viernes, 30 de enero de 2015

EL SUBSUELO PROFUNDO TERRESTRE ES MÁS HABITABLE DE LO CREÍDO

noticiasdelaciencia.com

Unos científicos han cartografiado la ubicación de aguas que se han encontrado atrapadas a kilómetros bajo la superficie de la Tierra, en fracturas de rocas en Canadá, Sudáfrica y Escandinavia. Estas aguas antiguas tienen una química similar a la existente cerca de fumarolas hidrotermales del fondo del mar, a cuyo alrededor prospera la vida, lo que sugiere que esas aguas en fracturas de rocas pueden también sustentar a microbios viviendo aislados de la superficie

Aguas ricas en energía explotable por microbios, a kilómetros por debajo de la superficie, en una mina en Sudáfrica. (Foto: G. Borgonie)

Los ecosistemas microbianos pueden ser sostenidos por ciertas interacciones entre agua y roca que liberan gas hidrógeno y que se conocen en el subsuelo terrestre y en el entorno de las citadas fumarolas hidrotermales. Ese hidrógeno es una fuente de energía para tales comunidades microbianas.
El equipo internacional de la geoquímica Barbara Sherwood Lollar, de la Universidad de Toronto en Canadá, también ha determinado cómo se combinan dos reacciones químicas para producir cantidades sustanciales de hidrógeno, duplicando las estimaciones de producción global desde estos procesos.
Esto supone un salto enorme en el volumen habitable conocido de la corteza terrestre.
Uno de los procesos, conocido como descomposición radiolítica del agua, hace que esta sufra una descomposición que libera hidrógeno cuando es expuesta a radiación. El otro proceso es una reacción química llamada serpentinización, una alteración mineral que es habitual en rocas antiguas de un tipo muy abundante.
Los resultados de la nueva investigación van a tener repercusiones importantes para la búsqueda de vida microbiana en el subsuelo profundo. Cuantificar las cifras del hidrógeno global disponible para procesos biológicos es vital para determinar la cantidad de biomasa de la Tierra que se halla en el subsuelo, dado que muchos ecosistemas profundos contienen organismos quimiolitótrofos, descritos coloquialmente como microbios que comen piedra, los cuales consumen hidrógeno. En las minas de oro profundas de Sudáfrica, así como en las fumarolas hidrotermales del fondo marino donde hay fisuras que liberan aguas calentadas geotérmicamente, los fluidos ricos en hidrógeno sustentan comunidades microbianas complejas que se nutren de las sustancias disueltas en dichos fluidos. El nuevo estudio ha identificado una red global de lugares profundos con aguas ricas en hidrógeno que serán exploradas en busca de vida durante los próximos años.
Además, dado que en Marte abundan las rocas de miles de millones de años de antigüedad con una potencial producción de hidrógeno, como las citadas rocas antiguas de la Tierra, este hallazgo tiene repercusiones para la astrobiología. “Si las rocas antiguas de la Tierra están produciendo tanto hidrógeno, podría ser que procesos similares estén teniendo lugar en Marte”, aventura Sherwood Lollar.

LAS SERPIENTES MÁS ANTIGUAS JAMÁS DESCUBIERTAS REVELAN SU VERDADERA EDAD

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Hasta ahora los científicos databan el origen de las serpientes en hace 100 millones de años, pero el hallazgo de cuatro nuevas especies fósiles procedentes de Reino Unido, Portugal y EE UU demuestra que estos reptiles son aún más viejos. El trabajo describe los fósiles de serpiente más antiguos conocidos hasta la fecha, que datan de hace entre 167 a 143 millones de años, es decir casi 70 millones de años antes de lo que se creía.

Paleorreconstrucción de una serpiente del Jurásico al Cretácico Inferior. / Julius Csotonyi

Los nuevos fósiles, hallados por un equipo internacional de científicos, retrotraen el primer registro de serpientes unos 70 millones de años y desafían las teorías anteriores que sugerían que la cabeza de la serpiente se desarrolló después de la evolución de su cuerpo alargado. Pero aún se desconocen muchos aspectos del origen de las serpientes.
"Uno de los mayores problemas que tenemos con estos animales es que, en pocas palabras, no sabemos qué son. Es decir, sabemos que son lagartos, pero dudamos y discutimos acerca de si son parientes de los varanos o monitores, de los lacértidos y téidos, de los ánguidos o de las anfisbenas", dice Sebastián Apesteguía, investigador del CONICET y jefe de Paleontología de la Fundación de Historia Natural Félix de Azara (CEBBAD-Universidad Maimónides).
Según el científico, esto ha generado una división mayor entre los especialistas –los marinistas y los terrestristas– "que defienden que las serpientes se originaron en el medio acuático o en el medio terrestre, respectivamente”, apunta el experto.
Para profundizar en esta disyuntiva, los científicos de la Universidad de Alberta (Canadá), la Universidad del Medio Oeste (EE UU), el Museo de Australia del Sur y la Fundación de Historia Natural Félix de Azara (Argentina) han descrito los fósiles de serpientes más antiguos conocidos hasta la fecha.
Los investigadores sugieren que es necesario conocer más acerca de la anatomía de las primeras serpientes para determinar a qué lagartos se parecen más y finalmente resolver no sólo cuánto hace que se originaron, sino también a qué grupo de lagartos corresponden. 
En el estudio, que se publica en Nature Communications, el equipo de científicos ha analizado fósiles almacenados en los cajones de las colecciones de los museos. Bajo la sospecha de que las serpientes eran más antiguas de lo establecido (unos 100 millones de años, en el Cretácico Superior), el grupo liderado por el canadiense Michael Caldwell, se dedicó a revisar fósiles del Jurásico considerados hasta ahora “como lagartos poco comunes”, apunta Apesteguía.

Cuatro nuevas especies de serpientes

Los análisis permitieron describir cuatro nuevas especies de serpientes (Portugalophis, Eophis, Parviraptor y Diablophis) procedentes de Inglaterra, Portugal y EE UU, cuyos fósiles datan de hace entre 167 a 143 millones de años (Jurásico Medio-Cretácico Inferior), lo que remonta el primer registro de serpientes unos 70 millones de años atrás.
A nivel evolutivo, estudios recientes habían sugerido que las primeras serpientes “eran básicamente lagartos sin patas, con una cabeza como la de cualquier lagarto”. Sin embargo, el estudio actual sugiere lo opuesto: "Las primeras poseían cabezas de serpiente en cuerpos poco especializados".
De hecho, "el alargamiento del cuerpo y la pérdida de patas son hechos frecuentes en casi todos los grupos de lagartos vivientes, los escíncidos, ánguidos, cordílidos, gerrosáuridos, gimnoftálmidos, gecónidos y pigopódidos. Todos ellos tienen algún integrante sin patas (ápodo)", explica el investigador argentino.
En cuanto a la discusión entre marinistas y terrestristas, dado que Portugalophis procede de bosques pantanosos, Eophis y Parviraptor de lagunas costeras y Diablophis de ambientes de tierra adentro, “sigue siendo difícil decir cuál fue el ambiente original en el que evolucionaron las serpientes, pero está claro que aún en el Jurásico medio ya eran un grupo bien diversificado, donde cada grupo se había especializado en ambientes diferentes", concluye.

Referencia bibliográfica:

Caldwell, M. W., Nydam, R. L., Palci, A. y Apesteguía, S. (2015). “The oldest known snakes from the Middle Jurassic-Lower Cretaceous provide insights on snake evolution”, Nature Communications, 6:5996, DOI: 10.1038/ncomms6996

lunes, 26 de enero de 2015

LA FACILIDAD DE COOPERACIÓN ENTRE EL SER HUMANO Y EL PERRO SE BASA EN LAS HABILIDADES SOCIALES DE LOS LOBOS

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Siempre se ha creído, acerca del origen de la domesticación del perro, que este animal se volvió tolerante a la presencia humana y capaz de interactuar con humanos debido a un intenso proceso de selección realizado por las personas, que escogían a los individuos que más tenían desarrolladas dichas cualidades, y lo mismo con los hijos de estos, y así sucesivamente.

