miércoles, 30 de septiembre de 2015

LOS DUEÑOS DE PERROS AYUDAN A ENTENDER LA MENTE DE SUS MASCOTAS

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Para descubrir el funcionamiento del cerebro de los perros, un grupo de investigadores ha querido conocer de primera mano la reacción de estos animales ante determinados estímulos fuera de un laboratorio. Por ello, los científicos han recurrido a quienes tienen una relación más estrecha con ellos: sus propios dueños.

El investigador Brian Hare junto a su perro Tasmania. (Foto: Vanessa Woods)

El trabajo publicado en PLoS ONE ha recogido los datos aportados por 500 ciudadanos que conviven con sus perros y han observado el comportamiento de sus mascotas mientras jugaban con ellas. Lo significativo de estas actividades es su similitud con aquellas que los investigadores llevan a cabo en el laboratorio con estos animales para entender mejor su manera de actuar.
Los datos de este estudio fueron recogidos por la página web Dognition.com, desarrollada por Brian Hare, profesor de Antropología Evolutiva en la Universidad de Duke (EE UU), centrado en el estudio del comportamiento de perros y primates.
"Los miembros de la página web están aportando datos de calidad y estos coinciden con los que están obteniendo investigadores alrededor de todo el mundo”, asegura Evan McLean, coautor de la investigación y cofundador del Centro de Cognición Canina de Duke que lidera Hare.
Los dueños participantes realizaron varios juegos con sus mascotas siguiendo las pautas indicadas por los investigadores en diversos vídeos. Uno de estos juegos demostró que los perros confían más en su memoria que en su sentido del olfato.
Para llegar a estas conclusiones, los dueños escondieron la comida bajo una taza mientras su mascota les observaba. A continuación, taparon los ojos del perro y cambiaron la comida a otra taza. Si se hubieran guiado por su olfato habrían sido capaces de elegir la taza correcta, pero la mayoría se dirigió hacia el lugar donde había visto escondida la comida por primera vez.
El análisis de los datos obtenidos por Dognition ha mostrado que los perros tienen un amplio abanico de habilidades cognitivas para explorar el mundo que tienen a su alrededor, que se extiende desde ser buenos comunicadores, tener una buena memoria o ponerse en el lugar de sus dueños. “La mayoría de la gente piensa que los perros usan su sentido del olfato para todo, pero en realidad tienen un amplio rango de habilidades para resolver problemas”, apunta McLean.
Dognition cuenta con más de 17.000 dueños de perros que han compartido sus datos con los investigadores. “Todo es posible cuando tienes tanta cantidad de datos. Esto podría ayudarnos a responder a cuestiones que han desconcertado a los científicos durante décadas”, concluye Hare. (Fuente: SINC)

LA PEOR EXTINCIÓN MASIVA DE LA TIERRA COMENZÓ EN SIBERIA

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En una nueva investigación se ha determinado que el mecanismo más probable para la extinción masiva más grande en la historia de la vida animal, sufrida hace unos 252 millones de años, se puso en marcha muy probablemente en Siberia

(Imagen: Jose Luis Olivares / MIT)

En aquella aciaga época, la vida en la Tierra se derrumbó de una forma espectacular y sin precedentes, cuando más del 96 por ciento de las especies marinas y el 70 por ciento de las especies terrestres desaparecieron en un instante geológico. La, así llamada, Gran Extinción de finales del periodo Pérmico sigue siendo el suceso de extinción más grave de la historia de nuestro planeta.
Ya se sospechaba desde hace tiempo que el inicio de la catástrofe tuvo lugar en una zona siberiana caracterizada por una sucesión de raras colinas que parecen grandes escalones o terrazas, y que son conocidas como las Traps Siberianas. El término "Traps" deriva de la palabra sueca "Trapp", que significa escalón. Esas raras estructuras geológicas, como se ha ido descubriendo en tiempos recientes, fueron generadas por colosales erupciones volcánicas que aumentaron las temperaturas de la atmósfera y del mar y liberaron cantidades tóxicas de gases de efecto invernadero en el medio ambiente durante un corto período de tiempo. Sin embargo, había dudas sobre si la actividad del magma fue la principal culpable, o si simplemente agravó una catástrofe ya en marcha.
El equipo de Sam Bowring, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en la ciudad estadounidense de Cambridge, y Seth Burgess, del USGS (U.S. Geological Survey, el servicio estadounidense de prospección geológica), ha logrado ahora determinar con mayor precisión la fecha del afloramiento del magma, y de ese modo ha podido establecer que las Traps Siberianas entraron en erupción en el momento propicio, y durante el tiempo adecuado, para tener la capacidad de provocar la extinción de finales del Pérmico.
Según la cronología confeccionada por el grupo, las erupciones explosivas empezaron unos 300.000 años antes del comienzo de la Gran Extinción. Cantidades enormes de lava corrieron sobre la tierra y fluyeron también bajo la superficie, creando inmensas capas de roca ígnea en la corteza superficial. El volumen total de erupciones e intrusiones fue suficiente para cubrir una región del tamaño de Estados Unidos con un manto de magma de un kilómetro de espesor. Unos dos tercios de este magma probablemente surgieron antes y durante el período de la extinción masiva; el último tercio lo hizo en los 500.000 años posteriores al final del episodio de extinción. Esta nueva cronología señala a las Traps Siberianas como el principal sospechoso de la muerte de la mayoría de las especies del planeta a fines del Pérmico.

