la Tierra a una velocidad de 113.000 kilómetros por hora (70.000 millas por hora), vaporizándose de forma instantánea al impactar. El golpe aniquiló a la mayor parte de la vida terrestre, incluyendo los dinosaurios, en un instante geológico: A una larga serie de emisiones colosales de magma brotando de la tierra hendida, le acompañó una espesa nube de polvo que bloqueó una parte importante de la luz del Sol, poniendo así en marcha una cadena cataclísmica de sucesos que afectaron desde abajo hasta la cima a toda la cadena alimentaria, y eliminando a más de tres cuartas partes de la especies de la Tierra.

¿Qué fue realmente lo que exterminó a los dinosaurios? ¿Hubo una actividad volcánica feroz antes de la caída del asteroide al que se atribuye toda la culpa de la extinción de esas carismáticas bestias y muchas otras formas de vida de su época? (Ilustración: Jose-Luis Olivares/MIT)

O por lo menos esta es la reconstrucción más aceptada de la cadena de acontecimientos que causaron esa extinción masiva. Sin embargo, hay un cierto misterio respecto a la actividad volcánica y no se puede descartar que ocurriera algo más, lo cual, sumado a la caída del asteroide, constituyera el mecanismo completo de la extinción.
El equipo internacional de Michael Eddy y Sam Bowring, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, ha encontrado pruebas de que una erupción volcánica colosal, una de las mayores de la historia del planeta, empezó justo antes del impacto, probablemente desempeñando también un papel importante en la extinción.
El equipo dató de forma precisa rocas de los traps de la Meseta de Decán (el término "Traps" deriva de la palabra sueca "Trapp", que significa escalón), una región de la zona Centro-Oeste de la India que conserva restos de esa apocalíptica erupción. Basándose en su análisis, los investigadores han determinado que la erupción comenzó 250.000 años antes del impacto del asteroide, y que continuó durante 500.000 años después, expulsando una cantidad total de lava que ocupó 1,5 millones de kilómetros cuadrados.
El inmenso y duradero vulcanismo pudo liberar niveles peligrosos de sustancias volátiles al aire, envenenando la atmósfera y los océanos.
Con arreglo a las nuevas y más precisas dataciones para los traps de Decán, los investigadores creen que la enorme actividad eruptiva pudo ejercer un papel notable en la extinción de los dinosaurios, aunque la cuota exacta de poder aniquilador de cada factor puede que no se averigüe jamás.
El impacto del asteroide pudo ciertamente causar la extinción. Pero quizá su efecto se vio aumentado porque las condiciones reinantes en la Tierra ya de por sí eran hostiles para la vida.
También hay quienes creen que es mucha casualidad que dos catástrofes sin relación, como según el nuevo estudio fueron esas, coincidan con tan poca diferencia en el tiempo. Teniendo en cuenta que 250.000 años son un parpadeo en la escala geológica del tiempo y resultan difíciles de medir con toda certeza cuando se retrocede 66 millones de años en el tiempo, quizá esa diferencia cronológica sea un error y en realidad ambas catástrofes coincidieron con toda exactitud en el tiempo. De ser así, no se habría producido ninguna casualidad; la caída del asteroide pudo haber desencadenado esas colosales emisiones de lava.
El misterio quizá no se acabe de resolver nunca.

lunes, 15 de diciembre de 2014

UN EXTRAÑO GUSANO COMEDOR DE HUESOS SUFRE UNA INÉDITA REVERSIÓN EVOLUTIVA

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La saga de los gusanos Osedax comedores de huesos se remonta a hace 12 años, con el primer descubrimiento de estas criaturas de aguas profundas en restos de animales. Su historia se hizo más extraña cuando los investigadores encontraron que los gusanos hembras mantenían harenes de diminutos machos enanos.