Los lobos son capaces de tolerar tan bien como los perros a personas a las que conozcan estrechamente y en las que confíen. (Foto: Centro de Ciencia del Lobo de Ernstbrunn)

Las investigadoras Friederike Range y Zsófia Virányi, del Instituto Messerli en la Universidad de Medicina Veterinaria de Viena, Austria, y del Centro de Ciencia del Lobo de Ernstbrunn, en el mismo país, han llevado a cabo experimentos cuyos resultados sugieren un origen muy distinto para esa facilidad de cooperación entre el Ser Humano y el perro. Según ellas, dicha facilidad de cooperación se basa en las habilidades sociales de los lobos, que por vivir en manadas deben ser capaces de tolerarse mutuamente, así como saber interpretar las intenciones de sus compañeros para poder coordinarse bien entre ellos cuando cazan en equipo.
La hipótesis de Range y Virányi manifiesta que dado que los lobos ya poseen dichas cualidades por su vida en manadas, la relación de estos con sus compañeros de jauría podría haber proporcionado el punto de partida para la actual relación entre humanos y perros. Según esto, no fue necesaria una selección adicional, al menos en lo que se refiere a tolerancia a los humanos y capacidad de interpretar las intenciones de estos, durante la domesticación canina.
Las investigadoras creen que los lobos tienen una capacidad de interpretar las intenciones de otros tan buena como la de los perros. Estos últimos, sin embargo, cooperan con más facilidad con los humanos porque aceptan más rápidamente a las personas como socios y porque pierden con mayor facilidad su miedo a los humanos.
Para probar su hipótesis, Range y Virányi examinaron la capacidad de interpretar las intenciones de otros y la tolerancia de lobos y perros dentro de sus jaurías y hacia los humanos.
Estas científicas investigaron el comportamiento social de perros y lobos que crecieron con miembros de sus especies y con humanos. Los animales se socializaron tanto con congéneres como con humanos. Para poder comparar el comportamiento de perros y lobos e investigar los efectos de la domesticación, es importante que los animales vivan en las mismas condiciones.
En las pruebas, se constató que los lobos son tan eficientes como los perros.
Varias de estas pruebas de comportamiento mostraron que lobos y perros tienen habilidades sociales bastante similares. Entre otras cosas, las investigadoras comprobaron lo bien que unos y otros pueden encontrar comida que haya sido ocultada por un congénere o por un humano. Tanto los perros como los lobos supieron utilizar la información proporcionada por un humano para hallar la comida escondida.
En otro estudio, mostraron que los lobos sabían seguir la dirección de la mirada de los humanos. Para resolver la tarea eficazmente, los animales debían ser capaces de deducir hacia dónde miraba el humano, y, lo más notable, percatarse de la importancia de esa mirada. Los lobos pueden hacer esto bastante bien.
Otro experimento dio a perros y lobos la oportunidad de observar a congéneres mientras abrían una caja. Cuando era el turno del observador para hacer lo mismo, los lobos demostraron ser unos imitadores mejores, abriendo la caja con éxito más a menudo que los perros. En general, las pruebas mostraron que los lobos son muy eficaces interpretando las intenciones y los motivos de las acciones de sus congéneres y de los humanos. Las hipótesis que afirman que los lobos tienen habilidades sociales limitadas en este respecto, en comparación con los perros, son por tanto incorrectas, tal como subraya Range.

EL EXTRAÑO CASO DE LAS MARIPOSAS CARNÍVORAS

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La mayoría de las mariposas se alimentan de plantas, pero una parte de ellas, unas 140 especies que pertenecen a la subfamilia Miletinae, es una excepción. Un nuevo estudio internacional, con participación española, ha estudiado la evolución, las interacciones de las orugas carnívoras con las hormigas (huéspedes) y los insectos como pulgones (presas), y cómo estas mariposas han cambiado tan drásticamente de dieta.

Las larvas de la mayoría de los miembros de los Miletinae son depredadoras de insectos, a los que acceden parasitando las hormigas que los cultivan. / David J. Lohman

Una subfamilia de mariposas Miletinae tiene la particularidad de no alimentarse de plantas, como hacen la mayoría de los lepidópteros. Así lo demuestran los resultados de un estudio publicado en la revista Evolution y liderado por un equipo de científicos internacional, en el que participa Gerard Talavera, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (IBE), centro mixto CSIC-UPF.
En este trabajo, los científicos han resuelto la filogenia de los Miletinae, que les ha servido como base para estudiar la evolución de la afitofagia (alimentación de otros nutrientes que no sean plantas) en mariposas, los cambios de preferencia en la dieta, y de las interacciones que establecen las orugas carnívoras con sus huéspedes (hormigas) y presas (hemípteros).
Los lepidópteros (mariposas) son uno de los cuatro órdenes más diversos de insectos, y de hecho son mayoritariamente fitófagos, es decir que se alimentan de plantas. Pero "una pequeña proporción de especies, menos del 1% (entre 200 y 300 especies), son afitófagas, es decir, que se alimentan de otros nutrientes diferentes de plantas vivas", aseguran los investigadores.
Algunas mariposas afitófagas son depredadoras que se nutren de otros animales, principalmente de insectos. Otras son parásitas, se aprovechan del huésped sin llegar a matarlo, y algunas incluso pueden comer detritus, líquenes o néctar extrafloral.

Un grupo de mariposas excepcionales

Los linajes que tienen relaciones beneficiosas para ambas partes (mutualistas) parecen persistir y diversificar en la naturaleza mucho más que los que se han convertido en parásitos. La evolución tendería a favorecer la cooperación. Sin embargo, los Miletinae, parásitos y carnívoros, seguirían siendo una sonada excepción a este patrón.
En el transcurso de la evolución de los lepidópteros han sido pocos los linajes de afitófagos que han persistido y diversificado. Pero la subfamilia de licénidos Miletinae es una excepción y se ha convertido en la radiación más grande de mariposas afitófagas, con cerca de 140 especies. "Las larvas de la mayoría de los miembros de los Miletinae son depredadoras de insectos, a los que acceden parasitando las hormigas que los cultivan", apuntan los investigadores.
Además, el estudio   examina cuál ha sido la historia biogeográfica del grupo e introduce la discusión sobre cuáles han podido ser las causas y los efectos de los drásticos cambios dietéticos entre las diferentes especies de la cadena trófica.
El ejemplo de los Miletinae describe un caso más de cuán complejas pueden ser las redes de interacciones entre especies que han desarrollado algunos insectos. "Parte de la investigación que estamos llevando a cabo se centra en estudiar cuáles son los costes y beneficios de asociarse, los posibles factores que podrían promover la evolución de la especialización hacia interacciones mutualistas, y si la selección para la cooperación ha promovido la diversificación de especies", explica Talavera.

Referencia bibliográfica:

Zofia A. Kaliszewska, David J. Lohman, Kathrin Sommer, Glenn Adelson, Douglas B. Rand, John Mathew, Gerard Talavera y Naomi E. Pierce. (2015),  "When caterpillars attack: biogeography and life history evolution of the Miletinae (Lepidoptera: Lycaenidae)", Evolution. DOI: 10.1111/evo.12599.

domingo, 25 de enero de 2015

ACLARANDO EL MISTERIO DEL ORIGEN DEL AGUA DE LA TIERRA

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Entre las explicaciones que la comunidad científica baraja para la formación de la Tierra, algunas asumen que el planeta era seco e inhóspito para la vida hasta que una buena cantidad de cometas, muy ricos en hielo, cayeron a la Tierra y depositaron agua en la superficie. También se ha propuesto que la Tierra se formó con océanos en su interior, y que ha estado continuamente suministrando agua a la superficie desde entonces.

Un punto de las profundidades marinas de la zona del Arco de las Islas Marianas, concretamente en la ladera Este de la caldera del volcán submarino West Rota. Mediante procesos basados en la tectónica de placas, el agua retenida en las profundidades de la Tierra aflora a los mares a través de fisuras en el fondo marino. Asimismo, hay agua que ingresa en el subsuelo marino, por lo que este preciado líquido se recicla constantemente también a través de esas dos vías. (Foto: Pacific Ring of Fire 2004 Expedition. NOAA Office of Ocean Exploration; Bob Embley, NOAA PMEL)

Al respecto de esta última hipótesis, se ha venido aceptando que el manto terrestre contiene algo de agua, pero cuánta ha sido un misterio hasta tiempos recientes. Y sobre todo, ha faltado el conocimiento de qué mecanismo geológico ha estado proporcionando agua a la superficie durante todo este tiempo.
Un nuevo estudio está ayudando a responder a la intrigante cuestión de si nuestro planeta aportó a la superficie su propia agua a través de procesos geológicos, o si por el contrario el agua vino a nosotros a través de cometas procedentes de los confines del sistema solar.
La respuesta es probablemente “ambas cosas”, según el equipo de Wendy Panero y Jeff Pigott, de la Universidad Estatal de Ohio en la ciudad estadounidense de Columbus.
Estos investigadores estiman que la misma cantidad de agua que actualmente llena el Océano Pacífico podría estar enterrada ahora mismo en las profundidades del planeta, y que esta agua está siendo reciclada de forma continua a través de la zona de transición como resultado de la tectónica de placas. Su más reciente hallazgo es una vía geoquímica previamente desconocida por la cual la Tierra puede retener agua en su interior durante miles de millones de años y al mismo tiempo liberar pequeñas cantidades hacia la superficie a través de la tectónica de placas, reabasteciendo así nuestros océanos desde dentro. De este modo, aunque parte del agua de los mares se acaba escurriendo hacia el subsuelo marino, otra parte aflora, manteniéndose en cierta medida un “reciclaje” del agua.
Muchos geólogos pensaban que era muy probable que si las placas tectónicas llevaban agua hacia el interior de la corteza terrestre, no sería mucha cantidad. El modelo del equipo de Adam Schultz muestra claramente una asociación estrecha entre las zonas de subducción y una alta conductividad. La explicación más sencilla es el agua.
Un punto crucial del estudio es la idea de que las rocas que parecen secas al ojo humano pueden en realidad contener agua en potencia, en la forma de átomos de hidrógeno atrapados dentro de huecos naturales y defectos cristalinos. El oxígeno es abundante en los minerales, de manera que cuando un mineral contiene algo de hidrógeno, ciertas reacciones químicas pueden liberar a este último para que se una con el oxígeno y produzca agua.
Esos átomos dispersos de hidrógeno suponen solo una pequeña parte de la materia rocosa del manto, pero dado que este constituye más del 80 por ciento del volumen total del planeta, pueden dar pie a mucha agua potencial.