¿LOS VIRUS SON SERES VIVOS?

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Tradicionalmente, los virus han sido difíciles de clasificar para la biología. Poseen algunos de los rasgos esenciales de toda forma de vida, pero no otros. Esto último ha hecho que se tienda a considerarlos más bien como fragmentos de maquinaria bioquímica. Esta visión de los virus puede que comience a cambiar de manera drástica ahora, con motivo de los resultados del estudio realizado por el equipo de Gustavo Caetano-Anollés, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Estados Unidos.

Los diversos atributos físicos, tamaños de genoma y estilos de vida de los virus los hacen difíciles de clasificar. El nuevo estudio se ha basado en pliegues de proteínas para evidenciar que los virus son entidades vivas que pertenecen a su propia rama del árbol genealógico evolutivo. (Imagen: Julie McMahon)

Parte de la confusión sobre si los virus son o no entes vivientes surge de su abundancia y diversidad. Hasta ahora se han identificado y secuenciado menos de 4.900 virus, a pesar de que los científicos estiman que existen más de un millón de especies víricas. Muchos virus son diminutos, bastante más pequeños que las bacterias u otros microbios, y contienen apenas un puñado de genes. Pero otros, como los mimivirus, descubiertos no muchos años atrás, son de tamaño enorme, y con genomas más grandes que los de algunas bacterias.
El nuevo análisis apoya la hipótesis de que los virus son entidades vivientes que comparten una larga historia evolutiva con las células. El estudio ofrece además el primer método fiable para hacer un seguimiento de la evolución vírica hasta la época en que ni los virus ni las células existían en las formas que hoy en día se reconocen.
El nuevo estudio se centró en el enorme repertorio de estructuras llamadas pliegues de proteínas que están codificados en los genomas de todas las células y virus. Estos pliegues son los bloques de construcción estructurales de las proteínas, dándoles sus formas tridimensionales complejas. Comparando las estructuras de pliegues a lo largo de las diferentes ramas del árbol de la vida, los investigadores pueden reconstruir las historias evolutivas de los pliegues y de los organismos cuyos genomas codifican para ellas.
Los investigadores eligieron analizar pliegues de proteínas porque las secuencias que codifican genomas víricos son objeto de cambios rápidos; su alta tasa de mutación puede oscurecer señales evolutivas profundas. Los pliegues de proteínas son mejores marcadores de sucesos biológicos antiguos porque sus estructuras tridimensionales pueden ser mantenidas incluso cuando las secuencias que las codifican empiezan a cambiar.

lunes, 28 de septiembre de 2015

NUEVAS PRUEBAS DE LA ACTIVIDAD DE AGUA LÍQUIDA EN MARTE

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Cada verano marciano aparecen unos misteriosos flujos lineales avanzando por las laderas del planeta rojo, para desvanecerse después cuando llegan las estaciones frías. Ahora los datos de la nave Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA han permitido confirmar la presencia de sales hidratadas en esas zonas, lo que sugiere la existencia de agua líquida salobre bajo la superficie y un ambiente más propicio para la vida.

Ejemplos de oscuras “líneas de ladera recurrentes” (RSL) en Marte. / NASA/JPL/University of Arizona

El orbitador Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA hace años que viene detectado en algunas laderas del planeta rojo unos extraños flujos, denominados ‘líneas de ladera recurrentes’ (RSL), durante las estaciones cálidas. Son alargadas, miden unos cinco metros de ancho y desaparecen en los periodos más fríos.
La hipótesis que planteaban hasta ahora los científicos es que estas formaciones se generan por la presencia estacional de agua líquida salobre, pero la resolución de las imágenes disponible hasta la fecha no permitía detectar ni sales ni agua. Sin embargo, esta semana se publica en la revista Nature Geoscience un estudio que aporta una prueba importante.
Con los datos espectrométricos del instrumento CRISM del MRO, un equipo estadounidense de científicos, liderado por el investigador Lujendra Ojha del Instituto de Tecnología de  Georgia (EE UU), ha confirmado la presencia de sales hidratadas, como percloratos y  cloratos, en los taludes donde se había observado la actividad de las misteriosas líneas RSL.
Ojha y el resto de los científicos han ideado un método que permite extraer información espectrométricos de los píxeles individuales conseguidos con los datos de CRISM. Los espectros que se obtienen en todas las líneas examinadas son consistentes con la presencia de minerales de sal hidratada que precipitan a partir de agua.
Además, los investigadores han verificado que la firma espectral no está presente en las imagenes de fondo del terreno que circunda las líneas de ladera estacionales. Los hallazgos sugieren, por tanto, un vínculo entre los flujos transitorios en las laderas marcianas y el flujo de salmueras líquidas.
La identificación de las sales hidratadas, además, se suma y verifica los resultados recogidos por el instrumento español REMS del rover Curiosity, que también ha encontrado evidencias de agua salada en Marte. Este otro estudio también fue publicado en la revista Nature Geoscience por científicos españoles, como Jesús Martínez-Frías.
“El nuevo artículo apoya los planteamientos sobre un Marte activo, geológicamente vivo, con posible actividad acuosa actual que generaría una 'escorrentía efímera' de estas salmueras, tal vez relacionada con un posible ciclo hidrológico”, valora Martínez-Frías, investigador del Instituto de Geociencias (CSIC-UCM) y colaborador científico en varias misiones espaciales en el planeta rojo.
El experto también destaca la importancia de estos resultados desde el punto de vista de la habitabilidad: “En general, en la superficie de Marte las condiciones son muy hostiles para la vida (especialmente debidas a la radiación UV), pero estos nuevos datos sobre la posible existencia de agua líquida actual subsuperficial respaldan (como se había hipotetizado) que la habitabilidad es mucho más favorable bajo el regolito marciano, que es donde habrá que concentrar los esfuerzos futuros en la búsqueda de vida”.

