lunes, 27 de abril de 2015

EXÓTICOS CARACOLES DE CAVERNA CON CONCHA TRANSPARENTE EN EL NORTE DE ESPAÑA

noticiasdelaciencia.com

El hallazgo de unos llamativos y diminutos caracoles con concha transparente viviendo en cuevas del norte de España ha culminado con la publicación de su primera descripción científica detallada, realizada por un equipo internacional de expertos.

Conchas de aspecto cristalino de Zospeum vasconicum de la Cueva de la Ermita de Sandaili. (Foto: Adrienne Jochum. CC-BY 4.0)

El equipo de investigación incluye a Adrienne Jochum y Alexander Weigand (Alemania), Rajko Slapnik y Jana Valentincic (Eslovenia), y Carlos Prieto y Benjamín Gómez (España).
Estos caracoles que viven en cavernas tienen un tamaño inferior a 2 milímetros y figuran entre los caracoles terrestres más pequeños conocidos, algunos de los cuales apenas alcanzan un tamaño de concha de 1 milímetro. Su historia evolutiva se remonta a la Era Cenozoica, hace unos 65 millones de años. Estos caracoles transparentes y sin pigmento pertenecen al género Zospeum, cuyas especies son todas cavernícolas.
Las dos nuevas especies descubiertas a raíz del hallazgo de ejemplares han sido llamadas Zospeum vasconicum y Zospeum zaldivarae. Forman parte de un género que contiene unas 20 especies de las que se sabe que habitan en cuevas de un área geográfica que va desde el norte de España hasta el sector de los Alpes Dináricos situado en la antigua Yugoslavia.
Las investigaciones anteriores sobre caracoles de este tipo se hicieron en la segunda mitad del siglo XIX y durante el pasado siglo, y se llevaron a cabo solo sobre conchas. Encontrar individuos vivos es mucho más inusual. Además, por su tamaño, estos extraños moradores de la oscuridad solo pueden ser encontrados vivos utilizando una lupa.

EL MISTERIO DEL HONGO CULPABLE DE LA EXTINCIÓN DE MÁS DE 200 ESPECIES DE ANFIBIOS

noticiasdelaciencia.com

Un hongo mortal responsable de la extinción de más de 200 especies de anfibios en todo el mundo ha coexistido inocuamente con animales en Illinois (Estados Unidos) y Corea durante más de un siglo, según los resultados de dos investigaciones recientes.

La rana Anaxyrus americanus fue una de varias especies de Illinois cuyos especímenes fueron sometidos a una prueba para detectar al hongo Batrachochytrium dendrobatidis. (Foto: Brooke Talley)

Los anfibios de ciertos lugares, como es el caso de Illinois, han estado coexistiendo con el hongo Batrachochytrium dendrobatidis durante al menos 126 años sin sufrir la mortandad masiva ni otros efectos adversos vistos en poblaciones de otras partes del mundo, según uno de los estudios. En el otro, se ha logrado fechar la presencia del hongo en Corea desde 1911. Los resultados ayudarán a los científicos a entender mejor la enfermedad causada por el Batrachochytrium dendrobatidis, y las condiciones bajo las cuales es posible sobrevivir a él.
La enfermedad provocada por el hongo ha llevado a más de 200 especies de anfibios a la extinción en todo el mundo, y supone una amenaza mayor para la biodiversidad de los vertebrados que cualquier otra enfermedad conocida.
Así lo ha comprobado Vance Vredenburg, de la Universidad Estatal de San Francisco en Estados Unidos y coautor de los estudios, quien ha estado investigando al Batrachochytrium dendrobatidis durante más de una década.
Una diferencia clave entre los dos estudios es que, si bien las pruebas mostraron que el Batrachochytrium dendrobatidis estaba muy extendido en Illinois desde la década de 1880, la enfermedad por él provocada fue mucho menos habitual en Corea durante la década de 1900 que lo que lo es hoy en día. Eso, tal como razona Vredenburg, indica que el comportamiento del hongo difiere dependiendo del lugar.
El estudio también valida la eficacia de las pruebas para detectar Batrachochytrium dendrobatidis en especímenes de museo, tal como se ha demostrado al usar una técnica perfeccionada por Tina Cheng, de la citada universidad. Algunos de los especímenes de museo tienen más de 100 años, lo que despertó el temor de que el ADN más antiguo se pudiera haber degradado, propiciando “falsos negativos”. Sin embargo, tal como Vredenburg y sus colegas comprobaron, es factible detectar el hongo en muestras tan antiguas. Durante los dos estudios, los investigadores comprobaron más de 1.200 muestras de anfibios recogidas entre 1888 y 2004.

LAS CUEVAS ACTÚAN COMO SUMIDEROS DEL METANO ATMOSFÉRICO

agenciasinc.es

Científicos españoles han evidenciado que el metano desaparece en entornos subterráneos con un elevado grado de humedad ambiental. La investigación, liderada por el Museo Nacional de Ciencias Naturales, tomó muestras en 10 cavidades de la península ibérica. Los resultados obtenidos podrían ayudar a desarrollar un método eficaz para reducir el volumen de metano atmosférico. 

Muestreo en la cueva de Castañar de Ibor (Cáceres). / MNCN-CSIC

Investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) han comprobado que el metano (CH4) desaparece en los entornos subterráneos con un elevado grado de humedad ambiental como las cuevas, es decir, actúan como sumideros contribuyendo al descenso de la concentración de metano en la atmósfera.
Los resultados, que aparecen publicados en la revista Nature Communications, podrían conducir al desarrollo de vías rentables para mitigar las emisiones de este gas de efecto invernadero y, por lo tanto, el calentamiento global.Tras el CO2, el metano es el gas de efecto invernadero más abundante de la Tierra.  
“Aún hay gran incertidumbre respecto a la diversidad de las fuentes y sumideros de metano existentes, así como sobre su evolución a lo largo del tiempo”, comenta Ángel Fernández-Cortés, investigador del MNCN y Marie Curie Fellow en Royal Holloway (Universidad de Londres). “Hemos detectado que tanto las cuevas como otros ambientes subterráneos como los túneles, actúan como sumideros y que los resultados son extrapolables a otros enclaves de la zona vadosa (la que está por encima del nivel freático) con rocas porosas o fisuradas  conectadas con la atmósfera exterior”, continúa.
Según Sergio Sánchez-Moral, investigador del MNCN, “descubrimos este fenómeno cuando estábamos estudiando el comportamiento del dióxido de carbono en relación a otros gases como el radón o el metano en la Cueva de Altamira. Al analizar las mediciones detectamos que el metano atmosférico desaparecía al entrar en la cueva el aire exterior”.
Para desarrollar este trabajo, tomaron muestras en diferentes cavidades de la zona vadosa. En concreto, han monitorizado 7 cuevas y otros entornos subterráneos como los túneles de Oporto (Portugal). Asimismo, tomaron muestras en diferentes épocas del año y en ambientes y ecosistemas diversos.
“Hemos analizado más de 1.000 muestras de aire externo, del suelo y del subsuelo que prueban que la concentración de este gas disminuye llegando a incluso a desaparecer por completo. Se trata de un proceso general de oxidación que, aparentemente, es muy rápido y actúa a escala horaria”, continúa Sanchez-Moral.
Hasta ahora se sabía que el metano desaparece de la atmósfera principalmente por la fotooxidación que, en presencia de vapor de agua, produce la luz ultravioleta en la troposfera, a través de la oxidación de las bacterias metanotrofas del suelo y por su salida a la estratosfera.
“Ahora sabemos que también los ambientes subterráneos actúan como sumideros naturales de este gas. Además, hemos comprobado que la oxidación por bacterias metanotrofas, las que lo eliminan en el suelo, no es el principal mecanismo de eliminación en los ambientes subterráneos, ya que los análisis de las muestras, que han realizado en el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla, también del CSIC, evidencian que no están presentes en cavidades como la de Castañar de Ibor (Cáceres), donde la concentración de metano es nula durante todo el año”, explica Soledad Cuezva investigadora vinculada al MNCN y actualmente contratada Torres Quevedo en Geomnia SLNE.
“Creemos que la desaparición del gas está relacionada con un fuerte  grado de ionización del aire en las cavidades pero todavía tenemos que investigar qué reacción química se produce para que sea eliminado. Asimismo debemos cuantificar el efecto para incluirlo en los balances globales de metano”, concluye Fernández Cortés.

Referencia bibliográfica:

Fernández-Cortés, A., Cuezva, S., Álvarez-Gallego, M., García-Antón, E., Pla, C., Benavente, D., Jurado, V., Saiz-Jiménez, C. y Sánchehz-Moral, S. (2015) Subterranean atmospheres may act as daily methane sinks. Nature Communications, . DOI: 10.1038/ncomms8003.