EL ASTEROIDE QUE EXTERMINÓ A LOS DINOSAURIOS CASI ANIQUILÓ TAMBIÉN A LOS MAMÍFEROS

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Se ha venido asumiendo que la extinción de los dinosaurios hace casi 66 millones de años permitió el posterior dominio de los mamíferos, pero un nuevo estudio muestra que muchos fueron aniquilados junto con los dinosaurios, por lo que más que un beneficio para los mamíferos, el desastre fue para ellos una catástrofe un poco menos intensa que la sufrida por los dinosaurios, lo justo como para permitirles sobrevivir a diferencia de lo que les ocurrió a estos últimos.

Esta imagen muestra un molde de los restos fósiles de Asiatherium reshetovi, una de las especies metaterias que solían vivir en el planeta hace millones de años. La barra blanca de referencia mide 1 centímetro de largo. (Foto: T. Williamson. CC-BY 4.0)

Los mamíferos del grupo Metatheria, que incluye a los marsupiales y a sus parientes evolutivos fósiles más cercanos, fueron uno de los clados predominantes de mamíferos durante el período Cretácico y son uno de los clados más diversos de mamíferos vivos después de los placentarios.
El nuevo estudio, hecho por un equipo internacional de expertos sobre evolución de los mamíferos y extinciones en masa, encabezado por Thomas Williamson, del Museo de Historia Natural y Ciencia de Nuevo México en Estados Unidos, muestra que estos mamíferos, en su día muy abundantes, casi siguieron a los dinosaurios en su abrupto camino a la desaparición total.
Cuando un asteroide de 10 kilómetros de diámetro chocó contra lo que es ahora México a finales del Cretácico y desencadenó un cataclismo global rebosante de destrucción medioambiental, unas dos terceras partes de todos los metaterios que vivían en Norteamérica perecieron. Esto incluye a más del 90 por ciento de las especies que vivían en el sector norte de las Grandes Llanuras de la región central de Estados Unidos, una de las mejores áreas del mundo en cuanto a la conservación de fósiles de mamíferos del Cretácico.
A posteriori de la extinción masiva, los metaterios jamás recuperarían su diversidad anterior, razón por la cual los mamíferos marsupiales son hoy en día escasos y están básicamente restringidos a entornos concretos, en Australia y Sudamérica.
Los mamíferos placentarios, animales que gestan a sus crías en el útero materno durante un largo tiempo en el que son alimentadas mediante la placenta, experimentaron un auge con el declive de los metaterios, y así hoy en día se hallan en todas partes del mundo e incluyen numerosas especies, incluyendo entre ellas desde ratones al Ser Humano.

DESMITIFICAN LA MALA FAMA DE LOS CUERVOS

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En la literatura, los cuervos son señal de mal augurio y aliados de las brujas. La mayoría de la gente cree que roban, comen huevos de otras aves y limitan las poblaciones de otros pájaros. Pero un nuevo estudio, que ha recopilado más de 326 interacciones entre los córvidos y sus presas, demuestra que su mala reputación no está del todo justificada.

El análisis de 42 estudios científicos demuestra que los córvidos tienen mucho menos impacto que lo que se pensaba en otras especies de aves. / Jorge Piñeiro

Los córvidos –el grupo de aves que incluye cuervos, cornejas y urracas– son el objeto de numerosos programas de control poblacional, tanto en ámbitos cinegéticos como de conservación. Estos controles se basan en la creencia de que eliminarlos es bueno para otras aves. Además, son considerados como eficaces predadores capaces de limitar las poblaciones de sus presas.
Sin embargo, un estudio, publicado recientemente en la revista Ibis, ha analizado el impacto de seis especies de córvidos en un total de 67 especies de aves susceptibles de ser sus presas, entre las que destacan aves cinegéticas y paseriformes.
El trabajo, que ha recopilado la información de 42 estudios científicos y ha analizado un total de 326 interacciones entre córvidos y sus presas, demuestra que tienen mucho menos impacto que lo que se pensaba en otras especies de aves.
“En el 81% de los casos estudiados los córvidos no mostraron un impacto detectable en sus presas potenciales. Además, en el 6% de los casos, se observaron incluso algunas relaciones aparentemente beneficiosas”, señala a Sinc Beatriz Arroyo, autora del estudio e investigadora en el Instituto de Investigación en Recursos Cinegéticos (IREC), centro mixto de la Universidad de Castilla-La Mancha, la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha y el CSIC.

Mayor impacto en la reproducción

Para comprobar el impacto de los córvidos en sus presas, los investigadores –en colaboración con la Universidad de Cape Town (Sudáfrica)– llevaron a cabo diversos experimentos en los que se aislaron a cuervos y urracas, entre otros depredadores, para observar cómo influían en la reproducción y abundancia de otras aves.
Según los trabajos analizados, al retirar a los córvidos de su hábitat la supervivencia de los pollos y el número de huevos de otras aves fueron superiores en la mayoría de los casos. Sin embargo, en cuanto a su abundancia, sin córvidos solo en algunos casos se observó un aumento del tamaño de las poblaciones de otros pájaros.
Según el estudio, al retirar a los cuervos del entorno, en el 46% de los casos las presas tuvieron más éxito reproductor, mientas que su abundancia se redujo en menos del 10% de los casos.
Además, estos estudios experimentales realizados en nueve países diferentes (Canadá, Francia, Noruega, Polonia, Eslovaquia, España, Suecia, Reino Unido y EE UU) revelaron que, si se eliminan los córvidos pero no otros depredadores, el impacto en la productividad de sus presas sería positivo solo en el 16% de los casos. Mientras que sin córvidos ni otros depredadores, incluyendo carnívoros, la productividad de otras aves mejora en el 60% de los casos.
Esto sugiere que cuervos y urracas, entre otros, tienen menos impacto en sus presas que otras amenazas. “También puede ocurrir una depredación compensatoria”, apunta la investigadora.
En el trabajo también han podido comparar los efectos entre los diferentes grupos de córvidos. Entre estos resultados destaca que “las urracas tenían mucho menos impacto en sus presas que otras especies”, declara Arroyo.
Al comparar cuervos y urracas, los científicos demostraron que en el 62% de los casos, los cuervos perjudicaron la reproducción de sus presas, mientras que las urracas influyeron negativamente en un 12%. “Pero no se observaron diferencias relacionadas con la abundancia de las presas”, informa la científica.
Para los autores de esta investigación, dados los resultados es necesario “ser cautos” a la hora de concluir sobre el impacto que tienen urracas o cornejas sobre las poblaciones de sus presas. “Esta medida de gestión es frecuentemente ineficaz e innecesaria”, concluye Arroyo.

Referencia bibliográfica:

Madden, C.F., Arroyo, B. & Amar, A. “A review of the impact of corvids on bird productivity and abundance” Ibis 5 de diciembre de 2014 doi: 10.1111/ibi.12223

miércoles, 21 de enero de 2015

LOS PRIMEROS PRIMATES CONOCIDOS YA VIVÍAN EN LOS ÁRBOLES

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Durante mucho tiempo se ha venido creyendo que ciertos primates extintos, los más antiguos conocidos, vivían en el suelo, y que fueron sus descendientes quienes adquirieron las cualidades necesarias para la vida arborícola. Un nuevo estudio demuestra ahora lo contrario: El Purgatorius, un pequeño primate que subsistía con una dieta constituida por fruta e insectos, moraba en los árboles

Unos huesos de tobillo fósiles muestran que el Purgatorius, un primate arcaico, vivía en los árboles. (Imagen: Patrick Lynch / Universidad Yale)

El equipo de Stephen Chester, de la Universidad Yale en New Haven, Connecticut, Estados Unidos, hizo el descubrimiento analizando huesos de tobillo de hace 65 millones de años, recogidos de yacimientos paleontológicos en el nordeste de Montana, Estados Unidos.
El Purgatorius, que formó parte de un grupo extinto de primates llamados plesiadapiformes, aparece por primera vez en el registro fósil poco después de la extinción de los dinosaurios no aviares.
Hasta ahora, los paleontólogos solo tenían dientes y mandíbulas del animal para examinar, lo que dejaba en el misterio a buena parte de su apariencia y comportamiento. La identificación de huesos del tobillo del Purgatorius, descubiertos en el mismo lugar que los dientes, proporcionó a los investigadores una mejor base para deducir la anatomía y estilo de vida de esta bestia.
Los huesos del tobillo tienen rasgos que solo están presentes en los de los primates y sus parientes actuales y que delatan un tipo de movilidad muy específico. Este conjunto de características anatómicas habría permitido a un animal como el Purgatorius girar y ajustar sus pies para agarrarse con ellos a ramas mientras se movía por los árboles. En cambio, los mamíferos que habitan en el suelo carecen de esas características y están mejor adaptados para moverse hacia adelante.
La investigación proporciona la prueba fósil más antigua hasta la fecha de que el comportamiento arborícola estuvo presente en una fase temprana y decisiva de la evolución de los primates.