Referencia bibliográfica:

Lujendra Ojha et al. "Spectral evidence for hydrated salts in recurring slope lineae on Mars". Nature Geoscience, 28 de septiembre de 2015. Doi:10.1038/ngeo2546

DESCUBREN EL CARACOL TERRESTRE MÁS PEQUEÑO DEL MUNDO

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Un grupo internacional de científicos ha descubierto en China una nueva especie de caracol de tierra que podría ser la más pequeña documentada hasta ahora. La concha de este molusco, llamado Angustopila dominikae, mide en su parte más ancha 0,86 mm, es decir, que podrían caber casi diez de estos animales en el ojo de una aguja. 

Concha del caracol Angustopila Dominikae. / Barna Páll-Gergely

Un estudio, publicado en la revista ZooKeys, documenta la existencia de siete nuevas especies de caracoles terrestres entre los que se encuentra el bautizado como Angustopila dominikae que, con su concha de 0,86 mm en su mayor diámetro, podría ser el más pequeño del mundo descubierto hasta la fecha.
Al examinar muestras de suelo recogidas en una base de rocas de piedra caliza en la provincia de Guangxi (China), un equipo de científicos, liderado por la Universidad de Shinshu (China), encontró varias conchas vacías de color gris claro, todas de una altura menor a 1 mm.  
A pesar de los pocos casos de especies que muestran este grado de pequeñez, el equipo documentó entre los siete nuevos caracoles de tierra el molusco de récord, Angustopila dominikae, y otro solamente un milímetro mayor, Angustopila subelevata, de 0,87 mm.

El Angustopila dominikae cabría diez veces en el ojo de una aguja. / Dr. Barna Páll-Gergely and Nikolett Szpisjak

El desafío de estudiar los pequeños moluscos

En la investigación, el equipo también mostró los desafíos a los que se enfrentan los científicos que investigan pequeños moluscos, ya que encontrar ejemplares vivos sigue siendo una tarea difícil.
Por este motivo, las relaciones evolutivas entre estas especies, así como el número de variedades existentes, son aún poco conocidas.
"Los extremos en el tamaño del cuerpo de los organismos no sólo atraen la atención del público, sino que suscitan interés en cuanto a su adaptación al entorno", afirman los investigadores.
Según los expertos, "estudiar los caracoles de tierra de conchas diminutas es importante para evaluar la biodiversidad y la historia natural, así como para establecer las bases para el estudio de la evolución del enanismo en los animales invertebrados". 

Referencia bibliográfica:

Páll-Gergely B, Hunyadi A, Jochum A, Asami T (2015). "Seven new hypselostomatid species from China, including some of the world's smallest land snails (Gastropoda, Pulmonata, Orthurethra)". ZooKeys 523: 31-62. DOI: 10.3897/zookeys.523.6114 

LA LENGUA DE UN MURCIÉLAGO SE ADAPTA PARA BOMBEAR NÉCTAR

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Un equipo de ecólogos ha descubierto que el murciélago americano Lonchophylla robusta es capaz de bombear el néctar mediante unas ranuras en su lengua, en lugar de lamer este alimento como hacen otras especies. Este mecanismo de succión no se había observado antes entre los animales vertebrados.

La lengua ranurada del L. robusta se mantiene en contacto con el néctar durante la duración total de cada visita a la flor. / M. Tschapka/Universidad de Ulm

Un grupo internacional de investigadores ha grabado en vídeo el proceso de extracción de néctar del murciélago Lonchophylla robusta, de la familia de los filostómidos y presente en America Central y del Sur.
Su estudio, que se publica en la revista Science Advances, revela que este animal posee una forma de alimentación nunca vista anteriormente en mamíferos ya que su lengua, con dos ranuras laterales pero sin apenas capilares, transporta el néctar sin necesidad de realizar la acción de lamer. 
“La lengua ranurada del L. robusta se mantiene en contacto con el néctar durante cada visita a la flor. El néctar se eleva hacia la boca del murciélago por las ranuras laterales semiabiertas de la lengua, probablemente impulsado por una combinación de la deformación de este órgano y la acción capilar”, explica a SINC Mirjam Knoernschild, investigadora de la Universidad de Ulm (Alemania) y coautora del estudio. “Por lo tanto, su lengua ranurada se asemeja a una cinta transportadora para el néctar”, añade la investigadora.
Aunque las grabaciones frontales del murciélago no muestran deformación en la lengua al beber, las laterales permiten ver movimientos peristálticos en los bordes de la ranura y el fluido en movimiento a lo largo del canal. Los bordes del canal están desconectados en toda la longitud de la lengua, y por lo tanto no forman un tubo herméticamente cerrado. 
Sin embargo, el estudio sugiere que la acción muscular cierra en gran medida los bordes, apoyados por una hilera de papilas triangulares alargadas que brotan desde el borde basal y cubren holgadamente el canal. Los investigadores resaltan que la alimentación es posible una vez que la punta de la lengua se sumerge en el néctar. 