DOS DIENTES DE 41.000 AÑOS DE EDAD REVELAN LA LLEGADA DE LOS HUMANOS MODERNOS A EUROPA

agenciasinc.es

Saber si la cultura protoauriñaciense pertenecía a los neandertales o a los humanos modernos, y si dio lugar a la posterior auriñaciense, era hasta ahora motivo de debate científico. Los restos de dentaduras de dos yacimientos diferentes en Italia sugieren que fueron los humanos modernos sus responsables. Los artefactos de esta cultura se asocian con la llegada del Homo sapiens al oeste de Europa.

Modelos digitales en tres dimensiones del incisivo inferior de Riparo Bombrini (izquierda) y del incisivo superior de la Cueva de Fumane / Daniele Panetta, Instituto de Fisiología Clínica, Pisa (Italia).

La cultura protoauriñaciense apareció en la región sudoeste y centro de Europa hace aproximadamente 42.000 años, y coincidió con la desaparición de los neandertales en la zona.
Los investigadores se habían preguntado si dicha cultura, conocida por sus piedras cortadas en forma de cuchillas y ornamentos simples, fue una industria neandertal o si, por el contrario, perteneció a los humanos modernos y dio lugar a la cultura Auriñaciense del sur de Francia.
Un equipo de científicos, liderado por Stefano Benazzi de la Universidad de Bolonia (Italia), ha estudiado dos dientes incisivos de 41.000 años de edad provenientes de yacimientos asociados a la cultura protoauriñacienses en Italia –de Riparo Bombrini y Grotta di Fumane–, así como el esmalte dental que conservaban.
“La llegada de los humanos modernos provocó la extinción de los neandertales, y los creadores de la cultura protoauriñaciense son parte de esta historia. Además, las investigaciones de la última década indican que las diferencias entre el protoauriñaciense y el auriñaciense no son tan pronunciadas como se indicaba anteriormente”, explica a Sinc Michael Bolus, de la Universidad Tübingen (Alemania) autor de otro estudio que analiza en detalle el artículo publicado por Benazzi y su grupo.
Uno de los dientes contenía ADN mitocondrial, lo que les permitió compararlo con el de los seres humanos actuales, los neandertales, los denisovanos, un homínido de Atapuerca (España) y un chimpancé.

Dos culturas, “caras de la misma moneda”

Los investigadores confirmaron que los incisivos protoauriñacienses pertenecían a seres humanos modernos, por lo que se consideran los restos humanos más antiguos asociados con la arqueología auriñaciense.
“Los primeros ensamblajes auriñaciense (Geissenklösterle en Alemania y Willendorf II en Austria) y los primeros protoauriñaciense son casi contemporánes. Es por eso que, sin negar las diferencias entre ambos, cuestionamos el concepto de que la cultura protoauriñaciense sea una especie de raíz para la industria auriñaciense posterior. Más bien, parecen ser las dos caras de una misma moneda”, apunta Bolus.
Por último, y dado que los neandertales habían desaparecido del oeste de Europa hace aproximadamente 39.260 años, Benazzi y sus colegas sugieren que la cultura protoauriñaciense pudo haber provocado el descenso de los mismos.
“Esto no significa que, como tal, hubieran desencadenado la caída de los neandertales. Lo que es obvio es que aunque estos eran seres humanos competentes e inteligentes, diferían anatómicamente de los humanos modernos. Creemos que la creatividad y tecnologías sofisticadas les daban anatómicamente ventajas demográficas a estos últimos, y que con su llegada a Europa, los neandertales se extinguieron finalmente”, concluye.

Referencias bibliográficas:

S. Benazzi et al. "The makers of the Protoaurignacian and implications for Neandertal extinction", Science 23 abril de 2015.
Nicholas J. Conard y Michael Bolus. “Chronicling modern human’s arrival in Europe”, Science 23 abril de 2015. 

LAS ABEJAS SE SIENTE ATRAÍDAS POR EL NÉCTAR CON PESTICIDAS

agenciasinc.es

Las abejas son fundamentales para la polinización de las flores y resultan necesarias para la sostenibilidad de la agricultura en todo el mundo. Un estudio de la Universidad de Newcastle y el Trinity College de Dublín ha descubierto que estos pequeños animales –que están en peligro de extinción– se sienten atraídos por el néctar que contiene pesticidas. 

Abeja europea (Apis mellifera). / Albin Andersson

Las abejas traen de cabeza a científicos y ecologistas por el alto declive de su población en todo el planeta. Una investigación, publicada hoy en la revista Nature, ha descubierto que el abejorro común (Bombus terrestris) y la abeja europea (Apis mellifera) no son capaces de detectar la presencia de los tres pesticidas neonicotinoides más comunes –que actúan en el sistema nervioso central de los insectos– para poder evitarlos.
De hecho, lo más sorprendente de este estudio es que las abejas mostraron una preferencia por los alimentos que contenían dichos pesticidas. Cuando se les dio a elegir entre una solución de azúcar, y otra con azúcar y neonicotinoides, eligieron la segunda opción.
Geraldine Wright, coautora del trabajo en el Instituto de Neurociencias de la Universidad de Newcastle (Reino Unido) explica: "Las abejas no pueden distinguir los neonicotinoides en su comida y, por lo tanto, tampoco evitarlos. Esto las pone en riesgo de intoxicación cuando comen néctar contaminado. Y lo que es peor, ahora tenemos evidencias de que prefieren consumir comida con pesticidas”.
El trabajo, basado en una investigación en el laboratorio, también demostró que los abejorros consumieron más alimentos con pesticidas que las abejas, por lo que se expusieron a dosis más altas de toxinas.
Las abejas y otros insectos polinizadores son importantes para aumentar el rendimiento de los cultivos. Su valor económico se ha estimado en, al menos, 153 mil millones de dólares –115 mil millones de euros– al año a escala mundial.  
Varios estudios han demostrado que los pesticidas neonicotinoides tienen efectos negativos en la búsqueda de alimento de las abejas y en la salud de sus colonias. Como consecuencia, la preocupación pública sobre el impacto de estos pesticidas en los polinizadores ha crecido.
En abril de 2013, la UE introdujo una prohibición temporal sobre la utilización de los plaguicidas neonicotinoides en los cultivos en flor, mientras se recaba más información científica y técnica.

La ‘droga’ de las abejas

Los neonicotinoides actúan sobre los mismos mecanismos del cerebro en las abejas, que los que se ven afectados por la nicotina en el cerebro humano. El hecho de que además los prefieran preocupa a los científicos, ya que sugiere que, al igual que la nicotina, los neonicotinoides pueden actuar como una droga para que los alimentos que contienen estas sustancias les sean más gratificantes.
"Esto podría tener una reacción en cadena de impacto negativo en colonias enteras y en las poblaciones de abejas", asegura Wright.
Jane Stout, profesora de botánica y coautora también del estudio en la Facultad de Ciencias Naturales en el Trinity College de Dublín subraya: "Nuestros resultados implican que, incluso si se proporcionan fuentes alternativas de alimento para las abejas en paisajes agrícolas donde se utilizan pesticidas neonicotinoides, las abejas pueden preferir alimentarse de los cultivos contaminados. Además, los neonicotinoides llegan a las plantas silvestres que crecen junto a los cultivos, por lo que podría ser mucho más frecuente en las dietas de las abejas de lo que se pensaba".

martes, 21 de abril de 2015

EL MISTERIO DE LA FLORA MICROBIANA DE UNA TRIBU QUE HA VIVIDO AISLADA DEL MUNDO DURANTE 11.000 AÑOS

noticiasdelaciencia.com

Unos científicos han encontrado genes de resistencia a antibióticos en la flora microbiana de una tribu sudamericana que nunca antes ha estado expuesta a fármacos antibióticos. ¿Les han llegado tales genes a través de una vía desconocida? ¿Esas bacterias en el cuerpo humano han poseído la capacidad de resistir a los antibióticos desde mucho antes de que se comenzasen a utilizar dichos fármacos para tratar enfermedades?

Chozas en un poblado aislado habitado por los amerindios Yanomami en una zona remota y montañosa del sur de Venezuela. (Foto: Oscar Noya-Alarcon)

Todo comenzó con el descubrimiento en 2009 de una tribu de amerindios Yanomami en una región montañosa remota en el sur de Venezuela. Principalmente debido a que la tribu había estado aislada de otras sociedades durante más de 11.000 años, sus miembros resultaron albergar en sus cuerpos las colecciones de bacterias más diversas registradas en humanos. Las poblaciones microbianas sobre la piel y en las bocas e intestinos de los miembros de la tribu Yanomami eran mucho más diversas que aquellas encontradas en personas de otras partes de América o en Europa.
En una investigación reciente, el equipo de Gautam Dantas y Erica Pehrsson, de la Universidad Washington en San Luis de Misuri, Estados Unidos, y Oscar Noya-Alarcon, de la Universidad Central de Venezuela, ha comprobado que, curiosamente, en ese inmenso acervo genético bacteriano hay genes conformados para resistir a antibióticos.
Los autores del nuevo estudio han llegado a la conclusión de que esas bacterias en la flora intestinal de los miembros de la tribu han poseído la capacidad de resistir a antibióticos desde mucho antes de que tales fármacos se llegaran a utilizar por la ciencia médica para tratar enfermedades. Si la conclusión es correcta, la única explicación plausible para esta resistencia tan temprana hay que buscarla en los antibióticos naturales.
Miles de años antes de que los médicos comenzasen a recetar antibióticos a sus pacientes para luchar contra infecciones, algunos microorganismos de los suelos comenzaron a producir antibióticos naturales para matar a sus competidores. Como respuesta a ello, los microbios atacados desarrollaron defensas para protegerse de los antibióticos producidos por sus competidores.
Teniendo en cuenta que esa tribu de los Yanomami no fue expuesta a los antibióticos modernos, su única asimilación potencial de antibióticos tiene que haber sido a través de la ingestión accidental de bacterias del suelo que producen versiones naturales de esos fármacos.