DESCUBRIENDO MILES DE MONTES SUBMARINOS


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El análisis de un mapa creado recientemente y muy detallado está permitiendo a la comunidad científica examinar el relieve de todo el fondo marino del mundo. Este inmenso territorio sumergido, cuya extensión triplica a la de las tierras emergidas, está inexplorado en su mayor parte. En las últimas semanas, se están conociendo miles de montañas previamente desconocidas, junto con nuevas pistas sobre la formación de los continentes.


Modelo gravitatorio del Atlántico Norte; los puntos rojos corresponden a terremotos. Estos están a menudo relacionados con los montes submarinos. (Imagen: David Sandwell, SIO)

También se cartografiaron las ubicaciones de terremotos. Además, los investigadores descubrieron que los montes submarinos y los terremotos están a menudo relacionados. La mayor parte de estas montañas o colinas del fondo del mar fueron en su momento volcanes activos, y por eso se encuentran habitualmente cerca de bordes de placas con actividad tectónica significativa, dorsales centro-oceánicas (cordilleras submarinas situadas en los sectores centrales de los océanos del planeta), y zonas de subducción.
El trabajo es obra de un equipo formado, entre otros, por David Sandwell y Emmanuel Garcia, del Instituto Scripps de Oceanografía (SIO), adscrito a la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, R. Dietmar Muller de la Universidad de Sídney en Australia, Walter Smith de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de Estados Unidos, y Richard Francis de la Agencia Espacial Europea (ESA).
El nuevo mapa es el doble de preciso que la versión anterior confeccionada hace casi 20 años, y además ha aportado la base para la nueva versión de los mapas oceánicos de Google.

EL “INTERRUPTOR” CEREBRAL QUE HACE AGRUPAR A LAS LANGOSTAS EN SUS TEMIBLES ENJAMBRES

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Las langostas suelen ser animales tímidos y solitarios que evitan activamente la compañía de otras langostas. Pero cuando se ven forzadas a entrar en contacto con sus congéneres, llega un punto en el que experimentan un cambio radical en el comportamiento; entran en un estado gregario más “atrevido”, en el que se sienten atraídas por la compañía de otras langostas. Este es el primer y esencial paso hacia la formación de los tristemente famosos enjambres de langostas


Reconstrucción informática de las células nerviosas en una langosta que producen serotonina. (Imagen: Universidad de Leicester)

La fuerza del número vuelve muy poderosos a estos insectos. Por más fácil que nos resulte matar a una langosta, no lo será atrevernos a acercarnos a un enjambre. El mismo miedo instintivo y prudente tienen otros animales ante estos enjambres. Como una horda enfurecida y envalentonada, las nubes de langostas conquistan campos de cultivo y devoran alimento a tal escala que arruinan cosechas en una magnitud comparable a la de los estragos causados por tempestades, sequías o incendios.
Unos biólogos han identificado en las langostas del desierto un grupo de células nerviosas que activan el comportamiento gregario, o de “horda”, cuando el individuo se ve forzado a estar acompañado por otros congéneres bajo las condiciones necesarias.
Swidbert Ott, de la Universidad de Leicester en el Reino Unido, y Steve Rogers, de la de Sídney en Australia, han averiguado cómo las células nerviosas recién identificadas producen el neurotransmisor conocido como serotonina para iniciar los cambios en su comportamiento y estilo de vida.
Las langostas solo tienen una pequeña cantidad de células nerviosas capaces de sintetizar serotonina. Ott y Rogers han encontrado que este puñado tan selecto reacciona de manera específica a la situación antedicha en que una langosta se ve forzada a estar por primera vez con otras langostas. En el transcurso de una hora, la producción de serotonina por estas células registra un incremento notable.
Son estas pocas células las que, según parece, son las responsables de la transformación de un insecto solitario en miembro de una muchedumbre.
Sin embargo, esta configuración cerebral cambia con la vuelta de las langostas a su vida solitaria. Ott y Rogers lograron hacer su hallazgo gracias a que contaron con langostas que acababan de hacerse gregarias y que hasta una hora antes nunca habían entrado en contacto con otras. Si los investigadores hubieran observado solo las langostas solitarias y las que tenían un largo historial de vida en grupos, no habrían detectado las células nerviosas que tienen un papel clave en la transformación.

martes, 20 de enero de 2015

UNA APLICACIÓN PARA OBSERVAR EL ESTADO DE LOS ENCINARES EN ESPAÑA

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Una nueva app llamada GeoODK permitirá, gracias a la ayuda de los ciudadanos, elaborar un mapa que muestre el estado de salud de los encinares, que sufren grandes daños debido al aumento de las sequías. Esta red de observación del decaimiento del encinar en la Península Ibérica que han desarrollado investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) será muy útil para optimizar las estrategias destinadas a su conservación.

Encinar afectado por la sequía. / Elena Granda 

A pesar de ser especies muy adaptadas y resistentes a la sequía, las encinas (Quercus ilex) están sufriendo el aumento de la intensidad de las sequías que provoca el cambio climático en el área mediterránea. La falta de agua, unida a otros factores, repercute en la salud de los árboles provocando la pérdida de hojas, de vigor e incluso su muerte. En la última década los datos de este decaimiento forestal han empeorado.
"Tenemos muy pocos datos sobre la magnitud del problema del encinar en la Península Ibérica, por eso necesitamos un diagnóstico sólido sobre el estado de salud fisiológico y ecológico de los encinares que nos permitirá buscar soluciones al decaimiento forestal", explica Jorge Curiel Yuste, investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC).
Por todo ello investigadores del MNCN han elaborado una red de observación del decaimiento del encinar en la Península Ibérica para entender los daños que produce al aumento de las sequías y optimizar así las estrategias destinadas a su conservación.
En la red, que se enmarca dentro del proyecto VEroNICA (Vulnerability of Mediterranean Holm-Oak forests to Climate Change: Mechanisms and impact of historical management on ecosystem services), los ciudadanos podrán participar a través de la aplicación para Android GeoODK o del correo electrónico para elaborar un mapa exhaustivo y actualizado del estado de los encinares.
"Los encinares, que suman cerca de cinco millones de hectáreas en nuestro país, son una importante fuente de recursos que lleva explotándose de forma sostenible desde la época de los romanos. La pérdida de vigor y la desaparición de estos bosques tendría un impacto muy negativo tanto cultural como económicamente en España”, comenta el científico.

Participación ciudadana

De momento, la app solo está disponible para Android, pero los ciudadanos también pueden participar a través del correo electrónico o rellenando un formulario vía web que enviará los datos del usuario junto a las coordenadas GPS de la ubicación del árbol o de la zona de encinar afectado, una foto y una opción a elegir entre cuatro sobre el estado del encinar.
Los datos que aporten los colaboradores se añadirán al mapa que se muestra en la web del proyecto donde los usuarios también podrán encontrar fotos ilustrativas de zonas de encinar afectado que les ayuden evaluar el grado de decaimiento que observen.

LOS HUMANOS DE ATAPUERCA COMÍAN PERRO, GATO, ZORRO Y TEJÓN

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En la Cueva del Mirador en Atapuerca (Burgos), los humanos del Neolítico comieron especies poco consumidas en el resto de la Europa continental. Las marcas de corte y las mordeduras humanas en huesos de perro doméstico, gato salvaje, zorro y tejón demuestran que hace entre 7.200 y 3.100 años los Homo sapiens de Atapuerca no consumieron únicamente cabras, ovejas y vacas.

Fragmento de radio de perro con marcas de corte. / IPHES

Un estudio, publicado en la revista Quaternary International, ha analizado las marcas en 24 restos fósiles hallados en la Cueva del Mirador en el yacimiento de Atapuerca en Burgos. Investigadores del Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES) confirman que estos huesos que datan de hace entre 7.200 y 3.100 años pertenecían a perros domésticos, gatos salvajes, zorros y tejones.
“El consumo de estas especies era muy poco frecuente en Europa continental en aquellos tiempos, pero el hallazgo de estos restos fósiles en este yacimiento avalan su procesamiento”, señala Patricia Martin, autora principal del trabajo e investigadora colaboradora del IPHES.
En algunas islas del Mediterráneo, como Chipre, se ha documentado el consumo de algunas de estas especies ya en el Neolítico (hace entre 6.000 y 3.000 años). No obstante, para los investigadores se trataba de una práctica “muy poco usual en la Europa continental”.
La Cueva del Mirador fue utilizada como cueva redil para albergar a los rebaños compuestos sobre todo por ovejas, cabras y ganado bovino, que integraban parte de la base de la dieta de los humanos. Sin embargo, otras especies como pequeños carnívoros también fueron empleados para el consumo. Así lo demuestra la presencia de marcas de corte, evidencias de fracturación antrópica, de procesamiento culinario y de mordeduras humanas en los restos fósiles de estos animales.
“En El Mirador, los perros fueron desarticulados y descarnados, sus huesos fracturados y, finalmente, hervidos”, comenta Martín. Los investigadores han observado estas evidencias tanto en niveles del Neolítico como en los de la Edad del Bronce. “Se produjo de manera puntual en distintos episodios, pero tuvo continuidad temporal”, recalca la investigadora.