En un nuevo estudio publicado en Current Biology, el biólogo marino Greg Rouse de la en la Universidad de California en San Diego y sus colaboradores informan sobre un nuevo giro en la historia de Osedax, revelando una rareza evolutiva diferente a cualquier otra en el reino animal.
Examinando gusanos de este tipo recogidos a 700 metros por un vehículo operado remotamente, Rouse observó un nuevo tipo sorprendente de especie Osedax. Las hembras de las nuevas especies son aproximadamente del mismo tamaño que en estudios anteriores, pero los machos son decenas de veces más grandes, hasta aproximadamente el tamaño de las hembras.
"Este descubrimiento fue muy inesperado", dijo Rouse. "Es el primer ejemplo conocido de una reversión evolutiva drástica en machos enanos".
"Las reversiones evolutivas a estados ancestrales son muy raras en el reino animal", señaló el coautor Rpbert Vrijenhoek. "Este caso es excepcional porque los genes para la producción de machos adultos de tamaño completo deben haberse deteriorado con el tiempo debido a la falta de uso. Pero, al parecer, los genes están todavía allí."
También fue sorprendente el descubrimiento de que los machos de la nueva especie consumen huesos por su cuenta, algo que sus parientes enanos no hacen.

SE EXTIENDEN DIEZ METROS SU TAMAÑO

Añadiendo aún más peculiaridad al descubrimiento está el proceso de apareamiento de la nueva especie. Estudios anteriores revelan que los Osedax enanos masculinos están permanentemente conectados a sus parejas anfitrionas, y por lo tanto no necesitan moverse para aparearse, por lo que los científicos se preguntaron cómo los varones recién descubiertos son fiables para buscar pareja teniendo en cuenta su independencia.
"La solución evolutiva es que el cuerpo del macho pueda llegar a ser muy extensible y llegar lejos para encontrar a las hembras para aparearse con ellas, hasta el punto de poder extenderse diez veces su cuerpo", dijo Rouse.
"En esencia, el cuerpo del gusano ha evolucionado como herramienta para el apareamiento", y por eso lo nombramos Osedax 'Príapo,' el dios mitológico de la fertilidad", dijo Rouse.
Los científicos especulan con que menos competencia por el espacio en algunas huesos de animales permitió la introducción evolutiva de esta variedad de Osedax.

POLLOS Y PAVOS, LOS HEREDEROS AVIARES ACTUALES DE LOS DINOSAURIOS

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En los últimos años, ha aumentado de forma considerable la cantidad de evidencias de que los pájaros descienden de un tipo de dinosaurios. A través de numerosos estudios, se ha determinado, entre otras muchas coincidencias, que algunas de esas bestias arcaicas tuvieron plumas, incubaban sus huevos, y hasta gozaban de un sistema pulmonar grande y complejo de sacos aéreos, similar, a escala, al de los pájaros actuales.

Pavos. (Foto: Matt Meshriy / USGS)

La propia evolución aviar, estudiada por la ciencia durante mucho tiempo, ha sido compleja y variada, hasta el punto de plantear una pregunta que ha intrigado a mucha gente, dentro y fuera de la comunidad científica: De entre las numerosísimas clases de aves existentes hoy en día, ¿cuáles son las que mejor han conservado su vínculo con los dinosaurios?
Los resultados de un nuevo estudio, en el que además de analizar diversos genomas aviarios, se examinó también el de una especie de reptil, indican que los pavos (guajolotes o chompipes) y los pollos son, de entre todas las aves vivientes, los parientes evolutivos más cercanos a los dinosaurios.
El equipo de Darren Griffin, de la Universidad de Kent en el Reino Unido, ha determinado que, aparentemente, los cromosomas del linaje de los pollos y los pavos han sufrido la menor cantidad de cambios en comparación con los de su primitivo ancestro aviar, que se cree era esencialmente un dinosaurio con plumas.
Los autores del estudio, entre quienes también figuran Michael Romanov de la universidad citada, así como Denis Larkin y Marta Farré de la Universidad de Londres en el Reino Unido, han hallado asimismo que el ritmo más rápido de cambio con respecto al citado ancestro dinosaurio se ha producido en el pinzón cebra y en el periquito, lo que concuerda con la tendencia observada de episodios más rápidos de especiación (el proceso evolutivo por el que una especie surge a partir de otra) en los pájaros cantores y sus parientes evolutivos cercanos.

domingo, 14 de diciembre de 2014

LIBÉLULA, DEPREDA ‘BAILANDO’

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La libélula es un cazador rápido y eficiente, de forma que cuando ve a su presa, tarda alrededor de medio segundo en bajar en picado hacia un insecto desprevenido y atraparlo en el aire.