Evolución independiente 

En general, los murciélagos que se alimentan de néctar lo extraen utilizando lenguas alargadas que se corresponden con morfologías muy diferentes. Frente al grupo que tiene lenguas casi sin pelo con ranuras laterales como el L. robusta, la mayoría de las especies poseen una con papilas con pelo.
El estudio compara el mecanismo de Lonchophylla robusta con el del murciélago siricotero de Pallas (Glossophaga soricina), perteneciente al grupo mayoritario de murciélagos que lame el néctar, y concluye que las diferencias drásticas en las técnicas de extracción entre ambas son sorprendentes dada su estrecha relación filogenética. 
Los científicos consideran que estos nectarívoros han evolucionado independientemente en dos ocasiones en un grupo relativamente pequeño de especies de murciélagos, desarrollando dos métodos totalmente distintos que solo comparten el enorme alargamiento de la lengua.

Referencia bibliográfica:

Marco Tschapka, Tania P. Gonzalez-Terrazas, Mirjam Knörnschild "Nectar uptake in bats using a pumping-tongue mechanism" Science Advances (25 de septiembre de 2015) DOI: 10.1126/sciadv.1500525

LOS ABEJORROS SE ADAPTAN A LA DISMINUCIÓN DE LAS FLORES

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Algunos seres vivos establecen relaciones entre sí de las que se benefician mutuamente. Un ejemplo es la polinización, en la que los insectos contribuyen a la reproducción de las plantas y reciben alimento como recompensa. No obstante, este proceso afecta a algunas especies de abejorros debido al cambio climático y ha provocado un descenso de los recursos florales. Asimismo, ha obligado a insectos que polinizan flores con corolas de tubo largo a adaptarse y disminuir sus lenguas. 

Abejorro reina, Bombus balteatus, polinizando las flores de la especie Oxytropis sericea. / Christine Carson 

Científicos de Estados Unidos y Canadá sugieren que el cambio climático podría ser la causa de los cambios morfológicos en algunas especies de abejorros. El aumento de la temperatura ha perjudicado a la distribución y a la proliferación de flores con corolas de tubo largo. Los abejorros con una lengua larga, especializados en este tipo de flores, han variado sus hábitos de polinización y compiten ahora con otro tipo de abejorros, según refleja el trabajo publicado en la revista Science.  
Los investigadores han observado el comportamiento de abejorros Bombus balteatus y Bombus sylvicola, cuyas poblaciones representan entre un 95% y un 98% del total de individuos que viven en las zonas alpinas de las Montañas Rocosas, de donde proceden los insectos estudiados. También se han utilizado especímenes de de archivo en el trabajo.
Los datos recopilados entre 1966-1980 y 2012-2014 han revelado que la longitud de la lengua de los abejorros ha disminuido desde el siglo pasado. No obstante, los científicos señalan que ello no se debe a que el cuerpo de estos insectos sea ahora más pequeño, sino a una disminución significativa de aquellas flores que poseen corolas de tubo largo. 

Abejorros capaces de especializarse 

Los abejorros con la lengua más larga se adaptaron con el paso del tiempo a las flores con corola de tubo largo, mientras que aquellos que se alimentaban de flores con menor profundidad tenían una lengua más corta. 
Según el estudio, temperaturas más cálidas y suelos más secos han contribuido al descenso de flores con corola de tubo largo, lo que ha obligado a los abejorros que tenían aquí su fuente de alimento principal a buscarlo en flores con una menor profundidad. 
Los científicos consideran que una menor cantidad de flores con corola profunda es la causa de que la longitud de las lenguas de los abejorros haya disminuido en estas últimas décadas. Sin embargo, se muestran optimistas y consideran que los abejorros de lengua larga tienen una gran capacidad de especialización y podrían incorporar a su dieta normal flores con corolas más superficiales. Además, un aumento del nicho de polinización y la migración de abejorros de lengua corta, pueden ayudar a que la situación se normalice.
En hábitats remotos, donde las montañas se encuentran aisladas de las toxinas, los patógenos y la destrucción de los ecosistemas, los abejorros silvestres encontrarán un camino más fácil para mantener un equilibrio con el cambio climático, concluye el estudio.

Referencia bibliográfica:

Nicole E. Miller-Struttmann et al. "Functional mismatch in a bumble bee pollination mutualism under climate change" Science 349(6255): 1541-1544 DOI: 10.1126/science.aab0868 

LOS GRANDES SIMIOS SABEN DISTINGUIR UNA BUENA PELÍCULA DE SUSPENSE

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¿Quién no recuerda la escena de la ducha de Psicosis o cuando una espeluznante criatura sale del vientre del actor John Hurt en Alien: el octavo pasajero? Esta capacidad de recordar y anticipar acontecimientos impactantes en la pantalla no es única de los seres humanos. Un equipo de científicos ha demostrado que bonobos y chimpancés poseen también estas habilidades.