PROFUNDIZANDO EN EL MISTERIO DE LAS SOCIEDADES INTEGRADAS CASI EXCLUSIVAMENTE POR HEMBRAS

noticiasdelaciencia.com

No parece natural que una especie animal pueda sobrevivir sin reproducirse sexualmente. Sin embargo, a lo largo del tiempo, la evolución ha dotado a las hembras de algunas especies, incluyendo anfibios, reptiles y peces, de la capacidad de clonarse a sí mismas, y tener de ese modo descendencia que perpetúe la especie, todo ello sin necesitar la colaboración de macho alguno.

Una hormiga de la especie estudiada buscando comida. Todas las obreras de esta especie son hembras estériles. (Foto: OIST)


Unos investigadores han llegado a la conclusión de que en las especies en las cuales las hembras han desarrollado la capacidad de reproducirse sin machos hace relativamente poco tiempo, la fertilización sexual todavía es la vía que asegura la supervivencia de la cantidad máxima de descendientes sanos y por lo tanto todavía se necesitan machos.
En ambientes hostiles, una especie puede aumentar su población más deprisa cuando sus hembras, para dejar descendencia, no necesitan encontrar machos apropiados con los que aparearse. Se ha venido asumiendo que esta capacidad surgió de manera independiente en ciertas especies, ya fuese debido a un conflicto entre los sexos o a la necesidad de asegurar la supervivencia de la especie cuando los compañeros aptos para el apareamiento eran escasos. Muchas de estas especies ahora constan enteramente de hembras.
Alexander Mikheyev y Misato O. Miyakawa, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) en Japón, han examinado la transición evolutiva desde la reproducción sexual a la reproducción clónica mediante el estudio de un caso especial: la hormiga Wasmannia auropunctata. Se trata de una especie en la que ciertas poblaciones se reproducen sexualmente mientras que otras lo hacen por clonación, aunque en ambas clases de colonias todavía existen machos.
Al igual que en el caso de otras especies de hormigas, los machos de esta especie fertilizan reinas para producir la casta de las obreras, en la cual todas ellas son estériles y heredan contribuciones genéticas de ambos progenitores. Lo peculiar reside en las castas con capacidad reproductora: Los machos fértiles nacen sin ninguna contribución genética de la reina que puso los huevos de los que salieron, y las nuevas reinas nacen sin ninguna contribución genética del padre.
La razón por la que aún hay machos y todavía se lleva a cabo el apareamiento, en una especie en la que la información genética masculina permanece separada de la femenina, ha sido un misterio durante mucho tiempo, sobre todo teniendo en cuenta que las reinas poseen la capacidad de producir por clonación tanto a obreras como a otras reinas.
Mikheyev y Miyakawa estudiaron colonias de ambas clases de poblaciones, la de quienes se reproducen sexualmente y la de quienes lo hacen por clonación. Descubrieron que las reinas inseminadas tenían un porcentaje de éxito de casi el 100 por cien en cuanto a la cantidad de huevos puestos por ellas de los que surgía una cría, mientras que en el caso de las reinas que permanecían vírgenes, tanto de la población con reproducción clónica como de la población con reproducción sexual, la mayoría de los huevos no progresaba más allá de las primeras etapas de desarrollo del embrión. El apareamiento también estimulaba a las reinas a poner huevos más rápido, en comparación con lo que ocurría cuando ese acto se omitía.
Los resultados de la investigación indican que en el caso de la hormiga Wasmannia auropunctata es poco probable la existencia de lo que se conoce popularmente como batalla de los sexos. El apareamiento con machos permite a las reinas producir descendencia más sana que mediante la clonación de ellas mismas. La actividad sexual también aumenta el vigor de la reina en varios aspectos, como lo indica la notable mejora en el desove y en el porcentaje de éxito de eclosión de los huevos. Esto a su vez mejora la salud de la colonia.

ANALIZAN CÓMO USAN LOS CHIMPANCÉS DE GUINEA LAS HERRAMIENTAS LÍTICAS

agenciasinc.es

Un nuevo estudio describe por primera vez la utilización de utensilios líticos por chimpancés salvajes de Guinea. El trabajo, publicado en la revista PLos ONE, aporta patrones de comparación con las primeras etapas tecnológicas humanas.

La investigación analiza el uso de herramientas líticas utilizadas por chimpancés salvajes de África Occidental. / CENIEH

El geoarqueólogo Alfonso Benito Calvo, investigador del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH), ha publicado recientemente en la revista PLos One el primer estudio sistemático morfométrico sobre herramientas líticas utilizadas por chimpancés salvajes de África Occidental.
En el se han analizado los patrones 3D creados por actividades de percusión con objeto de proporcionar patrones de comparación con las primeras etapas tecnológicas de la evolución humana.
Como explica Benito en su trabajo, el uso de herramientas de piedra para abrir nueces por parte de chimpancés salvajes de Bossou (Guinea) ofrece una oportunidad única para explorar las raíces evolutivas de la tecnología.
La utilización de equipamientos recientes para capturar datos 3D, como por ejemplo escáneres láser, fotogrametría, microscopios confocales, permite aplicar nuevas técnicas a la hora de analizar y cuantificar los patrones espaciales de las huellas de uso y desgaste en las herramientas prehistóricas.

Cómo analizar el uso

La identificación y caracterización de estas huellas de uso y desgaste pueden realizarse a través de parámetros geomorfométricos derivados de modelos digitales de superficies (DSM) y de fácil cálculo a través de sistemas de información geográfica (SIG).
Parámetros como la elevación, la pendiente o la rugosidad facilitan la cartografía automática de marcas superficiales (depresiones, pulidos, estrías, etc.), así como la investigación de sus distintas formas y distribuciones espaciales según el uso de los útiles líticos.

Referencia bibliográfica:

Alfonso Benito Calvo et al.: “First GIS Analysis of Modern Stone Tools Used by Wild Chimpanzees (Pan troglodytes verus) in Bossou, Guinea, West Africa”. PLos ONE.

miércoles, 15 de abril de 2015

LOS ARBUSTOS EN ZONAS ÁRIDAS GENERAN ECOSISTEMAS MÁS DIVERSOS

agenciasinc.es

Un proyecto global ha permitido monitorizar la vegetación y los suelos en las zonas áridas de todo el planeta gracias a los más de 46.000 análisis de suelo de las 2.600 muestras tomadas. El estudio internacional, liderado por investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos, determina por primera vez cómo la abundancia de plantas leñosas (arbustos) afecta de manera positiva a la biodiversidad vegetal y a la fertilidad del suelo de estos entornos.

Vegetación leñosa (Kenia). / Fernando Maestre-URJC

La lucha para frenar la desertificación tiene también un campo de batalla académico. Las predicciones apuntan a que las zonas áridas, semiáridas y seco-subhúmedas del planeta (zonas áridas), que se extienden por un 42% del globo pueden degradarse severamente como consecuencia del cambio climático. En total, más de un tercio de la población mundial (el 38%) vive en zonas áridas: zonas del Mediterráneo, en estepas como las existentes en el centro de Asia o en la sabana africana. Allí se encuentran de forma natural una importante presencia de arbustos y árboles (plantas leñosas).
Para establecer políticas que sirvan de cortafuegos en estos espacios susceptibles de perder fertilidad y especies, los expertos señalan que es importante conocer primero cuáles son los determinantes de su biodiversidad y de la fertilidad de sus suelos, que está directamente relacionada con su capacidad de proveer servicios ecosistémicos que son el soporte de nuestro bienestar y desarrollo.
Un equipo internacional, coordinado por científicos de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), ha estudiado zonas áridas de todo el planeta (salvo la Antártida) y ha encontrado un patrón global entre la presencia de árboles y arbustos, la biodiversidad y la fertilidad del suelo de estos entornos.
Al contrario de la creencia generalizada de que una mayor presencia de arbustos se asocia a ecosistemas degradados, este trabajo, liderado por Fernando Maestre, profesor de Ecología de la URJC, demuestra que una cobertura intermedia de esta vegetación leñosa genera ecosistemas más diversos y con suelos más fértiles.
"Los ecosistemas en los que hay abundancia intermedia de esta vegetación leñosa son más diversos y sus suelos albergan mayor fertilidad", asegura Maestre. Aunque existen otros estudios que han observado estas relaciones de biodiversidad y cobertura de plantas leñosas en aves y mamíferos a escala regional, este trabajo es el primero que estudia los efectos de la abundancia de vegetación leñosa en la riqueza de especies de plantas a escala global.