Un consumo esporádico de la carne de perro

Para los científicos, esta práctica pudo estar relacionada con momentos esporádicos de hambre o escasez, y la carne de perro tuvo una consideración especial. “Es una de las posibilidades que barajamos”, puntualiza Martín.
No obstante, según datos etnográficos, en algunas culturas asiáticas o entre los bereberes, se consideraba la carne de perro como una rica fuente de proteínas e incluso como una delicatessen. “Tampoco se puede descartar que en algunos casos el objetivo fuera obtener y aprovechar la piel de estos animales”, observa.
El consumo de las otras especies en El Mirador es más limitado que el de los perros, y se documenta, fundamentalmente, en los niveles neolíticos. Los gatos salvajes y los tejones fueron hervidos y su carne fue consumida.
Dada la dificultad de cazar carnívoros salvajes y al carácter excepcional de su consumo en este yacimiento, es probable que estos animales hubieran sido capturados de forma accidental y, posteriormente, ingeridos. “Pero tampoco se puede descartar la opción de que fueran empleados como una fuente extra de alimento en períodos de escasez”, declara Martín.

Referencia bibliográfica:

Martin, P., et al. “Butchered and consumed: Small carnivores from the Holocene levels of El Mirador Cave (Sierra de Atapuerca, Burgos, Spain)”, Quaternary International (2014).

lunes, 19 de enero de 2015

DESCUBREN EN EL SUBSUELO DEL FONDO MARINO MICROBIOS EXÓTICOS QUE “RESPIRAN” SULFATO

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A 3,2 kilómetros (2 millas) por debajo de la superficie del océano, unos investigadores han descubierto nuevos microbios que “respiran” sulfato. Los microbios, que aún deben ser catalogados y recibir nombres científicos, se hallan en enormes acuíferos submarinos, redes de canales en la roca porosa bajo el fondo oceánico, donde el agua es agitada continuamente.

Inmersión del vehículo Jason, guiado por control remoto, para tareas de investigación científica. (Foto: Alberto Robador / USC)

El sulfato es un tipo de compuestos de azufre y oxígeno que está presente de forma natural en el agua marina. Se usa comercialmente en muchas cosas, desde baterías de coches a sales de baño, y puede convertirse en aerosol por la quema de combustible fósiles, lo que incrementa la acidez de la atmósfera.
Se cree que los microbios que respiran sulfato, es decir, que obtienen energía haciéndolo reaccionar con compuestos orgánicos (que contienen carbono), pertenecen a algunos de los tipos de organismos más antiguos de la Tierra. Se pueden encontrar otras especies de microbios que respiran sulfato en pantanos y fumarolas hidrotermales. Sin embargo, es dificilísimo obtener muestras de los que están situados bajo la corteza oceánica.
El equipo de Alberto Robador, de la Universidad del Sur de California en Estados Unidos, tomó sus muestras de la Dorsal Juan de Fuca, frente a la costa del estado de Washington, donde equipos anteriores habían situado laboratorios submarinos, encajados bajo el suelo oceánico. Para colocar los laboratorios, bajaron una broca a través de 3,2 kilómetros (2 millas) de océano para atravesar con ella varios cientos de pies de sedimento oceánico, introduciéndola finalmente en la estructura rocosa por donde fluye el acuífero.
Las muestras fueron trasladadas hasta la superficie por vehículos submarinos controlados remotamente, o “ascensores”, esencialmente globos submarinos que se hunden hasta el punto deseado y luego sueltan lastre, permitiendo así elevar por flotación a las muestras hasta ponerlas al alcance de los científicos que esperan.
De manera similar a los microbios del suelo forestal que descomponen la capa de hojarasca y organismos muertos, los del océano también descomponen el material orgánico, como algas y peces muertos. A diferencia de sus homólogos de la superficie terrestre, sin embargo, a los que se hallan bajo la corteza oceánica les falta a menudo el oxígeno que en tierra se usa para desencadenar la reacción química necesaria.
En su lugar, estos microbios pueden usar el sulfato para descomponer la materia orgánica en descomposición, la cual se hunde hasta el fondo marino y desde allí acaba pasando hasta el acuífero en la corteza, produciendo dióxido de carbono.

HAY VIDA EN EL LUGAR MÁS SECO DEL MUNDO

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Un punto denominado María Elena en el desierto de Atacama, al norte de Chile, es el lugar más seco del mundo, según un nuevo estudio. Las características de este enclave son análogas a las de Marte, pero los científicos han hallado allí nuevas especies de bacterias, empujando la frontera de las condiciones mínimas necesarias para la vida y abriendo nuevas posibilidades en el campo de la astrobiología.

Enclave del desierto de Atacama catalogado como el punto más seco del mundo. / Armado Azúa-Bustos

Investigadores de Chile han encontrado el lugar más seco mundo en el desierto de Atacama, al norte del país. Se trata de un punto denominado María Elena que presenta unas condiciones similares a las del planeta Marte. Además, han hallado una sorprendente variedad de bacterias capaces de sobrevivir con una humedad de tan solo un 14% a un metro de profundidad, según los datos publicados en la revista Environmental Microbiology Reports.
"En primera instancia nosotros buscábamos un lugar tan seco que nada fuera capaz de sobrevivir en él. Por lo tanto, nos causó cierta sorpresa que en el sitio descrito pudiéramos encontrar distintos tipos de bacterias a gran profundidad", afirma Armando Azúa-Bustos, investigador de la Pontificia Universidad Católica de Chile y del Blue Marble Space Institute of Science (EE UU).
Su línea de investigación pasa por entender la íntima relación entre el agua y la vida en la Tierra. Atacama es el desierto más seco y el más antiguo del mundo, pero hasta ahora se consideraba que el lugar exacto con menor humedad era Yungay, ahora desbancado por María Elena.
Para los investigadores, los microorganismos encontrados en estos parajes mediante técnicas de biología molecular "son interesantes no sólo desde el punto de vista de la ciencia básica, sino también en el ámbito de la astrobiología y para potenciales aplicaciones biotecnológicas y biomédicas".
En el nuevo lugar más seco del mundo los científicos han encontrado nuevas especies de bacterias, aunque relacionadas con especies ya descritas. Además de su increíble capacidad para tolerar la extrema desecación, varias de ellas producen pigmentos de un color rojizo anaranjado, lo que sugiere que fabrican compuestos del grupo de los carotenos descritos en trabajos anteriores por este grupo de investigación. Asimismo, tienen una alta tolerancia a la radiación ultravioleta.
El artículo también guarda diversas implicaciones. Por una parte, encontrar microorganismos viables en circunstancias tan extremas plantea la cuestión de cuáles son las condiciones mínimas necesarias para la vida. "No tengo claro aún si en sitios más secos todavía, si es que existen, podría o no encontrarse vida", comenta Azúa-Bustos. Cualquiera de las dos posibilidades, tendría una enorme relevancia científica.

Como en el cráter Gale de Marte

Por otra parte, contar con un lugar en la Tierra análogo a Marte genera muchas oportunidades para la investigación científica. En concreto, los datos de humedad de María Elena coinciden con los que la misión de la NASA Mars Science Laboratory, con el famoso robot Curiosity, ha tomado en el cráter Gale del planeta rojo.
"Si en la Tierra existe un ambiente análogo en el que hemos detectado microorganismos viables, las condiciones de disponibilidad de agua parecen no ser limitantes para la vida en Marte", señala el científico chileno. Según explica, las futuras misiones están considerando tomar muestras en el suelo marciano de hasta un metro de profundidad en búsqueda de vida. En ese sentido, "nuestro trabajo serviría como un buen patrón de comparación para estos futuros hallazgos", asegura.
Hasta ahora, la búsqueda de vida en otros planetas se basa en estimaciones con respecto a la zona habitable en la que se encuentran estos cuerpos celestes, que a su vez se centra en las estimaciones sobre la cantidad de agua líquida disponible para las potenciales formas de vida.
"Trabajos como el nuestro empujan la frontera de los requerimientos de agua por parte de los microorganismos extremos de la Tierra y, por ende, amplían los horizontes respecto a dónde se podría encontrar vida basada en agua, como es en el caso terrestre", afirma. En otras palabras, "se podrían encontrar nuevos planetas muy secos que bien podrían tener vida".
Entender las bases moleculares de la alta tolerancia a la sequía permitiría desarrollar plantas más resistentes.