Captura de uno de los vídeos experimentales en los que se muestra el movimiento ocular de los simios cuando miran una película. En la escena aparece una persona agresiva disfrazada de simio./ Fumihiro Kano y Kumamoto Sanctuary (Wildlife Research Center, Universidad de Kyoto)

Científicos de la Universidad de Kyoto en Japón han realizado un estudio con chimpancés y bonobos que demuestra que son capaces de anticipar y recordar acontecimientos impactantes que ven en una película, incluso cuando han visto la escena una sola vez. El artículo se publica en la revista Current Biology.
"Cuando ves un evento impactante y emocional en una película, te acuerdas y más tarde, al ver la misma película, se anticipa el evento", dice Fumihiro Kano de la Universidad de Kyoto y coautor de la investigación.
Ya se sabía que los grandes simios tienen excelentes habilidades de memoria a largo plazo. Sin embargo, la mayoría de los estudios que se habían hecho hasta el momento eran con pruebas de alimentos en los que se les ocultaba y después se esperaba para que los recuperaran. Nadie había probado si también podían recordar eventos con solo verlos en otros contextos.
"Gracias a un reciente avance en la tecnología de seguimiento ocular podemos examinar la capacidad de anticipación de los grandes simios mientras ven una película a través de 'miradas’ de anticipación de los acontecimientos inminentes", apunta el investigador.
Para averiguarlo, los científicos grabaron dos cortometrajes protagonizados por ellos mismos, y luego se los mostraron a seis chimpancés y seis bonobos, a la vez que se les hacía un seguimiento de sus movimientos oculares, que se rastrearon de nuevo 24 horas más tarde.
En una película, se ven dos puertas idénticas y una persona agresiva disfrazada con un traje de mono sale de una de ellas. En la otra, se ven dos objetos y un actor humano coge uno de ellos y ataca con el artilugio al hombre caracterizado de mono. El experimento consistió en mostrar a los simios ambos cortometrajes.

Los simios se entretienen con las películas

Los datos del seguimiento ocular mostraron que los animales anticiparon lo que iban a ver después de verlas una sola vez. En un segundo visionado de la primera película, los simios dirigieron su atención a la puerta donde sabían que la persona vestida como un simio iba a aparecer.
Los resultados muestran que los grandes simios codifican la información de la película en su memoria a largo plazo y más tarde usan esa información para anticiparse a los acontecimientos que estaban a punto de suceder. Esa memoria se refleja en los ojos de los simios.
Algo más sorprendente e interesante es que los simios parecían realmente disfrutar de los cortos. "Les estábamos dando zumo mientras les enseñábamos los vídeos", dice Kano, "pero algunos de ellos incluso se olvidaron de beber el zumo y se quedaron mirando la película".
Ahora, los científicos planean utilizar esta técnica de mirada de anticipación para examinar otras funciones que requieren altas capacidades cognitivas en los simios como entender creencias, deseos, intenciones y perspectivas que difieren de los suyos.

Referencia bibliográfica:

Fumihiro Kano et al. Current Biology http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.08.004 

LAS FLORES PIERDEN SU ‘SEX APPEAL’ POR EL AUMENTO DE LOS NIVELES DE OZONO

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Allí donde los cambios atmosféricos aumentan los niveles de ozono troposférico, la fragancia de las flores se desvanece. Este incremento de O3 provoca que las flores pierdan su capacidad para atraer polinizadores y vean disminuido su éxito reproductivo. Además perjudica a las abejas y a otros insectos que no localizan su propia comida. Así lo revela un estudio liderado por el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF).

Abejorro (Bombus terrestris) polinizando una flor. / A. Picascia

Las plantas dependen de unas moléculas de olor para atraer a las abejas y otros polinizadores que obtienen alimento de las flores mientras las polinizan. Pero los cambios atmosféricos dificultan este proceso cada vez más, sobre todo debido al ozono que se acumula en las capas más bajas de la atmósfera y que se prevé que aumente en las próximas décadas.
Según una investigación, liderada por el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) y publicada en la revista New Phytologist, las frágiles moléculas de olor de las flores se descomponen con mayor rapidez a medida que están expuestas a mayores concentraciones de ozono.
"El ozono es un contaminante altamente reactivo que aumenta la degradación de todos los compuestos volátiles que emiten las plantas en general y les acorta la vida", comenta Gerard Farré-Armengol, primer autor del estudio e investigador del CREAF.
Si aumentan los niveles de ozono tal y como está previsto, las flores serán cada vez menos atractivas olfativamente para los polinizadores. Las flores no serán capaces de mantener una fragancia intensa que se percibe a distancia y eso acabará afectando tanto a la flora como a la fauna. Los polinizadores tendrán problemas para encontrar su fuente de alimento (las flores) y las plantas verán cómo disminuyen las visitas de polinizadores y cómo baja su éxito reproductivo.