Tejiendo una red global

El equipo de Maestre contó con la colaboración de más de 60 científicos de unos 30 centros de investigación y universidades del mundo para tejer una red de información que comprometiera la mayor extensión del planeta. Establecida la red global, los investigadores empezaron a tomar datos sobre el terreno.
Con la colaboración de estos científicos locales, se establecieron 224 puntos de muestreo en países en los que se da un clima semiárido. En el hemisferio norte dibujaron una franja geográfica que se extiende desde las planicies centrales de Estados Unidos y México a España, Marruecos y Túnez en el entorno mediterráneo y que, pasando por Israel y Oriente Medio, alcanzaban las estepas de la región china de Mongolia Interior.
En el hemisferio sur, muestrearon además zonas semiáridas de Perú, Argentina, Brasil y Australia entre otras. Asignaron, por último, un tercer eje de muestreo en el Ecuador, con datos procedentes de Ecuador, Venezuela y Kenia, donde también hay entornos semiáridos.
Desde la URJC se diseñaron las herramientas de muestreo que emplearon los científicos locales, se procesaron todos los datos y se analizaron las variables relacionadas con la fertilidad del suelo en colaboración con los doctores Antonio Gallardo y José A. Carreira, de las Universidades Pablo de Olavide y de Jaén.
“La realización de este estudio global ha supuesto una cantidad de trabajo ingente que no hubiera sido posible sin la red de colaboraciones internacional que hemos establecido y sin los recursos proporcionados por el proyecto BIOCOM”, explica Maestre.
“En total, se han realizado más de 46.000 análisis de suelo, ya que se tomaron más de 2.600 muestras de suelo y en cada una se han analizado 18 variables relacionadas con la estructura y la fertilidad del suelo”, añade. Parte de los resultados de esta investigación han sido publicados recientemente en Global Ecology and Biogeography, en un artículo liderado por Santiago Soliveres, investigador post-doctoral de la Universidad de Berna (Suiza), que ha trabajado en la URJC como investigador de 2007 a 2013.

Cobertura intermedia beneficiosa

Los resultados demuestran que cuando hay niveles intermedios de cobertura vegetal leñosa, la biodiversidad y una variable equiparable a la fertilidad del suelo son mayores. Las coberturas intermedias de árboles y arbustos presentes en las estepas o las zonas mediterráneas hacen que estos sistemas sean más heterogéneos, “incrementando la disponibilidad de nichos ecológicos y capturando una mayor cantidad de recursos, lo que permite que se sobrevivan más especies vegetales diferentes”, apunta Soliveres.
Sin embargo, las coberturas excesivas de vegetación leñosa pueden reducir estos niveles de biodiversidad y fertilidad del suelo. “Estos niveles excesivos de vegetación leñosa continua homogenizan el ecosistema y excluyen especies que dependen de espacios más abiertos, reduciendo la biodiversidad total del ecosistema", asevera el investigador.
Un resultado importante de este estudio es que el efecto negativo de esta homogeneización no ocurre en las zonas con mayor disponibilidad de agua, pero "su efecto negativo en la fertilidad del suelo puede aumentar en las zonas más secas debido a la mayor aridez predicha para finales de este siglo por los modelos climáticos”, observa Soliveres.
Los entornos semiáridos y su biodiversidad están expuestos a diferentes amenazas derivadas de la actividad humana. Este estudio demuestra que la reducción de la vegetación leñosa puede reducir drásticamente la diversidad de sus especies asociadas y generar pérdidas en la fertilidad del suelo y su habilidad para secuestrar CO2. La información proporcionada por los científicos puede ayudar a establecer políticas que permitan la conservación de estos espacios naturales en un contexto de cambio ambiental global.

Referencia bibliográfica:

Santiago Soliveres, Fernando T. Maestre, David J. Eldridge, Manuel Delgado-Baquerizo, José Luis Quero, Matthew A. Bowker y Antonio Gallardo. 2014. "Plant diversity and ecosystem multifunctionality peak at intermediate levels of woody cover in global drylands". Global Ecology and Biogeography 23: 1408-1416.
Este trabajo es una iniciativa de la Universidad Rey Juan Carlos, a través de su laboratorio de cambio global y ecosistemas semiáridos (LCGES), y está financiado por el Consejo Europeo de Investigación (proyecto BIOCOM) dentro del VII Programa Marco de la Comisión Europea.

¿POR QUÉ SOLO LOS HUMANOS MODERNOS TIENEN BARBILLA?

agenciasinc.es

En esta foto del cráneo de un humano moderno y de un neandertal frente a frente, ¿echan en falta algo? Existe una característica que los primates, neandertales y humanos arcaicos no tienen: la barbilla. Investigadores de la Universidad de Iowa (EE UU) sostienen que el mentón proviene de la evolución, no de fuerzas mecánicas como la masticación.

El cráneo moderno (izquierda) tiene mentón, a diferencia de uno de neandertal (derecha). / Tim Schoon, Universidad de Iowa

Un grupo de científicos, liderados por Nathan Holton de la Universidad de Iowa (EE UU), plantea que las barbillas de los humanos modernos no provienen de la evolución de fuerzas mecánicas –como la masticación–, sino que son el resultado de una adaptación que involucra el tamaño y la forma de la cara, posiblemente vinculada a cambios hormonales a medida que el ser humano se volvió más social.
"De alguna manera, parece trivial, pero una de las razones por las que la barbilla es tan interesante es que somos los únicos que la tenemos", explica Holton, autor principal del trabajo que publica la revista Journal of Anatomy.
Esta nueva teoría se ha desarrollado utilizando análisis biomecánicos faciales y craneales avanzados sobre unas 40 personas, que se midieron desde que eran niños hasta que fueron adultos.

El mentón, la prominencia ósea de rostros pequeños

El equipo de investigadores señala que las fuerzas mecánicas, incluida la masticación, parecen incapaces de producir la resistencia necesaria para que un hueso nuevo se cree en la mandíbula inferior o área del mentón.
“A medida que nuestros rostros se volvieron más pequeños –nuestras caras son aproximadamente un 15% más cortas que las de los neandertales– el mentón se convirtió en una prominencia ósea”, asegura el estudio.  
En general, los científicos afirman que es poco probable que las barbillas tengan relación con la necesidad de disipar tensiones y de deformar el rostro. "Otras explicaciones tienen más probabilidades de ser correctas", concluyen los expertos.

Referencia bibliográfica:


N. E. Holton, L. L. Bonner, J. E. Scott, S. D. Marshall, R. G. Franciscus, T. E. Southard. "The ontogeny of the chin: an analysis of allometric and biomechanical scaling"Journal of Anatomy (2015). DOI: 10.1111/joa.12307

martes, 14 de abril de 2015

LOS PREDECESORES ARBORÍCOLAS Y SUBTERRÁNEOS MÁS ANTIGUOS DE LOS MAMÍFEROS

noticiasdelaciencia.com

Dos investigaciones paleontológicas han permitido descubrir a los predecesores arborícolas y subterráneos más antiguos conocidos de los mamíferos. Estos dos fósiles de 160 millones de años sugieren que hubo una amplia diversidad ecológica entre los mamaliaformes (o mammaliaformes), parientes hace largo tiempo extintos de los mamíferos modernos).

Ilustración que recrea el aspecto que probablemente tuvieron en vida los dos animales extintos investigados. Las características óseas del Agilodocodon scansorius (arriba a la izquierda) sugieren que era un animal arborícola ágil y activo. Las del Docofossor brachydactylus (abajo a la derecha), sugieren que vivía en madrigueras y que se alimentaba de gusanos e insectos. (Imagen: April I. Neander, Universidad de Chicago)

Estos descubrimientos son fruto del trabajo de científicos de la Universidad de Chicago en Estados Unidos y del Museo de Historia Natural de Pekín en China. Zhe-Xi Luo, de la Universidad de Chicago, ha trabajado en ambos estudios.
Los fósiles de estos dos mamaliaformes interrelacionados, recientemente descubiertos en China, sugieren que la amplia distribución ecológica y la diversidad biológica de los mamíferos modernos tuvo un precedente hace más de 160 millones de años.
Con garras para escalar y dientes adaptados a una dieta de savia de árbol, el Agilodocodon scansorius es el mamaliaforme arborícola más antiguo conocido.
El otro fósil, Docofossor brachydactylus, es el mamaliaforme subterráneo más antiguo conocido, caracterizándose, entre otros rasgos, por múltiples adaptaciones similares a las del topo dorado africano. Otros de sus características óseas bien definidas se parecen a patrones conformados por genes identificados en mamíferos actuales, lo que sugiere que estos mecanismos genéticos operaban mucho antes del surgimiento de los mamíferos modernos.
El Agilodocodon scansorius y el Docofossor brachydactylus proporcionan pruebas de que los estilos de vida arborícola y subterráneo surgieron muy pronto en la rama evolutiva de los mamíferos. Estas dos criaturas, del tamaño de musarañas y miembros del orden Docodonta, desarrollaron adaptaciones únicas ajustadas a sus respectivos hábitats ecológicos.