Científicos del Campus Janelia de Investigación del han utilizado técnicas de captura de movimiento para rastrear los detalles de esa caza y detectar que el movimiento de una libélula es guiado por modelos internos de su propio cuerpo y el movimiento previsto de su presa.
"Esto pone de relieve el papel que los modelos internos juegan para permitir que estas criaturas construyan un comportamiento tan complejo", afirma el líder del grupo de Janelia, Anthony Leonardo, quien dirigió el estudio. "Se empieza a remodelar nuestra visión de las bases neurales de este comportamiento", añade Leonardo, quien publica con los becarios posdoctorales Matteo Mischiati y Huai-Ti Lin y sus colegas los hallazgos en la edición de este jueves de 'Nature'
"Hasta ahora, este tipo de control complejo, que incorpora tanto la predicción como la reacción, se había demostrado sólo en los vertebrados", escribe el biólogo de la Universidad de Harvard Stacey A. Combes, en un texto adicional al hallazgo. A su juicio, el nuevo trabajo muestra que las libélulas realizan cálculos internos durante la caza tan complejos como los de una bailarina de ballet.
Los neurocientíficos han aprendido mucho acerca de cómo el sistema nervioso desencadena acciones en respuesta a la información sensorial mediante el estudio de conductas reflejas simples, como la forma en que un animal se escapa de un depredador. Leonardo ha estado estudiando la captura de presas en las libélulas porque quiere saber si en el mismo bucle de estímulo-respuesta que los investigadores han descubierto en esos sistemas también subyacen comportamientos más complejos.
En los seres humanos, el simple hecho de alcanzar un objeto exige un sofisticado procesamiento de información, dice Leonardo, de forma que sólo para recoger a una taza de café, el cerebro requiere de una serie de modelos internos. Hasta ahora los científicos habían pensado en la captura de presas por los insectos como un sistema sencillo en el que el movimiento de un depredador se guía únicamente por la posición de su presa.
"La idea era la libélula sabe más o menos dónde está la presa en relación a ella y trata de mantener ese ángulo constante a medida que se mueve hacia el punto de intercepción. Ésta es la forma en la que funcionan los misiles guiados y cómo la gente coge un balón de fútbol", dice Leonardo, quien señala que no había razón para creer que la captura de presas era más complicada. "No es necesario un modelo espectacularmente complicado para adivinar dónde estará la presa en un breve periodo de tiempo en el futuro -apunta--. Pero, ¿cómo maniobrar el cuerpo para alcanzar el punto de contacto?".
En busca de una imagen más completa, Leonardo y su equipo pasaron varios años elaborando un sistema que les permitiera hacer un seguimiento de los movimientos del cuerpo de una libélula cuando que intercepta su presa. Su estrategia se basa en la misma tecnología de captura de movimiento que se emplea para traducir los movimientos de los actores en la animación por ordenador: se colocan marcadores reflectantes en diferentes partes del cuerpo,en este caso, la cabeza, el cuerpo y las alas, y una cámara de alta velocidad graba en vídeo los destellos de luz reflejados por cada marcador mientas se mueven los insectos.
Mediante el uso de la posición de cada destello de luz, los científicos pueden reconstruir el contorno de la libélula mientras vuela y la exactitud del contorno depende del número de marcadores unidos a la libélula. Estos expertos registraron los movimientos de las libélulas mientras perseguían una mosca de la fruta o una presa artificial, por ejemplo, un cordón maniobrado por un sistema de poleas, cuyos movimientos podían controlar los científicos, que se centraron en seguir la orientación de la cabeza y el cuerpo de la libélula. "Eso nos dice qué ve la libélula y cómo se mueve su cuerpo", explica.
Cuando analizaron los vídeos, quedó claro que las libélulas no fueron simplemente respondiendo a los movimientos de la presa, sino que hicieron movimientos estructurados para ajustar la orientación de sus cuerpos, incluso cuando la trayectoria de sus presas no cambió. "Esos giros fueron impulsados por la representación interna del cuerpo de la libélula y el conocimiento de que tiene que girar su cuerpo y la línea según la trayectoria de vuelo de la presa de una manera particular", dice Leonardo.
Las libélulas siempre se alinearon para que pudieran interceptar a su presa desde abajo, lo que reduce el riesgo de ser detectadas. "Al final de la persecución, la libélula hace una canasta con sus piernas y la presa cae en ella", relata Leonardo.
Los científicos vieron que cada libélula movió su cabeza para mantener la imagen de su presa centrada en el ojo, a pesar de la rotación de su propio cuerpo. Estos movimientos de la cabeza deben ser planificados en base a las predicciones del insecto sobre cómo estabilizar la imagen de su presa.
El ángulo entre la cabeza y el cuerpo sigue el movimiento previsto de la presa, mientras que el sistema visual detecta cualquier movimiento inesperado cuando la presa se aleja de su posición en el punto de mira. "Esto da a la libélula una muy elegante combinación de control basado en modelos de predicción y el control reactivo original", concluye.