Los abejorros no encuentran las flores de mostaza

Para realizar el estudio los investigadores usaron de modelo el abejorro (Bombus terrestris), uno de los polinizadores más comunes en Europa y en el mundo. Según Farré-Armengol, el estudio no sólo demuestra cómo el ozono degrada los compuestos volátiles responsables de la fragancia de las flores, sino que lo relaciona con las consecuencias negativas que tiene este hecho sobre los polinizadores.
Los científicos observaron que la degradación de los olores florales en presencia de altas concentraciones de ozono reducía la distancia a la que las flores podían atraer a los abejorros.
Aunque el equipo probó los efectos en las flores de una sola especie –la mostaza negra (Brassica nigra)–, los expertos están convencidos de que el mismo fenómeno sucedería a las fragancias de otras plantas en reacción con el ozono. En el estudio han participado investigadores del CREAF, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad del Este de Finlandia.

Referencia bibliográfica:

Gerard Farré-Armengol, Josep Peñuelas, Tao Li, Pasi Yli-Pirilä, Iolanda Filella, Joan Llusia, James D. Blande. "Ozone degrades floral scent and reduces pollinator attraction to flowers" New Phytologist DOI: 10.1111/nph.13620 8 de septiembre de 2015

miércoles, 16 de septiembre de 2015

DESCUBREN UNA NUEVA ESPECIE DE HOMÍNIDO

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Un equipo internacional de científicos, con colaboración del Museo Nacional de Ciencias Naturales, en España, describe una nueva especie de homínido, llamada Homo naledi, cuya morfología se sitúa entre los géneros Australopithecus y Homo. Los científicos, que desconocen aún cuándo vivió este homínido, hallaron los restos de al menos 15 individuos de esta especie en el yacimiento Dinaledi en Sudáfrica.

Reconstrucción de Homo naledi por el paleoartista John Gurche, que pasó más de 700 horas para recrear la cabeza a partir de los escáneres de los huesos. (Foto: Mark Thiessen/National Geographic)

Con una capacidad craneal de alrededor de 500 cm3, mucho menor que la de humanos actuales, Homo naledi tenía características muy cercanas al género Homo en cuanto a masticación, manipulación y locomoción se refiere. Sin embargo por la estructura de su torso y el juego del tórax con la pelvis, aparte de la capacidad craneal, se acercaría más a Australopithecus, un género de primates homínidos que desapareció hace unos dos millones de años.
“No disponemos todavía de dataciones así que, de momento, no podemos saber cuándo vivió, pero, morfológicamente, los análisis sitúan a la nueva especie en el origen del género Homo”, explica Markus Bastir, investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC).
“Además, estos fósiles indican que la evolución de aspectos tan importantes como la manipulación y la locomoción se produjo independientemente de la encefalización, es decir, del aumento del tamaño cerebral”, continúa Bastir.
Según los resultados de la descripción de Homo naledi, realizada por científicos de la Universidad de Witwatersrand de Johannesburgo (Sudáfrica), la Universidad de Nueva York (EE UU) y el MNCN-CSIC y publicada hoy en la revista eLIFE, la morfología de la nueva especie de homínido se sitúa entre los géneros Australopithecus y Homo. Los investigadores analizaron los restos de 15 individuos en diferentes etapas de desarrollo hallados en el yacimiento Dinaledi, encontrado en la cueva Rising Star (Sudáfrica) en 2013.
En el yacimiento no se ha excavado más de un metro cuadrado, pero ya han encontrado más de 1.550 fósiles, el mayor número de restos asociados jamás encontrados en el continente africano.
La importancia de este descubrimiento radica en que estos individuos no sólo pertenecieron a la misma especie, sino que eran una misma población, algo no muy frecuente en paleoantropología. En España en yacimientos como El Sidrón (Asturias) o en Atapuerca se ha encontrado algo parecido.
Además, están representados la mayoría de los elementos del esqueleto. “Estamos ante una estupenda oportunidad para obtener información que nos permita reconstruir nuestra compleja historia evolutiva”, apunta el investigador.
Un aspecto importante es la hipótesis que sugiere que los cuerpos fueron colocados deliberadamente por sus congéneres en la cámara Dinaledi. “Aunque las condiciones de sedimento impiden por ahora una datación, los datos apuntan a que esta especie de Homo, morfológicamente primitiva, podría haber tenido unos patrones de comportamiento más complejos de los que le atribuimos en un principio”, contextualiza Bastir. 
”Al no tener la referencia de la edad geológica, el significado evolutivo es difícil de determinar”, aclara el experto. Si la edad de los fósiles fuera más antigua de 2,6 millones de años (datación del fragmento de mandíbula descrito recientemente en la revista Science), los fósiles de H. naledi serían la representación esquelética más completa de un grupo de homínidos y la más antigua del género Homo.
Pero "si su cronología fuera menor de un millón de años, los restos encontrados serían la prueba de la coexistencia en África de especies del género Homo muy diferentes entre sí”, continúa el investigador.
Para analizar los restos, la Universidad de Witwatersrand junto con el gobierno de Sudáfrica organizó en Johannesburgo en mayo de 2014 un taller denominado “Rising Star Workshop”. Financiado en gran medida también por National Geographic, se invitó a científicos especializados en las diferentes regiones anatómicas a compartir sus datos y su experiencia, para que cada especialista pudiera hacer un análisis exhaustivo relacionado con su área concreta de trabajo.
Los investigadores del MNCN-CSIC, Markus Bastir y Daniel García Martínez, se centraron en el estudio del tórax de la nueva especie. A partir del análisis de los fósiles de diferentes fragmentos vertebrales y costales, han determinado cómo era la estructura del tórax de H. naledi. Los resultados detallados están en fase de publicación en el Journal of Human Evolution.
El tórax es un sistema anatómico complejo compuesto por más de 30 huesos entre costillas y vértebras. Los paleoantropólogos casi nunca cuentan con todos los elementos del tórax, muchas veces las costillas están fragmentadas y nunca disponen de los tejidos blandos que lo componen.
“Averiguar cómo se articulan las costillas a las vértebras y las vértebras entre sí, así como deducir la curvatura de la costilla a partir de un simple fragmento del hueso, forma parte de una reconstrucción muy compleja”, explica Bastir. “Eso es precisamente lo que hemos desarrollado en el laboratorio de morfología virtual de MNCN, una metodología que permite proponer reconstrucciones de una estructura tan compleja como el tórax a partir de alguna de sus partes”, continúa Daniel García Martínez.
El desarrollo de este proyecto comenzó en 2011, cuando iniciaron los trabajos para modelizar un tórax neandertal. Ahora no solo saben cómo era el tórax de un neandertal sino que han logrado hacer predicciones cuantitativas de cómo ha evolucionado esta parte del cuerpo.
Con una base de datos que contiene información de la estructura del tórax de Homo sapiens, así como de algunos de los grandes simios y otros primates no humanos, los investigadores pudieron comparar los datos de las especies actuales con los de los fósiles encontrados para estimar cómo era el tórax de H. naledi. Además, han determinado que, morfológicamente, su tórax era más próximo al de los individuos del género Australopithecus que a los de humanos modernos.
Este mismo grupo ya descubrió en 2013 que la parte superior del tórax crece de forma independiente de la parte inferior, lo cual encaja con las teorías de otros investigadores que proponen que la evolución de estas dos partes del cuerpo se produce de forma independiente. Esto es debido a que la parte superior se vincula con los brazos mientras que la parte inferior está en coordinación con la pelvis y las extremidades inferiores. (Fuente: MNCN-CSIC)