LAS SEQUÍAS ALTERAN LA DIVERSIDAD MICROBIANA DEL SUELO AUMENTANDO EL CO2

agenciasinc.es

Han analizado en Doñana cómo el decaimiento de los bosques, provocado por las sequías asociadas al cambio climático, afecta a la composición microbiana de los suelos y modifica el ciclo del carbono aumentando las emisiones de CO2. Una de las mayores aportaciones de dióxido de carbono que recibe la atmósfera proviene de las comunidades microbianas del suelo. 

Ejemplo de los suelos en zonas de sabinar y matorral estudiados en Doñana. / Francisco Lloret. 

Investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) y del CREAF (Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales) han analizado cómo el decaimiento de los bosques, provocado por las sequías asociadas al cambio climático, afecta a la composición microbiana de los suelos y modifica el ciclo del carbono aumentando las emisiones de CO2.
Los microorganismos del suelo descomponen la hojarasca y ramas muertas de la vegetación. De esta forma, aparte de reciclar los nutrientes, devuelven a la atmósfera parte del carbono que las plantas asimilan con la fotosíntesis sobre todo en forma de CO2. De hecho, las emisiones de las comunidades microbianas del suelo son una de las mayores aportaciones de CO2 que recibe la atmósfera y pequeños cambios en su ecología pueden suponer grandes diferencias en la emisión total de este gas de efecto invernadero.
El decaimiento de los bosques, que en los últimos años se ha multiplicado en la península ibérica, es consecuencia del incremento de las sequías y se caracteriza por la defoliación y mortalidad de los árboles y los matorrales.
En este trabajo de investigación han analizado cómo la sequía de 2005 en Doñana, espacio que alberga una enorme biodiversidad asociada a su vegetación mediterránea, afectó a la diversidad de los microorganismos del suelo.
“Ese año fue excepcionalmente seco y además tuvo un invierno muy frío lo que se tradujo en una defoliación masiva de la vegetación, especialmente en las zonas de matorral y sabinar”, contextualiza Francisco Lloret, investigador del CREAF. “A partir del ADN extraído del suelo hemos estudiado tres ambientes: el sabinar, el matorral y el pasto y hemos analizado la relación entre la diversidad de la vegetación y las bacteriasy hongos presentes en el suelo”, continua el investigador.

Ejemplos de los suelos en zonas de sabinar y matorral estudiados en Doñana. / Francisco Lloret

En las zonas de pasto la diversidad de bacterias es más alta, porque hay mayor variedad de plantas que generan diferentes ambientes para las bacterias. Por el contrario, en los suelos de los sabinares hay más hongos por la abundancia de especies micorrícicas, asociadas a las raíces leñosas del sabinar.

Elequilibrio entre bacterias y hongos en los suelos de Doñana

El episodio de sequía de 2005 aumentó el número de especies herbáceas que sustituyeron a las sabinas muertas. El aumento de la hojarasca que produjo la defoliación de las sabinas modificóla diversidad microbiana del suelo.
“El resultado que detectamos, y que se mantiene en el tiempo, fue un incremento de la diversidad de bacterias en las zonas con más vegetación herbácea, frente a la disminución de la diversidad de hongos en el sabinar seco, probablemente debido a que desaparecieron los hongos micorrícicos”, explica el investigador del MNCN Jorge Curiel Yuste.
“Las bacterias y los hongos tienen estrategias para el reciclado de nutrientes y carbono muy diferentes. Las bacterias son más rápidas, pero también emiten más CO2. Este cambio en el equilibrio entre bacterias y hongos puede suponer enormes variaciones tanto en las tasas de reciclaje de nutrientes como en  las emisiones de CO2 en estos sistemas afectados por la sequía", aclara el investigador
“El estudio pone de manifiesto cómo la ecología del suelo, que afecta al ciclo del carbono (vital para el mantenimiento de la vida en el planeta) se ve alterada por el cambio climático, favoreciendo las emisiones de dióxido de carbono”, concluyen los investigadores.

Referencia bibliográfica:

Lloret, F., Mattana, S. y Curiel Yuste, J. (2014) Climate-induced die off affects plant-soil microbe ecological relationship and functioning. FEMS Microbiology Ecology. DOI: http://dx.doi.org/10.1093/femsec/fiu014 1-12.

domingo, 12 de abril de 2015

RECOMPENSA MILLONARIA A QUIEN DERROTE A LAS BACTERIAS SUPERRESISTENTES

agenciasinc.es

El mal uso de los antibióticos y la aparición de bacterias resistentes preocupan cada vez más a las autoridades sanitarias. Un reciente informe de la Organización Mundial de la Salud alerta de que las consecuencias ya se empiezan a notar, y pueden ser muy graves. Dos premios millonarios recompensarán a los investigadores que consigan aportar soluciones.

El mal uso de los antibióticos y la aparición de bacterias resistentes preocupan cada vez más a las autoridades sanitarias. / Fotolia

A finales del siglo XVII, media Europa buscaba una solución para el que era entonces uno de los problemas científicos de mayor interés: el de la longitud. En aquellos tiempos de largas travesías marítimas, la determinación precisa de la posición de un barco en alta mar cobraba vital importancia. La latitud podía medirse con facilidad observando el Sol o las estrellas, pero para calcular la longitud era necesario utilizar un reloj muy preciso, y los aparatos de péndulo de la época no eran efectivos por culpa del movimiento de las naves.
Los reinos español y holandés ofrecieron recompensas a quien lograra resolverlo, pero nadie fue capaz. En 1714, la corona británica creó el premio Longitud dotado con 20.000 libras para aquel que encontrara una solución. Hubo que esperar unos 50 años hasta que el relojero británico John Harrison fabricó un reloj portátil de gran precisión que le hizo merecedor de la recompensa.
El pasado año, con motivo del 300 aniversario de la creación del premio, la fundación británica Nesta rescató aquella idea y decidió premiar con 10 millones de libras (14 millones de euros) a quien solucione el problema científico más importante de nuestra época.
Lo primero ha sido escoger el reto entre seis: volar sin dañar el medio ambiente, acabar con la resistencia a antibióticos, mejorar la vida de personas con demencia, asegurar el acceso de todos al agua potable y garantizar a todos una alimentación nutritiva y sostenible. En el verano de 2014 se eligió, por votación de los ciudadanos británicos, la lucha contra la resistencia a antibióticos. En este momento los candidatos están pasando una primera fase de evaluación, proceso que se repetirá cada cuatro meses hasta dar con el ganador. El plazo para resolver un problema de tal calibre es largo: finales de 2019.
También la Comisión Europea ofrece, dentro de su programa Horizonte 2020, premios a la innovación. Uno de ellos, dotado con un millón de euros, tiene como objetivo acabar con la resistencia provocada por el mal uso de los antibióticos. El plazo para participar está abierto hasta el 17 de agosto de 2016.

Bacterias resistentes

Los antibióticos se utilizan para acabar con infecciones producidas por bacterias, pero su abuso puede provocar un proceso de selección natural, haciendo que sobrevivan las que gracias a alguna mutación genética sean inmunes al fármaco. Esas bacterias resistentes se multiplicarán, transmitirán esa ventaja evolutiva a sus descendientes y darán lugar a grupos de microorganismos contra los que el antibiótico se vuelve inútil.
La comunidad científica coincide en señalar este fenómeno como uno de los grandes problemas de la actualidad. La Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó el pasado año el primer informe en el que alertaba de la gravedad de la situación. “En ausencia de medidas urgentes y coordinadas por parte de muchos interesados directos, el mundo va hacia una era en la que infecciones comunes y lesiones menores que han sido tratables durante decenios volverán a ser potencialmente mortales”, dijo Keiji Fukuda, subdirector general de la OMS para la Seguridad Sanitaria.
El documento advertía que esta amenaza es ya una realidad que puede afectar a cualquier persona de cualquier edad en cualquier país. En la misma línea, Bruno González Zorn,  investigador del Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria de la Universidad Complutense y experto en resistencia a antibióticos, señala a Sinc que la resistencia a antibióticos “mata”, y destaca que, “aunque no es fácil de cuantificar, genera unas 30.000 muertes al año en Europa, más que el sida”.
La resistencia es tal que incluso se ha recuperado para las unidades de cuidados intensivos un antibiótico, la colistina, que en el pasado fue descartado por sus efectos secundarios adversos. “Ahora estamos dispuestos a asumir la toxicidad de moléculas rechazadas en los años 60 para poder curar a la gente”, explica.
Pero el problema de las bacterias resistentes no es solo el aumento de la mortalidad, sino que puede alargar las estancias hospitalarias, lo que multiplica el riesgo de nuevas infecciones y el gasto  económico, que en Europa se estima en unos 1.500 millones de euros anuales por esta razón.