LAS AVES ADELANTAN SUS CANTOS AL AMANECER POR EL RUIDO DE LOS AEROPUERTOS

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Según investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), los pájaros que viven cerca de los aeropuertos adelantan su despertar para reducir el tiempo durante el que su canto se ve acallado por el ruido de los aviones. Los resultados demuestran cómo la plasticidad del comportamiento permite que las poblaciones de aves sobrevivan en áreas muy ruidosas.

El ruido de los aviones dificulta la comunicación entre las aves que han desarrollado estrategias para mitigar el problema./ Mariam Honarmand

El día a día en las ciudades provoca cambios en la conducta de los animales urbanos. Las aves han aprendido a aprovechar las ventajas que les ofrecen las ciudades, como la gran cantidad de comida disponible en los vertederos, y han desarrollado estrategias para mitigar las desventajas, como elevar el tono de su canto para comunicarse a pesar del ruido. Sin embargo, en algunas áreas el ruido es tal que los pájaros no pueden hacer nada para escucharse. Este es el caso de los aeropuertos.
En el estudio, publicado en Behavioural Ecology, los científicos del MNCN han detectado cómo los pájaros que viven cerca de un gran aeropuerto adelantan sus cantos matinales para tratar de evitar las horas de mayor tráfico aéreo. Las aves usan el canto del amanecer para defender sus territorios y atraer a las hembras, y este cambio les valdría para reducir el tiempo durante el que su canto se solapa con el ruido que producen los aviones.
“Este comportamiento les obliga a cambiar las horas idóneas para cantar lo que podría suponer un incremento de los costes energéticos y aumentar la competitividad entre especies”, explica Diego Gil, investigador del MNCN.

A mayor tráfico aéreo, despertar más temprano

Los investigadores detectaron este comportamiento en el aeropuerto de Barajas (Madrid) al estudiar diez especies diferentes de aves que viven en los márgenes del Jarama. Por otro lado, con el fin de generalizar los resultados, decidieron replicar el estudio en varios aeropuertos de España y Alemania, en los que la coincidencia entre ruido urbano y despertar de las aves variaba debido al cambio de latitud.
“Los resultados mostraron claramente cómo el solapamiento de los cantos matinales con el ruido de los aviones era el factor clave que provocaba el cambio de conducta ya que, en todos los casos estudiados, las especies de pájaros que adelantaron su despertar fueron aquellas cuyos horarios se solapaban más con los momentos de mayor tráfico aéreo”, comenta Gil.
“Las aves poseen mecanismos para adaptarse a ciertos cambios provocados por el hombre y existen diferencias entre especies para desarrollar esta capacidad”, concluye el investigador.

Referencia bibliográfica:

Gil, D. Honarmand, M., Pascual, J., Pérez-Mena, E. y Macías-García, C.. (2014) "Birds living near airports advance their dawn chorus and reduce overlap with aircraft noise" Behavioural Ecology DOI: 10.1093/beheco/aru207

jueves, 11 de diciembre de 2014

EL SER HUMANO ES UN EXTRAORDINARIO DETECTOR DE SERPIENTES

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Una investigación de científicos portugueses y suecos publicada en PLOS ONE confirma mediante técnicas de psicología experimental la teoría de detección de las serpientes, según la cual el ser humano y otros primates han sufrido una fuerte presión evolutiva para desarrollar una percepción especial acerca de la presencia de serpientes en su entorno. Este nuevo estudio revela una capacidad extraordinaria del ser humano para detectar ofidios, incluso en situaciones en las que es difícil fijar la atención, muy por encima de la sensibilidad que tiene ante otras fobias.