DESCUBREN DOS GRANDES CRÁTERES EXCAVADOS EN SUECIA POR EL IMPACTO SIMULTÁNEO DE DOS OBJETOS CÓSMICOS

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En mundos con gran actividad geológica, los cráteres de impacto (las cicatrices dejadas por el choque de objetos cósmicos), se borran fácilmente con el paso del tiempo. Por ello, los cráteres muy antiguos, aunque sean enormes, pueden pasar desapercibidos, y solo ser reconocidos como tales a través de análisis minuciosos de huellas sutiles. Así sucede en la Tierra, donde la búsqueda de cráteres antiguos de impacto tiene mucho de detectivesco. Un nuevo hallazgo de este tipo, y por partida doble, se ha hecho ahora en Suecia.

Recreación artística del impacto que excavó el raro cráter doble de Suecia. (Imagen: Don Dixon/Erik Sturkell/Universidad de Gotemburgo)

El equipo de Erik Sturkell, de la Universidad de Gotemburgo en Suecia, ha encontrado rastros de dos enormes impactos meteoríticos en la provincia sueca de Jämtland, fruto de un choque doble que sucedió hace alrededor de 458 millones de años. Los dos impactos de meteorito ocurrieron al mismo tiempo y formaron estos dos cráteres.
Sturkell y sus colegas de investigación encontraron uno de los cráteres a 20 kilómetros al sur de Östersund, en Brunsflo. Se trata de un cráter enorme, con un diámetro de 7,5 kilómetros. El cráter más pequeño se halla a 16 kilómetros de distancia, y tiene un diámetro de 700 metros.
Los dos impactos de hace 458 millones de años no fueron los únicos que golpearon la Tierra en esa época.
Hace unos 470 millones de años, dos grandes asteroides colisionaron en el cinturón de asteroides situado entre Marte y Júpiter, y muchos fragmentos fueron lanzados a nuevas órbitas. Bastantes de ellos chocaron contra la Tierra, como estos dos en Jämtland.
Jämtland estaba bajo el mar en aquellos tiempos, y había una profundidad de 500 metros en los puntos donde golpearon simultáneamente los dos meteoritos. Los impactos dobles como este son muy poco habituales. De hecho, se considera que este es el primer impacto doble de esta clase en la Tierra que ha sido demostrado de forma concluyente.
El agua fue apartada drásticamente con el impacto, y durante un centenar de segundos estos enormes hoyos permanecieron completamente secos. El agua regresó después, arrastrando con ella fragmentos de los meteoritos mezclados con el material que había sido eyectado durante la explosión y con la ola gigantesca que desgarró partes del lecho marino.

¿LA MINERALOGÍA DE LA TIERRA ES ÚNICA EN TODO EL UNIVERSO?

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Una nueva investigación predice que la Tierra posee más de 1.500 minerales que aún no han sido descubiertos, y que la diversidad mineral exacta de nuestro planeta es única y podría no tener parangón en ningún otro lugar del cosmos.Los minerales se forman a partir de nuevas combinaciones de elementos. Estas combinaciones pueden ser facilitadas tanto por la actividad geológica, manifestada a través de volcanes, tectónica de placas e interacciones entre el agua y las rocas, como por la actividad biológica, la cual se manifiesta a través de reacciones químicas con el oxígeno y con sustancias orgánicas.