Los antibióticos se utilizan para acabar con infecciones producidas por bacterias, pero su abuso puede provocar un proceso de selección natural / Fotolia

Abuso de antibióticos

Aunque la aparición de bacterias resistentes es inevitable, y se produce aun cuando el uso de los medicamentos es adecuado, las malas prácticas, tanto de los pacientes como del personal sanitario, aceleran el proceso. Prescribir antibióticos cuando no son necesarios –por ejemplo en infecciones que son causadas por virus, como la gripe o el resfriado– , tratar de adquirirlos sin receta en farmacias, usar en exceso antibióticos de amplio espectro o no cumplir con las dosis y duraciones de los tratamientos prescritos son las malas costumbres más habituales.
La administración preventiva, excesiva o incorrecta de antibióticos a animales contribuye a la aparición de cepas de bacterias resistentes. Esas bacterias pueden acabar transmitiendo los genes que les otorgan la resistencia, mediante un proceso de transferencia horizontal, a otros microorganismos potencialmente infecciosos para el ser humano y convertirlas en resistentes.
“El mal uso genera resistencia en plazos muy cortos, debido a la gran capacidad de replicación de las bacterias” señala a Sinc Rafael Cantón, jefe del Servicio de Microbiología del Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria. “La antibioterapia moderna arranca durante la Segunda Guerra Mundial y, 70 años después, hemos sido capaces de crear muchos antibióticos de solo unas pocas familias. Hoy en día ninguno de ellos escapa a los mecanismos de resistencia, incluso algunos han dejado de utilizarse”, añade.
Cómo abordar el problema
Tanto el nuevo premio Longitud, que mantiene el nombre original, como el premio de la Comisión Europea, recompensarán a quien desarrolle una prueba para diagnosticar infecciones que se pueda utilizar en el punto de atención al paciente. “La prueba debe ser precisa, rápida, asequible, fácil de usar y disponible para cualquiera en cualquier parte del mundo. Debe identificar cuándo es necesario el uso de antibióticos y, en caso de serlo, indicar cuáles usar”, tal y como indican las normas del certamen organizado por Nesta.
“Los premios de estímulo tienen que ser cuidadosamente diseñados para que tengan una meta clara y sean atractivos a los participantes. Hemos consultado a unos 200 expertos en ciencia, ingeniería y ciencias sociales, así como al público en varias fases para definir un desafío dentro del área de la resistencia a antibióticos”, señala a Sinc Tamar Ghosh, que lidera el proyecto.
Por su parte, González Zorn coincide en que el desarrollo de test diagnósticos específicos “es una buena herramienta. Si diagnosticamos antes y más específicamente las patologías, podremos actuar antes y más específicamente, en lugar de utilizar moléculas de amplio espectro contra bacterias que no sabemos exactamente cuáles son”.
Además, los creadores del premio aseguran que este tipo de pruebas pueden servir para comprender mejor los mecanismos de resistencia de los patógenos. “Una de las barreras que impiden saber más es la ausencia de datos. Estas herramientas de diagnóstico pueden ayudar, ya que suponen una forma fiable de recopilar datos de todo el mundo. Cada vez que se hace una prueba, hay un nuevo dato almacenado, lo que proporciona una gran cantidad de nueva información para comprender cómo se produce la resistencia”, explica Ghosh.

Distintas soluciones

Sin embargo, existen otras muchas formas de abordar el asunto. Las más básicas son la educación y la concienciación de pacientes y profesionales capacitados para prescribir antibióticos –médicos, odontólogos y veterinarios–.
También reduciría el problema cumplir ciertas normas higiénicas: “Hay hospitales en los que se ha reducido la resistencia a antibióticos hasta en un 30% solamente por recordar que hay que lavarse las manos, cambiarse la bata, etc.”, explica González Zorn.
Desde un punto de vista farmacológico, hasta ahora se ha trabajado principalmente en el desarrollo de moléculas antibióticas nuevas, aunque, según Youness Ouahid, investigador y director de Descubrimiento y Desarrollo de Fármacos de Valoralia I+D, “el descubrimiento de nuevos antibióticos se ha ralentizado de manera drástica en las últimas décadas. Desde el descubrimiento de la penicilina en 1928 por Alexander Fleming y Howard Florey se han descrito 13 nuevas familias de antibióticos. Sin embargo, desde la muerte de Florey en 1968 solo se han descubierto dos nuevas familias”.
Ouahid considera que las futuras investigaciones “irán encaminadas al descubrimiento de nuevas familias, en lugar de modificaciones de las ya conocidas. Al mismo tiempo, se dará prioridad a compuestos de espectro reducido y específico de géneros o incluso de especies concretas de bacterias patógenas”.
No obstante, el diseño de nuevas moléculas tiene un problema añadido: a las grandes compañías farmacéuticas no suele resultarles rentable invertir en un medicamento que está abocado a resultar ineficaz en poco tiempo.
En algunos países se han llevado a cabo iniciativas para incentivar el desarrollo de nuevos antibióticos, tal y como indica González Zorn: “En Estados Unidos existe una estrategia que facilita y acelera los trámites a los investigadores que vayan a desarrollar un antibacteriano, eliminando ciertas trabas legales y burocráticas a la hora de realizar el ensayo clínico”.

Alternativas a los antibióticos

Por otro lado, existen alternativas a la creación de antimicrobianos nuevos. Para este investigador, “hoy en día hay algunas aproximaciones originales enfocadas a actuar contra la evolución de las bacterias”. El propio González Zorn participa en proyectos de este tipo, donde lo que se hace es “tratar de impedir la transferencia de ADN de una bacteria a otra, desarrollar moléculas  anticaptación de genes de resistencia o moléculas antimutación, que ralentizan la capacidad mutacional o evolutiva de las bacterias”, según comenta.
Otras opciones son el uso de bacteriófagos ­–virus que infectan a las bacterias­– o la fabricación de vacunas. “Las vacunas son la solución ideal, porque si evitas que aparezca la infección, evitas el uso de antibióticos. Una de las estrategias más eficientes en los últimos veinte años ha sido la vacuna contra Streptococcus pneumoniae, el Prevenar ”, asegura el científico, aunque añade que no se puede apostar solo por las vacunas, puesto que no todos los microorganismos permiten su desarrollo con la misma facilidad.
El problema también tiene un componente medioambiental, ya que los antibióticos pueden acabar contaminando el agua, el suelo y el aire, y provocar que las poblaciones bacterianas de estos entornos desarrollen resistencia. Por eso es importante crear moléculas que faciliten la absorción total del antibiótico en el intestino grueso, o que se degraden fácilmente en el entorno.
Al tratarse de un asunto científico multidisciplinar, González Zorn cree que la aproximación más apropiada para buscar soluciones debe ser de tipo One Health (de salud única), es decir, que involucre a profesionales de la medicina, la veterinaria y las ciencias medioambientales de manera conjunta. “Esto se ha empezado a hacer desde hace tan solo unos años. Hasta entonces se tendía a discutir sobre qué sector contribuía más a la aparición de resistencia a antibióticos”, señala el experto.

Aunar esfuerzos y recursos

La Unión Europea tiene en marcha un proyecto que coordina a los países europeos a la hora de financiar y afrontar distintos retos que no pueden ser resueltos por un solo estado de manera individual. El proyecto incluye distintas Iniciativas de Programación Conjunta (JPI por sus siglas en inglés), que abordan problemas científicos. Una de ellas es la JPIAMR, que trata el asunto de la resistencia a antibióticos, y en la que España participa.
En este caso también se apuesta por un enfoque multidimensional. Ya se han identificado seis pilares prioritarios para hacer frente al problema: buscar nuevos y mejores antibióticos o tratamientos alternativos; mejorar las herramientas diagnósticas; establecer programas de vigilancia; comprender los mecanismos de transmisión de resistencia entre bacterias; minimizar la contaminación ambiental por antibióticos y bacterias resistentes; y estudiar las intervenciones preventivas y de control.
Recientemente se creó en España la Red Nacional para el Descubrimiento de Nuevos Antibióticos, formada por científicos y médicos.  Youness Ouahid, que forma parte de la red, explica que lo que se pretende es “dar voz a la investigación española en este campo a nivel internacional, con el objetivo de potenciar sinergias entre empresas, instituciones públicas de investigación, hospitales, etc.”.
Estas acciones se suman a las campañas para concienciar, como la celebración, cada 18 de noviembre, del Día Europeo para el Uso prudente de los Antibióticos. Todo ello con la intención de garantizar a las futuras generaciones tratamientos eficaces para las infecciones bacterianas, que causan millones de muertes cada año.
El mundo se enfrenta a un conflicto que debe ser resuelto con urgencia, y tanto investigadores como instituciones son conscientes de ello. Aunque este, a diferencia del problema que resolvió Harrison en el siglo XVIII, requerirá la participación de muchos actores de distintas áreas.De los 12 millones de casos de tuberculosis registrados en 2011, 630.000 fueron causado por microorganismos multirresistentes.