La serpiente B. lateralis. (Foto: Jazmín Arias)

En los experimentos participaron 205 individuos y los resultados indican que la detección de las serpientes se produce por “un mecanismo rápido y eficiente que se puede disociar de otros estímulos relacionados con el miedo compartidos por la población general, como las arañas”, explica Sandra Soares, investigadora de la Universidad de Aveiro que firma este trabajo.
La detección de las serpientes en una serie de imágenes es excelente incluso cuando otros factores están en contra, por ejemplo, una duración muy breve del estímulo, que la aparición ocurra en la periferia del campo de visión o que las serpientes se camuflen con el ambiente. Todas estas circunstancias impiden que el ser humano perciba estímulos que suponen una amenaza y otros estímulos neutros, pero no afectan a la detección de serpientes.
Esta habilidad tiene un sentido en cada una de estas circunstancias. Percibir una serpiente debe ser una acción rápida que requiera solo de un vistazo para ponerse a la defensiva lo antes posible. Hacerlo mediante una visión periférica es necesario para detectarlas en un mayor número de posiciones cercanas. Y, aunque la atención se centre en otro elemento, como un pájaro, parece haber una detección automática, algo que también funciona si el número de elementos de distracción es muy grande.
Los participantes en los experimentos veían una serie de imágenes y pulsaban diferentes botones de respuesta si creían haber visto o no el objetivo, por ejemplo, una serpiente, entre elementos no amenazantes, como frutas.
Todas estas pruebas se realizaron también con arañas, otro animal objeto de fobia en la actualidad y que por eso se había clasificado junto a las serpientes como causante de un miedo relevante para la evolución. Sin embargo, este trabajo muestra grandes diferencias en los tiempos de respuesta y en la precisión de la reacción del ser humano ante estos dos animales, de manera que “no está claro que haya un fundamento evolutivo en la aversión a las arañas”.
La teoría de la detección de especies, desarrollada por la científica Lynne Isbell y apoyada por disciplinas muy variadas, indica que el cerebro de los primates ha evolucionado en buena medida gracias a las serpientes, en particular, desarrollando un sentido de la vista muy agudo para percibir sus formas y colores. Otros autores, como el profesor sueco Arne Öhman, investigador principal de este artículo, desarrollan esta idea para estudiar la atención y la emoción.
Desde el punto de vista de la psicología, los resultados del estudio tienen múltiples implicaciones. Para los psicólogos, las serpientes pueden ser la herramienta ideal para analizar el procesamiento de algunas emociones, teniendo en cuenta que su relación con el miedo es superior a la de otros estímulos, como los de las arañas o los rostros enfadados. Además, esta investigación explora la atención, la emoción y la relación entre ambas, conceptos clave en psicología.
En un futuro, “un mayor conocimiento de la forma en la que procesamos el miedo en nuestro entorno probablemente conducirá a la mejora de terapias para las personas que sufren trastornos relacionados con el miedo, como los problemas de ansiedad”, señala Sandra Soares. (Fuente: DiCYT)

miércoles, 10 de diciembre de 2014

BACTERIAS QUE DEGRADAN PLÁSTICO

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Es bien conocido que el plástico suele permanecer en el medio ambiente durante muchísimos años sin descomponerse, contribuyendo de forma notable a los problemas medioambientales. Ahora, unos científicos han comprobado que ciertas bacterias del intestino de unas orugas, de la que se sabe que ingiere trozos de envases de alimentos, son capaces de degradar polietileno, el plástico más habitual. El hallazgo hecho por el equipo de Jun Yang, de la Universidad de Beihang en Pekín, China, podría llevar a nuevas formas de deshacerse de los persistentes residuos de plástico.