Probar nuevas generaciones de robots

Para el mundo de la astrobiología, esta investigación puede derivar en numerosas aplicaciones prácticas. María Elena ofrece ahora un lugar más cercano a las condiciones existentes en Marte para poder probar las nuevas generaciones de robots y las nuevas metodologías de detección de vida que se pueden enviar a este planeta.
Por otra parte, "si uno entiende las bases moleculares de esta alta tolerancia a la desecación, podría pensar en traspasar estas capacidades a otros organismos, como las plantas, por ejemplo, para hacer que estos organismos también sean altamente tolerantes a la sequía o a la radiación ultravioleta", señala el experto.
Además, varias de las especies encontradas pertenecen a géneros de bacterias como Streptomyces que son conocidas productoras de importantes moléculas de aplicación biomédica, como los antibióticos.

Referencia bibliográfica:

A. Azua-Bustos, L. Caro-Lara and R. Vicuña. "Discovery and microbial content of the driest site of the hyperarid Atacama Desert, Chile" Environmental Microbiology Reports. DOI: 10.1111/1758-2229.12261

miércoles, 14 de enero de 2015

LA RIQUEZA GENÉTICA DE LOS LAGOS DE AIGÜESTORTES SUPERA LA DE LA SUPERFICIE DE TODOS LOS OCÉANOS

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Los investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España han podido abordar por primera vez el estudio de comunidades microbianas sin necesidad de catalogar o identificar de forma individual las especies gracias a la información genética que han recuperado directamente de los ambientes naturales.

Estany de Bergús (2.449 metros de altitud) con aguas frías, extremadamente pobres en alimento y sometidas a elevadas dosis de radiación ultravioleta. (Foto: JC Auguet)

“Esto nos permite caracterizar de manera sinóptica, como un todo, los sistemas microbianos y observar, mediante una herramienta objetiva, cómo se organizan y funcionan las comunidades biológicas y si merecen o no ser explotados o conservados”, explica Emilio Casamayor, investigador en el Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CSIC).
Además, “es una aproximación muy útil para avanzar en el conocimiento de la ecología y evolución del mundo microbiano pero también tiene aplicaciones en estudios de bioprospección o de conservación”, añade el experto.
El estudio, realizado en los lagos de alta montaña de Aigüestortes, ha permitido comparar los datos obtenidos a través de la nueva herramienta con estudios previos sobre la microbiota de la parte más superficial (hasta cinco metros de profundidad) de los océanos.
Los resultados permiten plantear por primera vez "la posibilidad de desarrollar estudios de conservación con seres microscópicos", señala Casamayor.
Los resultados, publicados en la revista Molecular Ecology, muestran que mientras la variabilidad química y geológica de los océanos es muy homogénea en superficie a lo largo de miles de kilómetros, en los lagos alpinos protegidos de Aigüestortes esta variabilidad es muy alta en distancias cortas (pocos kilómetros).
“Es una zona de contacto de tres tipos de sustratos geológicos, y esto la hace peculiar respecto a otras zonas alpinas. Todos estos factores permiten que se desarrollen especies muy distintas en distancias muy cortas, acumulando en conjunto una gran riqueza genética. También nos permite plantearnos por primera vez la posibilidad de desarrollar estudios de conservación con seres microscópicos”, señala Casamayor.
Los microorganismos fueron los primeros seres vivos en aparecer en la Tierra hace más de 3.000 millones de años. Desde entonces han estado interaccionando con la química y la geología del planeta y han aprendido a utilizar un amplísimo repertorio de fuentes de energía y de alimento para su supervivencia.
“Su diversidad no se encuentra en su forma o tamaño, sino que se esconde en su metabolismo que se encuentra codificado bajo una amplísima variabilidad genética. Ese metabolismo, que se combina como un trabajo en cadena en las comunidades microbianas, es el que mantiene viable la biosfera”, concluye el investigador del CSIC. (Fuente: CSIC)

PULGONES QUE SON DR. JEKYLL Y MR. HYDE

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Un estudio, publicado en la revista PNAS y realizado en España, ha identificado por primera vez dos tipos opuestos de simbiosis entre las hormigas y los pulgones. Además de la relación mutualista clásica en la que ambos animales se benefician, el equipo de investigación español describe también un comportamiento agresivo de algunos individuos de pulgón hacia las hormigas.

El pulgón imita las sustancias de las larvas de hormiga para ser transportado por la hormiga a las cámaras guardería donde succiona la hemolinfa, el equivalente a la sangre en los artrópodos, de las larvas de hormiga. / Salazar et al.

Las hormigas y los pulgones mantienen relaciones mutualistas, en las que ambas especies se benefician de la interacción mutua. Un estudio multidisciplinar, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ha permitido descubrir que, de forma paralela al mutualismo, entre estas dos especies se produce también otro tipo de relación en la que el pulgón se aprovecha de la hormiga y la perjudica potencialmente.
Tradicionalmente, los pulgones y las hormigas presentan una relación de cooperativismo. Los pulgones, que son herbívoros, ofrecen melaza a las hormigas como alimento a cambio de cuidados higiénicos y protección frente a depredadores. De hecho, se habla de que las hormigas ordeñan a los pulgones.
"En la simbiosis entre hormiga y pulgón, este último recibe cuidados y protección de la hormiga que, a su vez, se ve recompensada con la melaza que excreta el pulgón”, explica Carme Quero, una de las autoras del estudio e investigadora en el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (CSIC).
Sin embargo, la imagen romántica de las hormigas cuidando de su "ganado" de pulgones solo es una pequeña parte de la historia de su evolución. Las más de 50 horas de grabación de diversos hormigueros a través de microscopio han permitido demostrar que "el pulgón ha logrado reunir dos estrategias absolutamente contrapuestas de relacionarse con hormigas en un mismo genoma”, afirma Adrián Salazar, investigador en el Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva, de la Universidad de Valencia (UV) y primer firmante del estudio.

El engaño de los pulgones

El principal hallazgo es que algunos individuos del pulgón Paracletus cimiformis imitan las sustancias emitidas por las larvas de la hormiga Tetramorium, “de manera que las hormigas creen que son sus crías y los transportan hasta las cámaras ‘guardería", añade la científica. Una vez allí, el pulgón succiona la hemolinfa, el equivalente a la sangre en los artrópodos, de las larvas de hormiga.
Según David Martínez Torres, autor principal del trabajo e investigador en el Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva (UV), la cámara de cría de un hormiguero "suele estar fuertemente custodiada por las hormigas, las cuales devoran a cualquier intruso que ose acercarse a la misma".
Pero "el engaño es posible gracias a que los pulgones aplanados sintetizan una cutícula –parte externa de su cuerpo– con una composición química más parecida a la de las larvas de las hormigas que a la de los pulgones redondeados", añade el experto.

Como Dr. Jekyll y Mr. Hyde

Paracletus cimiciformis presenta, en una fase de su ciclo vital, dos formas alternativas diferentes. Los pulgones verdes y de aspecto abombado mantienen con las hormigas una relación mutualista convencional.
Sin embargo, "los pulgones genéticamente idénticos a los anteriores, pero de color blanco y de forma aplanada son confundidos por las hormigas con sus propias larvas y los depositan junto a ellas", subraya Martínez Torres.
De esta manera, una vez que los pulgones están en la cámara de cría "aprovechan la disponibilidad de cientos de larvas de hormigas para clavarles sus estiletes (estructuras bucales que los pulgones usan para chupar la savia de las plantas) y succionar su hemolinfa, equivalente a la sangre en los artrópodos”, asevera el profesor.

'Amor y odio' entre pulgones y hormigas

Es la primera vez que se describe una relación de este tipo entre áfidos (pulgones) y hormigas, en la que un comportamiento agresivo por parte del pulgón hacia la hormiga coexiste con la estrategia convencional de mutualismo entre estas dos especies.
A partir de la difusión de esta investigación y dados los resultados, la descripción típica de los pulgones como insectos chupadores de savia y, por tanto, estrictamente herbívoros, debería de ser matizada", apunta Martínez.
Según la investigadora del CSIC, el trabajo añade una nueva dimensión a la clásica relación hormiga-pulgón y "muestra un sistema complejo que plantea nuevas cuestiones a nivel evolutivo en la transición entre cooperación y explotación".

Referencia bibliográfica:

Adrián Salazar, Benjamin Fürstenau, Carmen Quero, Nicolás Pérez‐Hidalgo, Pau Carazo, Enrique Font, David Martínez‐Torres. "Aggressive mimicry coexists with mutualism in an aphid". Proceedings of theNational Academy of Sciences (PNAS). DOI: 10.1073/pnas.1414061112

lunes, 12 de enero de 2015

CUANDO LA EVOLUCIÓN DEL LINAJE DE LOS PÁJAROS ACABÓ CON SU DENTADURA

noticiasdelaciencia.com

Todos sabemos que las aves poseen pico en vez de dientes. Pero, ¿cuándo se produjo en su linaje este cambio anatómico tan característico impulsado por la evolución?