El problema en datos y cifras
  • De los 12 millones de casos de tuberculosis registrados en 2011, 630.000 fueron causado por microorganismos multirresistentes.
  • Desde 2009 a 2013 se triplicó el número de casos registrados de tuberculosis multirresistente.
  • La resistencia a los antipalúdicos de la generación anterior (cloroquina y sulfadoxina-pirimetamina) está generalizada en la mayoría de los países donde el paludismo es endémico.
  • Un alto porcentaje de infecciones hospitalarias se debe a bacterias muy resistentes, entre ellas el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, o bacterias gramnegativas multirresistentes.
  • Han aparecido nuevos mecanismos de resistencia que hacen prácticamente ineficaces a la última generación de antibióticos.
  • En España la tasa de Escherichia coli resistente a fluoroquinolonas es del 34,5%.
  • Entre 2001 y 2011, la tasa de resistencia de Escherichia coli a cefalosporinas de tercera generación ha crecido en España desde un 0,6% a un 12%.
  • Entre cepas de Klebsiella pneumoniae (que causa infecciones respiratorias, sanguíneas y urinarias), la resistencia a ceflaosporinas de tercera generación ha aumentado desde el 7% en 2005 al 13,4% en 2011.
  • Diversos estudios muestran que la satisfacción de los pacientes tratados en centros de atención primaria depende más de una comunicación eficaz que de la entrega de una receta de antibióticos.
  • Un equipo de investigadores de Europa y Estados Unidos han anunciado el desarrollo de un antibiótico, la teixobactina, eficaz frente a Clostridium difficile, Mycobacterium tuberculosis y Staphylococcus aureus. Los científicos creen que la resistencia a él se demorará varias décadas.

sábado, 11 de abril de 2015

LA ACIDIFICACIÓN DE LOS OCÉANOS CAUSÓ LA MAYOR EXTINCIÓN EN LA TIERRA

noticiasdelaciencia.com

La extinción masiva de la casi totalidad de animales y plantas pudo producirse por el impacto de un meteorito, la liberación de gases de invernadero atrapados en fondos oceánicos o la intensa actividad volcánica en la zona de Siberia. A estas hipótesis se añade la acidificación producida por la liberación de CO2 por las erupciones volcánicas.

Zona de los Emiratos Árabes Unidos, donde los investigadores han encontrado rocas que hace 250 millones de años pertenecían al fondo marino. (Foto: D. Astratti)

Un estudio internacional, liderado por investigadores británicos, revela que los movimientos volcánicos de hace unos 252 millones de años provocaron la emisión de grandes cantidades de CO2 en dos fases: la primera más suave y la segunda mucho más súbita, intensa y prolongada que ocasionó la acidificación de los océanos durante unos 10.000 años a finales del período Pérmico e inicios del Triásico.
“Este cambio en la composición química de la superficie marina fue el golpe de gracia que provocó la segunda oleada de la mayor extinción vivida en la Tierra”, asegura a Sinc Matthew Clarkson, geólogo de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) y autor principal del trabajo publicado en la revista Science.
Durante la primera emanación de dióxido de carbono, los océanos –al ser muy alcalinos– mantuvieron el pH estable. Sin embargo, con la segunda se desencadenó una acidificación masiva de los mares que alteró su composición.
Según explica Clarkson, “la falta de carbono hizo que muchos organismos no pudieran desarrollar conchas y esqueletos; la acidificación aumentó la corrosión de las conchas ya formadas, y el incremento del pH afectó al metabolismo interno de algunas especies, perjudicando actividades como la cría”.
Para llegar a estas conclusiones, los investigadores crearon un registro de alta resolución del pH del agua marina usando isótopos de boro y aplicando modelos cuantitativos. Para desarrollar un modelo climático que ayudara a saber qué provocó la extinción, el equipo analizó rocas desenterradas en los Emiratos Árabes Unidos, que entonces estaban bajo el agua y que conservan un registro detallado del cambio de las condiciones oceánicas. Así pudieron determinar el efecto de las emisiones de dióxido de carbono provocadas por las erupciones volcánicas en Siberia.
La extinción del Pérmico-Triásico –conocida como “La Gran Mortandad”– ocurrió hace cerca de 252 millones de años y fue la más devastadora que se ha producido en la Tierra, pues en ella desaparecieron en torno al 96% de las especies marinas y el 70% de las terrestres. Transcurrió en solo 60.000 años, que suelen dividirse en dos fases: una primera al final del Pérmico, a la que siguió una leve recuperación antes de una nueva oleada de extinción a principios del Triásico.
“La primera extinción parece no haber sido selectiva en cuanto a los organismos que murieron de manera masiva. Pero la segunda afectó sobre todo a aquellos muy calcificados y a los que tenían más dificultades para prepararse contra el aumento de pH”, aclara el investigador británico.
Según los científicos, el estudio podría servir también para predecir cómo reaccionaría en la actualidad nuestro planeta a una posible acidificación de los océanos provocada por el aumento de las emisiones de dióxido de carbono debido a la actividad humana. (Fuente: SINC)

EL BRONTOSAURIO VUELVE A SER UN GÉNERO ÚNICO

noticiasdelaciencia.com

El brontosaurio o 'lagarto del trueno' es uno de los dinosaurios más carismáticos de todos los tiempos. Ha inspirado a generaciones de niños gracias a su tamaño y a su atractivo nombre. Sin embargo, desde 1903 denominarlo como brontosaurio es inapropiado, ya que debe ser referenciado como apatosaurio.

Recreación de cómo ven los investigadores hoy en día al brontosaurio. (Foto: Davide Bonadonna)

Esto se debe a que hace más de un siglo se decidió que las diferencias entre Brontosaurus Excelsus y Apatosaurus eran tan leves que lo mejor sería poner a ambos dentro del mismo género. Como el Apatosaurus se había definido antes, esta fue la denominación que se utilizó en virtud de las reglas de nomenclatura científica.
Ahora, un estudio que publica la revista PeerJ asegura que ha estado mal clasificado durante todo ese tiempo. Paleontólogos de Portugal y el Reino Unido proporcionan en este trabajo pruebas concluyentes –en un total de 300 páginas– de que el brontosaurio es distinto del apatosaurio y, como tal, puede ser considerado un género único.
"Nuestra investigación no hubiera sido posible con este nivel de detalle hace 15 o más años", explica el científico suizo Emanuel Tschopp, quien dirigió el trabajo en la Universidad Nova de Lisboa (Portugal) durante su doctorado. "De hecho –añade– hasta hace muy poco la afirmación de que el brontosaurio era el mismo género que el Apatosaurus era completamente razonable, basado en el conocimiento que teníamos".
En los últimos años, gracias al descubrimiento de numerosos dinosaurios similares a Apatosaurus y Brontosaurus, se ha podido llevar a cabo esta nueva investigación que detallada lo diferentes que eran en realidad.
Según Roger Benson, uno de los coautores de la investigación en la Universidad de Oxford, sus diferencias “eran al menos tan numerosas como las de otros géneros estrechamente relacionados, y mucho más de lo que normalmente se encuentra entre las especies".
Los científicos aplicaron métodos estadísticos para calcular las diferencias entre otras especies y géneros de dinosaurios diplodócido, y se sorprendieron por el resultado. "Hemos tratado siempre de ser lo más objetivos posible al tomar una decisión para diferenciar entre especies y género", apunta Tschopp.
"Es el clásico ejemplo de cómo funciona la ciencia", dice el profesor Octávio Mateus, colaborador en la investigación. "Sobre todo cuando las hipótesis se basan en fósiles fragmentarios, es posible que los nuevos hallazgos derriben años de investigación". (Fuente: SINC)

martes, 7 de abril de 2015

GRACIAS A LA CENIZA VOLCÁNICA SE SALVÓ LA VIDA MARINA DE LA EXTINCIÓN MASIVA HACE 252 MILLONES DE AÑOS

ecoticias.com

El carbono elemental se convirtió en un material de construcción de algunas formas de vida en el océano después de una de las mayores extinciones masivas en la historia de la Tierra. Hace más de 252 millones años, al final del período Pérmico de la era paleozoica y al principio del período Triásico de la Era Mesozoica comenzó, más del 90 por ciento de las especies terrestres y marinas se extinguieron. Varias propuestas se han sugerido para este evento de extinción, incluyendo un calentamiento global por actividad volcánica, o incluso uno o más impactos negativos extraterrestres.