Plástico. (Foto: Amazings / NCYT / JMC)

La industria global de los plásticos produce unos 140 millones de toneladas de polietileno cada año. Buena parte de él va a parar a bolsas, botellas y cajas que muchos de nosotros utilizamos regularmente, y que después desechamos.
Durante muchos años, la comunidad científica ha estado intentando averiguar cómo hacer que esta basura plástica desaparezca. En algunos de los estudios más recientes, se ha intentado hacer que ciertas bacterias presentes en el plástico lo degraden, pero esto requería exponerlo primero a la luz o al calor. El equipo de Yang quería encontrar bacterias que pudieran degradar el polietileno en un único paso.
Los investigadores se fijaron en una larva de polilla de la especie Plodia interpunctella, que en su fase de oruga ingiere trozos de plástico. Encontraron que al menos dos cepas de microbios intestinales de esas orugas pueden degradar el polietileno sin un paso de pretratamiento.
El descubrimiento abre un alentador camino hacia una forma nueva y directa de biodegradar plástico.

AVES SIN MIEDO A LA JUNGLA DE ASFALTO

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Los carboneros quitan el tapón a las botellas de leche, las urracas abren hueveras y los gorriones engañan a las puertas automáticas de los bares para entrar y comer las migas del suelo. Las ciudades ya no asustan a los pájaros. Sin depredadores ni peligros, se han hecho con la urbe y la habitan sin temor a golpe de ala.

Una mujer alimenta a las aves que viven en una ciudad canadiense./ Gilles San Martin

Una gaviota robándole el bocadillo a un transeúnte ya no es una escena fuera de lo común. No lo era en la playa, pero tampoco lo es ahora en la ciudad. Estas aves proliferan en busca de comida y se atreven con maña a adentrarse en nuestro mundo cotidiano, hasta el punto que ciudades como Vigo han puesto en marcha planes de actuación con las colonias de gaviotas. Pero no todos los pájaros muestran tanta picardía.
El crecimiento de las ciudades supone un cambio de hábitat drástico para todas las especies y es una de las principales causas de pérdida de biodiversidad. Tanto es así que el número de aves que se pierden en el proceso de urbanización es mucho mayor que el de las que logran adaptarse.
“La biodiversidad de las urbes es mucho más baja que la de las zonas rurales o la periferia. Por esa razón, hay un grupo muy grande de especies que no son capaces de adaptarse a las ciudades”, indica a Sinc Martina Carrete, investigadora en la Estación Biológica de Doñana (CSIC) y una de las ponentes ayer del XXII Congreso Español de Ornitología organizado por SEO/BirdLife.
Pero mientras algunas se extinguen de forma local, otras se adaptan tan bien que se apropian de su nuevo entorno. Es el caso de las gaviotas y del gorrión común (Passer domesticus), paradigma de la adaptación, que convive con el ser humano desde hace unos 10.000 años y cuya supervivencia depende exclusivamente de la presencia del hombre.
Para esta y otras especies de aves como los mirlos, los carboneros o los verdecillos, la ciudad ofrece más ventajas que inconvenientes: menos predadores con alas, temperaturas más altas, luz artificial, y mayores cantidades de alimento, entre otros. “Lo que favorece la adaptación a la vida urbana es la alta tolerancia a la presencia del hombre”, dice a Sinc Joan Carles Senar, jefe de investigación en el Museo de Ciencias Naturales de Barcelona (CSIC).