Un pájaro de la especie Hemignathus virens. (Foto: Dennis LaPointe, USGS)

Desde el descubrimiento del ave fósil Archaeopteryx en 1861, ha estado claro que los pájaros actuales descienden de ancestros con dientes. Sin embargo, la historia de la pérdida de los dientes en los antepasados de las aves modernas ha permanecido sin aclarar durante más de 150 años.
La ausencia de dientes ha evolucionado en múltiples ocasiones en diversos vertebrados, incluyendo a los pájaros y a las tortugas, así como unos pocos grupos de mamíferos, como los osos hormigueros, las ballenas barbadas y los pangolines. En lo que se refiere a los primeros pájaros, el registro fósil es incompleto. Una pregunta que, sobre la base de este registro fósil, ha intrigado a los biólogos ha sido: ¿Se perdieron los dientes en el ancestro común de todos los pájaros actuales o por el contrario la pérdida ocurrió posteriormente y de forma convergente en dos o más linajes independientes de aves?
Un equipo de investigación liderado por biólogos de la Universidad de California en Riverside y la Universidad Estatal de Montclair en Nueva Jersey, ambas instituciones en Estados Unidos, ha encontrado la respuesta, utilizando vestigios genéticos aviares relacionados con los dientes. A fin de determinar cuándo los pájaros perdieron su dentadura, el equipo de Mark Springer y Robert Meredith ha determinado que los dientes desaparecieron en un ancestro común de todos los pájaros actuales, hace alrededor de 116 millones de años.

viernes, 9 de enero de 2015

LOS MONOS QUE APRENDIERON A RECONOCERSE EN EL ESPEJO

elpais.es

Todo el que haya criado un bebé sabe que existe un momento en el que se reconocen en el espejo y comienzan a mirarse en él con especial interés. Algunos nunca dejarán de hacerlo. Es una habilidad muy exclusiva en el reino animal y solo algunas especies, consideradas las más inteligentes, son capaces de verse e interactuar con su reflejo. Se considera una prueba, aunque controvertida, de la propia conciencia como individuo. Por tanto, si se enseñara a un animal a reconocerse en el espejo, ¿se le estaría entregando una noción del yo?

Uno de los macacos del estudio, durante los experimentos. / Neng Gong (Current Biology)

Aparcando por un momento la filosofía y de regreso al laboratorio, la pregunta surge a partir de una serie de experimentos realizados por un equipo de científicos chinos que han logrado que unos macacos reconozcan por primera vez su reflejo. Hasta ahora, esta clase de monos no había superado la llamada prueba del espejo: se le coloca una marca al sujeto en el cuerpo y reacciona tocándola directamente tras verla reflejada. Estos neurocientíficos de la Academia China de Ciencias han enseñado a los macacos a verse, sumando a esta especie a una élite que hasta ahora incluía a los grandes simios, a los delfines, a los elefantes y las urracas.
Para conseguirlo, el equipo de Neng Gong estuvo entrenando a los monos usando un láser irritante que se proyectaba en su cara mientras estaban frente a un espejo. Así, se les estuvo educando en la tarea de reconocer sus movimientos y su reflejo, asociándolos, hasta el punto de entender que la marca roja que se veía en el espejo era esa picazón que notaban en su cara. El entrenamiento duró varias semanas, hasta que los monos tocaban el punto de su cara marcado con el láser aunque este ya no provocara ninguna sensación directa.
De media, los macacos tardaron tres semanas en aprender a superar el test del espejo: tras la fase de aprendizaje con láser, se les ponían manchas de distintos colores en la cara y trataban de limpiarlas o las tocaban para ver si olían después de verlas en el reflejo (ver vídeo). A partir de ahí, comenzaron a servirse del espejo para interactuar con su aspecto, como acicalarse, arrancar pelos, tocarse los dientes, mostrar sus genitales, etc.
La fase de entrenamiento empleada por Gong y su equipo hace replantearse la importancia misma del test del espejo para medir el nivel de autoconciencia de una especie. El matemático Alan Turing diseñó un test, que lleva su nombre, según el cual se podría saber si un ordenador había logrado alcanzar una inteligencia humana: si era capaz de engañar a un juez haciéndole dudar, con sus respuestas, si está chateando con un ordenador o con una persona. Las máquinas ya han superado el test de Turing, aunque no sean inteligentes como humanos: son muy simples pero se las ha adiestrado para superar el test.
¿Son ahora los macacos autoconscientes o sencillamente son capaces superar una prueba? "Estos monos son muy inteligentes y pueden realizar numerosas tareas complejas, como toma de decisiones, razonamiento analógico, uso de herramientas, actividades sociales complejas y expresiones faciales", enumera Gong. Pero hasta ahora no habían logrado reconocerse espontáneamente ante el espejo, han tenido que enseñarles a hacerlo.
"Aunque controvertido, el autorreconocimiento visual se considera generalmente un indicio de autoconciencia", continúa el científico chino. Y añade: "Por supuesto, hay muchos otros aspectos de la conciencia de sí mismo, como el uso de los pronombres personales, la empatía y la vergüenza. Todavía se debe aclarar cómo se relaciona el autorreconocimiento en el espejo con estos otros aspectos de la conciencia de sí mismo", admite Gong.
Este investigador considera que la importancia de su estudio radica en las similitudes cerebrales de macacos y humanos: "El estudio de las funciones cerebrales superiores como el autorreconocimiento en monos será muy útil para que entendamos el origen y la base neuronal de estas funciones en los seres humanos, debido a la similitud de la estructura cerebral". Desde su perspectiva, los resultados en monos serían esperanzadores para personas que no pueden reconocerse en el espejo debido a trastornos cerebrales, autismo, esquizofrenia o alzhéimer.
Durante mucho tiempo se pensó que los elefantes no eran capaces de reconocerse. Se colocaban frente a sus jaulas espejos de tamaño humano en los que quizá solo veían los reflejos de unas patas intercaladas con barrotes. Finalmente, el zoo del Bronx de Nueva York se atrevió a colocar en un recinto abierto un espejo cuadrado de 2,5 metros de lado con el que la elefanta Happy pudo interactuar durante un tiempo. El día en que le dibujaron una cruz blanca en la cara, se la tocó sin dudarlo: habían dejado que aprendiera a reconocerse. Es posible que cada animal necesite aprender a mirarse a su manera, del mismo modo que los bebés empiezan a hacerlo cuando ven a sus padres saludándoles desde ambos lados del espejo.

miércoles, 7 de enero de 2015

EL HALLAZGO DE 30 NUEVAS ESPECIES DE ARAÑAS EN UNA ZONA DE CHINA REAFIRMA SU INUSITADA BIODIVERSIDAD

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En el corazón de los bosques de la prefectura de Xishuangbanna, en China, existe una asombrosa biodiversidad que solo en los últimos años está comenzando a ser catalogada por la ciencia. Un ejemplo muy ilustrativo de ello es el descubrimiento reciente de, no una, sino treinta especies de arañas, descritas en un estudio llevado a cabo por el equipo del profesor Shuqiang Li, del Instituto de Zoología adscrito a la Academia China de Ciencias.

Esta imagen muestra a un ejemplar de la Neriene circifolia, una de las nuevas especies de araña descritas. (Foto: Shuqiang Li. CC-BY 4.0)

Xishuangbanna está situada en la zona sur de la provincia de Yunnan, con el río Mekong fluyendo a través de ella. La región es muy conocida por su rica biodiversidad y es uno de los pocos lugares de China que aún mantiene grandes extensiones de selva tropical.
Desde 2006, el equipo de Li viene trabajando en el área de Huludao. Cubriendo solo unas 200 hectáreas de Xishuangbanna, esta área ha brindado una colección de aproximadamente 700 especies de arañas.
A partir de esta impresionante diversidad de especies, hasta ahora el equipo ha descrito científicamente unas 250 nuevas especies de arañas de Xishuangbanna, siendo las 30 más recientes parte de un trabajo que aún prosigue. De hecho, Li dice que hay ya alrededor de otras 100 nuevas especies de araña cuyas descripciones científicas serán presentadas públicamente pronto.

LA INESPERADA HABILIDAD DE ALGUNOS MURCIÉLAGOS PARA USAR EL RUIDO DE SUS ALAS A MODO DE SÓNAR

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En un descubrimiento que echa por tierra ideas de fuerte arraigo entre los científicos acerca de los murciélagos, unos investigadores han comprobado con gran sorpresa que ciertos murciélagos frugívoros a los que siempre se ha creído incapaces de la habilidad de la ecolocalización (orientarse y localizar objetos mediante los ecos de sonidos que emiten a modo de señales de sónar) en realidad sí poseen dicha habilidad, aunque no la ejercen mediante la emisión de chillidos como es lo habitual en los demás murciélagos, sino a través del propio ruido de sus alas al batirlas para volar. Esta forma inesperada de ecolocalización es más rudimentaria, pero aún así resulta útil. Queda sin embargo pendiente el enigma de cómo exactamente estos murciélagos logran extraer información precisa de los ecos de su aleteo.