Un nuevo estudio de la Universidad de Texas en Arlington, publicado en The Journal of International Geology, se centró en una sección de rocas del Pérmico en Vietnam, al sur de la frontera con China, donde se recolectaron muestras poco espaciados con un intervalo de cuatro metros en el límite de los estratos.
Merlynd Nestell, profesor de ciencias terrestres y del medio ambiente en el Colegio de Ciencias, y coautor del estudio, advirtió que hubo una fuerte actividad volcánica global en aquel periodo, y que el carbono de la ceniza acumulada en la atmósfera y el medio ambiente marino fue utilizado por algunos microorganismos marinos en la construcción de sus conchas, algo que no se había producido antes.
Este descubrimiento de carbono elemental resultó importante para la formación de las conchas de los foraminíferos, ostrácodos diminutas y tubos de gusanos aglutinados unicelulares que formaban parte de la población muy limitada de organismos marinos bentónicos que sobrevivieron el acontecimiento de extinción.
Mediante el uso de análisis de series de mediciones magnéticas, el grupo científico descubrió que el evento de extinción duró 28.000 años. Se terminó 91.000 años antes del nivel actual límite Pérmico-Triásico.
Nestell dijo que los altos niveles de carbono comenzaron después del evento de extinción 82.000 años antes del horizonte límite oficial y continuó hasta 3.000 años después. El horizonte límite se calcula en 252,2 millones años antes del presente.

¿POR QUÉ TENEMOS MIEDO A LAS ARAÑAS?

ecoticias.com

La aracnofobia es un producto de la evolución humana, según se desprende de un nuevo estudio elaborado por científicos de la Universidad de Columbia. Según este documento, las arañas supusieron un gran peligro para los seres humanos en las etapas evolutivas tempranas , de manera que el miedo a la especie pasó a formar parte del ADN humano.



En África, a principios de la evolución humana, sobrevivieron aquellos que tenían una gran habilidad para detectar animales, sobre todo aquellos que podían descubrir a los más cautelosos. El autor principal, Joshua New, ha explicado que durante numerosas especies de arañas, con venenos potentes, existían en África mucho antes que los homínidos y durante decenas de millones de años han coexistido".
"Los seres humanos estaban en riesgo perenne, imprevisible y significativo ante el encuentro con arañas muy venenosas en sus ambientes ancestrales. Incluso cuando no era mortal, la picadura de, por ejemplo, una viuda negra en el mundo ancestral podría dejarincapacitado durante días o incluso semanas a un hombre, tiempo en el que se exponía a numerosos peligros", ha señalado el experto.
El nuevo estudio probó la rapidez con que la gente podía detectar una araña cuando se presenta, frente a otras imágenes conocidas, como moscas o gusanos, para estudiar la capacidad de reacción de las personas. De los 252 examinados, la mayoría reconoce a las arañas mucho más rápido que al resto.
Sin embargo, otras teorías que se han propuesto para explicar el miedo humano a las arañas. El profesor de psicología de la Universidad de Plymouth, Jon May, sugirió que son las piernas angulosas, colores oscuros y los movimientos impredecibles que hacen su visión desagradable para los humanos.
"Nos gustan las mariposas y mariquitas de colores brillantes, pero las arañas son de color oscuro, con las piernas largas angulares y ambas características tienen fuertes asociaciones negativas", ha declarado a 'The Telegraph'.
En contraste con la investigación de la Universidad de Columbia, May también ha sugerido que este temor se desarrolla a través del condicionamiento social. A su juicio, los niños son mucho más propensos a convertirse aracnofóbicos si ven a sus padres o hermanos reaccionar a las criaturas de una manera determinada. 

LOS VEGETALES SON CAPACES DE DISTINGUIR ENTRE MUY DIVERSOS TIPOS DE ATACANTES

noticiasdelaciencia.com

Los expertos en plantas pueden detectar en ellas la acción de enfermedades o ataques de insectos examinando su aspecto exterior. Las señales que a menudo resultan las más fáciles de advertir son las de hojas mordidas por insectos herbívoros que han estado comiendo de ellas.

Heidi Appel, delante, y Jack Schultz, detrás. (Foto: Roger Meissen / Christopher S. Bond Life Sciences Center / University of Missouri)

Sin embargo, muchas de las importantes respuestas que las plantas tienen ante las mordeduras de insectos tienen lugar fuera de nuestra vista. En uno de los estudios más amplios de su clase, el equipo internacional de Heidi Appel y Jack Schultz, de la Universidad de Misuri en la ciudad estadounidense de Columbia, analizó recientemente cómo respondieron los genes de las plantas ante los insectos que las dañaron. Appel, Schultz y sus colegas encontraron que las plantas examinadas pueden reconocer ataques de diversos tipos de insectos, tales como orugas y áfidos, y que responden de forma diferente a cada ataque. Identificar estos genes de defensa podría permitir a los especialistas en mejora vegetal lograr efectos específicos contra especies de insectos concretas a la hora de desarrollar cultivos resistentes a las plagas.
La sorpresa para los científicos no fue que las plantas respondieran de forma distinta ante orugas que masticaran sus hojas o ante áfidos que succionan su savia, sino que su reacción podía cambiar mucho dependiendo de la especie específica a la que pertenecía la oruga o el áfido. Claramente, las plantas podían diferenciar entre diversas especies.
Los resultados mostraron que la Arabidopsis, una pequeña planta con flores emparentada evolutivamente con la col (repollo) y la mostaza, reconoce y responde diferenciadamente a cuatro especies de insectos. Se colocaron individuos de dos especies de orugas sobre las plantas, y se propició que se alimentaran de sus hojas. Los investigadores también permitieron que dos especies de áfidos (pequeños insectos que perforan las plantas con su órgano bucal parecido a una aguja y succionan su savia), las atacaran. Después se hizo un análisis de cambios en la actividad genética de dichas plantas para medir sus reacciones a las distintas agresiones.
El equipo encontró que las plantas respondieron de forma diferente ante cada una de las dos especies de orugas y cada uno de ambos tipos de áfidos. Se determinó que tenían distintas respuestas genéticas en los cuatro casos. Además, los insectos ocasionaron cambios en el nivel de señalización que provocaron la activación y desactivación de ciertos genes en una configuración adecuada para ayudar a defender las plantas contra ataques adicionales.
Existen 28.000 genes en esta especie vegetal, y los científicos detectaron 2.778 que respondieron a los ataques dependiendo del tipo de insecto.

lunes, 6 de abril de 2015

PERCEPCIÓN ANIMAL DE LA MÚSICA

noticiasdelaciencia.com

¿Hasta qué punto la música, pese a ser un fenómeno cultural humano, puede también ser reconocida y hasta disfrutada por otros animales complejos? Este campo de estudio sigue registrando avances, y dos de los más recientes llegan de la mano de sendas investigaciones dirigidas respectivamente a los gatos y a los pájaros.



Está ampliamente aceptado que, en los humanos, la música proporciona numerosos beneficios psicológicos. Hay incluso investigaciones cuyos resultados apuntan a que tales beneficios se extienden a pacientes bajo anestesia general, promoviendo en ellos una percepción reducida del dolor, así como una ansiedad y un estrés menores.
Según la investigación de un equipo que incluye a veterinarios de la Universidad de Lisboa en Portugal, la música es de igual forma beneficiosa para los gatos en un entorno quirúrgico. Pero no toda la música es igual a este respecto: los gatos, al parecer, se benefician más de la música clásica que de géneros como el Pop estándar y el Heavy Metal.
El equipo de Miguel Carreira estudió 12 gatas, mascotas que estaban siendo intervenidas quirúrgicamente, y registraron su ritmo respiratorio y el diámetro de sus pupilas en varios momentos con el fin de medir la el alcance de la anestesia. Las gatas, que habían sido equipadas con auriculares, fueron mientras tanto expuestas a 2 minutos de silencio, o 2 minutos de música de uno de varios estilos.
Los resultados mostraron que las gatas estaban en un estado más relajado (determinado por sus valores más bajos de ritmo respiratorio y diámetro de las pupilas) bajo la influencia de la música clásica. La música Pop generaba unos valores intermedios. En cuanto al Heavy Metal, este fue el estilo que produjo los valores más altos, indicando ello una situación más estresante para los animales.
Aunque la percepción musical y su práctica están bien preservadas en la evolución humana, los determinantes biológicos son prácticamente desconocidos. Según otro estudio reciente, llevado a cabo por el equipo de Irma Järvelä, de la Universidad de Helsinki en Finlandia, cuando un músico toca (en el caso de los experimentos del estudio, músicos profesionales tocando música clásica durante un recital de dos horas) se activan en ellos genes de los cuales se sabe que sus versiones aviares contribuyen a la percepción y a la producción de trinos en los pájaros. Esta llamativa coincidencia, relacionando músicos humanos con pájaros cantores, sugiere una potencial conservación evolutiva en los mecanismos moleculares relacionados con el procesamiento de sonidos complejos en aves y humanos. Esta investigación se suma así a otras sobre la relación entre los pájaros cantores y la música humana, un fenómeno que ha despertado gran interés desde tiempos lejanos, y que está perlado de anécdotas fascinantes, como la del ave cantora que Mozart tuvo como mascota y que cantó algunas secuencias de notas de música compuesta por él.