Aprender a adaptarse

En muchos casos, adaptarse supone adquirir nuevas conductas, cada vez más estudiadas por los científicos. Ejemplo de ello son algunos carboneros comunes (Parus major) de Reino Unido que han aprendido a quitar la tapa de aluminio de las botellas de leche que los repartidores depositan cada mañana delante de la puerta de cada casa para beber la capa de nata de la parte superior.
“Vivir en la ciudad implica tener acceso a unos alimentos que no están disponibles en el campo”, dice Carrete, que recibió el pasado 6 de diciembre durante el congreso de SEO/BirdLife el Premio Francisco Bernis a la investigación. En nuestro país, las urracas (Pica pica) abren las hueveras de cartón que también se dejan delante de las casas.
Otro ejemplo se produce en Nueva Zelanda, donde algunos gorriones han aprendido a abrir las puertas automáticas de algunas cafeterías para aprovechar las migas y los restos que dejan los humanos. Lo consiguen revoloteando frente a los emisores de infrarrojos que controlan las puertas.
Esta capacidad de adaptación no solo ocurre con la alimentación. La luz casi permanente de la ciudad también juega a su favor. Aves típicamente diurnas aprenden a usar el alumbrado público para alargar su periodo de actividad.
Además, al ser la ciudad más cálida, la fisiología reproductiva de algunas aves se adecua cambiando la época de reproducción, el número de puestas o la cantidad de huevos.
El encendido y apagado del alumbrado público en Moscú también sirve de señal sincronizadora para las cornejas negras (Corvus corone) que salen cada mañana en masa hacia los dormideros o que empiezan su dispersión matutina por la ciudad.
A la luz se suma el ruido urbano. “Las aves cantan más fuerte o a una frecuencia más elevada, de forma que el canto se solapa menos con el ruido de fondo”, señala a Sinc Diego Gil, investigador en el departamento de Ecología Evolutiva del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC) de Madrid. Otro estudio, liderado por Gil, muestra que las aves se adelantan a la hora punta, cantando a horas más tempranas en lugares de ruido, como los aeropuertos.
Las aves también utilizan nuevos lugares de nidificación en la ciudad. “Muchas especies crían en los tejados, lo que les permite reducir los riesgos de depredación que tenían antes al criar en zonas rurales en rocas, por ejemplo”, explica Carrete.

No hay miedo, no hay estrés

Existen diferentes casos de adaptación pero todos coinciden en una cosa: perder el miedo al ser humano es el primer paso para conseguir adaptarse. Y no resulta difícil ya que los individuos salvajes tienen una capacidad “casi infinita” –dice la investigadora– de adaptarse al hombre a través de una flexibilización en su comportamiento.
“Las aves en las ciudades han aprendido que los humanos no suelen ser predadores directos, y disminuyen su distancia de huida (a partir de la cual empiezan a huir)”, declara Gil. En medio urbano, el mirlo común (Turdus merula) o la corneja permiten que una persona se acerque a ellos a una distancia de dos o tres metros. Sin embargo, “en su medio natural, a los 30 o 50 metros ya empiezan a huir”, añade Senar.
Una de las formas de medir el temor hacia el hombre es estudiar la respuesta al estrés asociado a los medios urbanos. Un tema que no ha estado exento de controversia ya que hasta ahora se pensaba que las aves urbanitas sufrían más estrés. Una investigación realizada por Carrete y su equipo, y presentada durante el congreso, demuestra que aves rurales y urbanas no muestran diferencias en su nivel de estrés.
El trabajo basado en una población de mochuelo de madriguera (Athene cunicularia) que lleva más de 20 años en la zonas urbanas de Bahía Blanca en Argentina, sugiere que los medios urbanos y rurales no difieren en su calidad. “Los individuos que los ocupan no ven las diferencias. Cada individuo está donde tiene que estar”, subraya la investigadora que midió el estrés de los pájaros de manera pasiva, sin tocarlos.
Pero la mejor prueba de adaptación a la vida urbana es la diferenciación genética que se produce entre las poblaciones urbanas y las rurales. Otro estudio, liderado por la investigadora del CSIC y también pendiente de publicación, muestra que existen diferencias genéticas muy sutiles en los mochuelos. “Las poblaciones rurales y urbanas tienden a diferenciarse a largo plazo debido a que no hay un flujo aleatorio de individuos entre zonas rurales y urbanas”, asevera Carrete.
Experimentos anteriores realizados con mirlos urbanos y salvajes demostró que los de ciudad poseían características heredables para adaptarse mejor y más rápido a la urbe. Según Carrete, “la presión humana –que es máxima en las zonas urbanas– produce más que un acostumbramiento, un proceso de selección donde sobreviven los individuos que tienen unas características que les permitan vivir ahí”.

Campo o ciudad, ¿una elección forzada?