Se ha descubierto que ciertos murciélagos frugívoros a los que siempre se ha creído incapaces de la habilidad de la ecolocalización (orientarse y localizar objetos mediante los ecos de sonidos que emiten a modo de señales de sónar) en realidad sí poseen dicha habilidad, aunque no la ejercen mediante la emisión de chillidos como es lo habitual en los demás murciélagos, sino por el propio ruido de sus alas al batirlas para volar. (Imagen: Current Biology, Boonman et al.)

El equipo de Yossi Yovel y Arjan Boonman, de la Universidad de Tel Aviv en Israel, seleccionó un total de 19 individuos salvajes en representación de tres especies de murciélagos frugívoros, ubicadas en posiciones diferentes del árbol genealógico evolutivo. Y ha descubierto que todos ellos producen con sus alas chasquidos (o “clicks”) útiles para la ecolocalización.
En los experimentos se constató además que los individuos de dos de las tres especies triplicaban o quintuplicaban, e incluso más, el ritmo de los chasquidos cuando eran colocados en un túnel oscuro, lo que implica que los chasquidos emitidos con las alas son un recurso común de los murciélagos para orientarse.

LAS ASOMBROSAS SIMILITUDES ENTRE UNA ANGUILA ELÉCTRICA Y UNA PISTOLA ELÉCTRICA

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Los peces eléctricos se conocen desde hace mucho tiempo. Los antiguos egipcios utilizaban una raya eléctrica marina para tratar la epilepsia. Michael Faraday usaba anguilas para investigar la naturaleza de la electricidad. La anatomía de la anguila ayudó a inspirar a Volta para crear la primera pila eléctrica. Se sabe que una anguila de dos metros puede generar unos 600 voltios de electricidad. Incluso se ha secuenciado ya el genoma completo de la anguila eléctrica.

Anguila eléctrica. (Foto: Kenneth Catania, Universidad Vanderbilt)

Hasta ahora, sin embargo, nadie había averiguado cómo funciona exactamente el sistema de descargas eléctricas de la anguila. Para conseguirlo, Kenneth Catania, profesor de ciencias biológicas en la Universidad Vanderbilt, en Nashville, Tennessee, Estados Unidos, equipó un gran acuario con un sistema que puede detectar las señales eléctricas de la anguila y obtuvo varios de estos animales, de hasta 1,20 metros de largo.
A medida que empezó a observar el comportamiento de las anguilas, el biólogo descubrió que sus movimientos son increíblemente rápidos. Pueden atacar y tragarse un gusano o pez pequeño en aproximadamente una décima de segundo. Así que Catania preparó un sistema de video de alta velocidad que funcionaba a unos mil fotogramas por segundo para poder estudiar las acciones de las anguilas en cámara lenta.
Catania registró tres clases diferentes de descargas eléctricas de las anguilas: pulsos de bajo voltaje para inspeccionar su entorno; secuencias cortas de pulsos de alto voltaje de milisegundos de duración (que se describen como dobletes o tripletes) emitidas durante la cacería, y descargas de pulsos de alta frecuencia y alto voltaje al capturar una presa o defenderse de un ataque.
El científico encontró que la anguila comienza a preparar su ataque sobre una presa con una descarga de pulsos de alta frecuencia y alto voltaje, de una duración de entre 10 y 15 milisegundos, antes del ataque propiamente dicho. En el video de alta velocidad, resultó claro que el pez quedó completamente inmovilizado a los tres o cuatro milisegundos de recibir la descarga. La parálisis era temporal: si la anguila no capturaba de inmediato al pez, este solía recuperar su movilidad después de un corto período y se escapaba nadando.
Las observaciones plantearon una pregunta obvia: ¿Cómo lo hacen las anguilas? Para ello, no existía una respuesta clara en la literatura científica.
Catania tiene algunos amigos del ámbito policial, así que sabe cómo funciona una pistola eléctrica del tipo Taser. Y se sorprendió por lo mucho que se parecen la descarga de la anguila y la de un arma de ese tipo. Esta última emite 19 pulsos de alto voltaje por segundo, mientras que la anguila eléctrica produce 400 pulsos por segundo.
La pistola eléctrica de tipo Taser funciona abrumando los nervios que controlan los músculos en el cuerpo de la presa, haciendo que se contraigan involuntariamente.
Catania comprobó que la descarga eléctrica de la anguila tiene el mismo efecto sobre las presas. También corroboró que las descargas eléctricas de la anguila actúan sobre las neuronas motoras, tal como lo hacen las descargas de las pistolas del tipo Taser.
A continuación, Catania centró su atención en el modo con que la anguila usa señales eléctricas para localizar presas potenciales. La anguila es nocturna y no tiene muy buena vista. Así que necesita valerse de otras cualidades para detectar a presas ocultas.
El biólogo determinó que los dobletes y tripletes que la anguila emite de forma continuada durante cada emisión se corresponden con la señal eléctrica que las neuronas motoras envían a los músculos para producir una contracción extremadamente rápida.
Normalmente, ningún individuo contrae todos los músculos en su cuerpo al mismo tiempo. Sin embargo, eso es lo que puede causar la anguila con su señal.
Teniendo en cuenta el hecho de que las anguilas son extremadamente sensibles a los movimientos del agua y el hecho de que la contracción muscular de todo el cuerpo ocasiona que la presa se retuerza, creando movimientos acuáticos que la anguila puede detectar, Catania llegó a la conclusión de que el la anguila emplea las señales para localizar a presas ocultas. Los experimentos que ha realizado al respecto lo han confirmado.

lunes, 5 de enero de 2015

RESTOS FÓSILES DE MICROBIOS DEL JURÁSICO APARECEN EN UN AFLORAMIENTO VOLCÁNICO

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Comunidades microbianas que habitaban en el fondo del océano han florecido entre restos de lavas submarinas basálticas. El hallazgo, publicado en Journal of Iberian Geology por la Universidad de Jaén, aporta nuevos datos sobre el entorno en el que se ubican entre Jaén y Granada, que hace 170 millones de años fue un fondo marino con actividad volcánica.

María Isabel Abad y Matías Reolid con algunos de los restos fosilizados./ UJA

Investigadores del departamento de Geología de la Universidad de Jaén (UJA) han descubierto restos fósiles de comunidades microbianas que habitaban en el fondo oceánico en el Jurásico (hace 170 millones de años). Estos restos fueron hallados en un afloramiento de lavas submarinas entre las localidades de Noalejo y Campotéjar, entre Jaén y Granada.
"Es uno de los pocos afloramientos que tenemos en Andalucía de lavas submarinas. Son los restos de una plataforma marina que según fue avanzando el Jurásico se fue rompiendo por una serie de fallas, algunas de las cuales favorecieron la salida de lavas en el fondo del mar, que tienen forma redondeada, por lo que se las denomina lavas almohadilladas", detalla Matías Reolid, paleontólogo de la UJA, y autor del trabajo junto a María Isabel Abad, mineralogista de la UJA.

Microbios fosilizados en lava

Los huecos que quedan entre estos cuerpos redondeados han sido ocupados por distintas composiciones minerales. Es precisamente en una de estas composiciones que es de color verde donde los expertos han hallado los restos fósiles de los microbios.
"Estas mineralizaciones verdes siempre llaman la atención de los estudiantes que visitan la zona, pero curiosamente nadie antes las había analizado desde el punto de visto petrográfico, mineralógico o químico", señala Abad. Las muestras analizadas revelaron que se trataba de una mica verde, glauconita, y que ésta contenía filamentos muy finos formados por comunidades microbianas del Jurásico.
La relevancia del hallazgo, publicado en Journal of Iberian Geology, radica en que la composición mineralógica y el contexto ambiental en el que fueron hallados estos restos indica que había circulación de fluidos hidrotermales (de entre 100 y 200ºC) vinculada a la actividad volcánica del entorno. Reolid añade que "no es habitual encontrar este tipo de fósiles y, menos aún, preservados en glauconita".
Según los investigadores, se trata de un grupo de microbios de tipo extremófilo (quimiosintéticos), que habitan en lugares de condiciones extremas como puede ser un fondo marino profundo, carente de luz y asociados a fluidos hidrotermales.
El siguiente paso es analizar la composición isotópica del oxígeno de estas mineralizaciones verdes para determinar con mayor precisión la temperatura que había cuando estos organismos estaban vivos. Así, "estas comunidades abren una nueva línea de investigación para profundizar en el conocimiento del pasado jurásico de nuestro entorno geológico", recalcan los científicos.

Referencia bibliográfica:

Reolid, M., Abad, I., 2014. "Glauconitic laminated crusts as a consequence of hydrothermal alteration of Jurassic pillow-lavas from Median Subbetic (Betic Cordillera, S Spain): a microbial influence case". Journal of Iberian Geology 40, 389-408.