Como la ciudad supone un filtro para muchas especies, “solo algunas aves con unas características determinadas pueden pasar por ese filtro”, señala Diego Gil quien añade que las especies de aves que consiguen sobrevivir en la ciudad no son una muestra aleatoria de las que existen en el campo.
Un estudio, publicado en 2014 en la revista Ecology and Evolution y liderado por Joan Carles Senar, analizó 171 carboneros macho que habitaban Barcelona y 324 de un bosque cercano. El trabajo, realizado de 1992 a 2008, demuestra que en el bosque la selección natural favorece a los individuos que tienen mayores corbatas (mancha negra en el pecho), mientras que en la ciudad, la presión de selección es inversa: los individuos de corbatas pequeñas se ven favorecidos.
“Esto lo relacionamos con la personalidad de los individuos, ya que la corbata se correlaciona con esta, de manera que los individuos urbanos, aunque son más exploradores que los del bosque, son también mucho más precavidos”, revela Senar.
Las diferencias entre individuos rurales y urbanitas de una misma especie dependen también del acceso a la alimentación. En un lugar donde los recursos son abundantes, muchas aves deciden quedarse en la ciudad. Es el caso de las cigüeñas del sur de España o de los jilgueros americanos en Canadá, que se han hecho sedentarios y ya no migran, “pues la gente les proporciona alimento que les permite quedarse”, dice el investigador catalán.
Pero en la ciudad no es oro todo lo que reluce. La comida es en general de peor calidad, la contaminación química, acústica, y lumínica entorpece a veces su existencia y los gatos se han convertido en los nuevos depredadores. A pesar de ello, las técnicas de colonización y adaptación contemporánea se perfilan cada vez más y las aves callejeras se amoldan a la vida en la jungla de cemento.

sábado, 6 de diciembre de 2014

HUELLAS DE UNA POSIBLE ACTIVIDAD BIOLÓGICA MARCIANA DENTRO DE UN METEORITO

noticiasdelaciencia.com

¿Existió alguna vez vida en Marte? ¿Existe aún? Un meteorito marciano ha vuelto a encender el debate. Un equipo internacional ha presentado oficialmente los resultados de unos análisis según los cuales la existencia, al menos pretérita, de vida microbiana marciana es más probable que lo que se pensaba anteriormente.

El meteorito investigado. (Foto: © Alain Herzog / EPFL)

Philippe Gillet, director del Laboratorio de Ciencias de la Tierra y Planetarias adscrito al Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (también conocido como Escuela Politécnica Federal de Zúrich), y sus colegas, entre quienes figuran científicos de instituciones de China, Japón y Alemania, realizaron unos análisis detallados de rastros de carbono orgánico procedente de un meteorito marciano, y han llegado a la conclusión de que tienen muy probablemente un origen biológico. Los científicos afirman que el carbono pudo haber sido depositado en las fisuras de la roca cuando estaba todavía en Marte, a través de la infiltración de fluido rico en materia orgánica.
Eyectado de Marte después de que un asteroide chocase contra su superficie, el meteorito, llamado Tissint, cayó en el desierto marroquí el 18 de julio de 2011, ante varios testigos. Tras ser examinado, la roca extraterrestre resultó tener pequeñas fisuras que estaban llenas con un material que contenía carbono. Varios equipos de investigación ya han mostrado que este componente tiene naturaleza orgánica. Pero aún están debatiendo sobre la procedencia del carbono.
Los análisis químicos, microscópicos e isotópicos del material de carbono llevaron a los autores del nuevo estudio a varias posibles explicaciones sobre su origen. Finalmente, han identificado características que excluyen por completo un origen terrestre, y han mostrado que el contenido de carbono fue depositado en las fisuras del meteorito Tissint antes de abandonar Marte.
Estos investigadores refutan pues las teorías previamente expuestas (como la de Steele et al., Science, 2012) según las cuales los rastros de carbono se originaron a través de la cristalización de magma a altas temperaturas. De acuerdo con el nuevo estudio, una explicación más probable sería que ciertos líquidos que contenían compuestos orgánicos de origen biológico se infiltraron en la roca “madre” del Tissint a bajas temperaturas, cerca de la superficie marciana.
Estas conclusiones están avaladas por varias propiedades intrínsecas del carbono del meteorito, por ejemplo, su proporción de carbono-13 respecto al carbono-12.