Una imagen del mineral conocido como rosasita. (Foto: Robert Downs)

Hace casi una década, Robert Hazen, del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., Estados Unidos, desarrolló la idea de que la explosión de diversidad en los minerales del planeta desde la docena presente durante el nacimiento de nuestro sistema solar hasta los casi 5.000 tipos que existen hoy en día surgió principalmente debido a la aparición de la vida. Más de dos tercios de los minerales conocidos pueden ser relacionados directa o indirectamente con la actividad biológica, según Hazen. Ello se debe sobre todo al surgimiento de la fotosíntesis bacteriana, que aumentó de forma drástica la concentración de oxígeno atmosférico hace unos 2.400 millones de años.
Hazen, Ed Grew, Bob Downs, Joshua Golden, Grethe Hystad y Alex Pires han llevado el concepto de evolución mineral un paso más allá. Han utilizado tanto modelos estadísticos de investigación de ecosistemas como análisis amplios de bases de datos mineralógicas para explorar cuestiones de probabilidad en cuanto a la distribución de minerales.
Su minuciosa investigación les ha llevado a la conclusión de que puede haber más de 1.500 minerales raros que están aún pendientes de ser descubiertos, o que aparecieron en algún momento de la historia de la Tierra pero se perdieron posteriormente debido a su enterramiento, erosión o subducción de vuelta al manto terrestre.
Acerca de cómo surgió la diversidad de los minerales de la Tierra, cómo se distribuyeron por ella y qué probabilidades hay de que ello pudiera volver a ocurrir en otro lugar, la conclusión del equipo de Hazen es que si se pudiera atrasar el reloj del universo y volver a reproducir la historia de la Tierra, es muy probable que muchos de los minerales formados y descubiertos en esta versión alternativa de la Tierra fueran diferentes de los que conocemos hoy en día.
Esto significa que a pesar de los factores físicos, químicos y biológicos que controlan la mayor parte de la diversidad mineral de nuestro planeta, la mineralogía de la Tierra es única en el cosmos.

DESCIFRAN CÓMO ERA EL ANCESTRO COMÚN DE HONGOS, ANIMALES Y OTROS ORGANISMOS UNICELULARES

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Desde hace tiempo, los científicos creen que organismos diferentes sometidos a una misma presión selectiva ambiental pueden evolucionar independientemente y llegar a un resultado similar. Es lo que se conoce como evolución convergente, o paralela. Aunque se han expuesto muchos posibles ejemplos, realmente no había evidencia genética más que de unos pocos casos.

Imagen de Ministeria vibrans, uno de los organismos estudiados. (Foto: Iñaki Ruiz-Trillo, Multicellgenome lab)

Esta semana, en una investigación dirigida por Iñaki Ruiz Trillo, profesor de investigación ICREA en el Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF) (España) y que se publica en Current Biology, revista del grupo Cell, los científicos aportan la primera evidencia genética de evolución convergente en organismos cercanos a los animales y los hongos. Los microorganismos estudiados pertenecen a los opistocontos, un gran linaje de eucariotas que incluye animales, hongos y formas unicelulares.
Los científicos han secuenciado y analizado el transcriptoma (el ARN mensajero) de varios de esos organismos unicelulares (protistas), algunos de ellos muy poco conocidos y difíciles de hallar en la naturaleza. Los resultados demuestran que varios de los organismos que actualmente no tienen flagelo (orgánulo usado para moverse), lo perdieron de forma independiente a lo largo de su evolución. La evidencia de tal pérdida es la presencia de genes relacionados con el flagelo en los descendientes de algunos de estos protistas. La hipótesis de  los autores es que esos genes dejaron de expresarse, lo que condujo a la pérdida del flagelo en hasta cuatro linajes distintos.
Además, dice Iñaki Ruiz-Trillo, se han hallado esos genes en dos organismos que se creían aflagelados como son, Ministeria Vibrans y Chorallochytrium limacisporum. Tras hallar esa evidencia genética, los científicos observaron Ministeria vibrans con microscopia confocal y vieron que dispone de una estructura que les había pasado por alto hasta ahora. Se trata, explica Ruiz-Trillo, “de la estructura de un apéndice compuesto de tubulina y con la forma clásica de un flagelo, lo que confirma sin duda y contrariamente a lo creído hasta ahora, que esos organismos son flagelados, aunque únicamente en algunos momentos de su ciclo de vida”.
De forma similar, el trabajo muestra evidencias genéticas de organismos que evolucionaron de forma paralela para formar membranas de quitina, tanto en hongos como en parientes unicelulares de los animales, y han podido situar esa evolución sobre el árbol filogenético.
Con esta investigación, los científicos han redibujado el árbol filogenético de los opistocontos. Gracias a él y a los nuevos datos genéticos, los científicos han podido inferir que el ancestro de todos los animales, hongos y otros organismos unicelulares de este linaje era un ser unicelular filopodial (pequeñas protusiones o elongaciones en su superficie), con flagelo, y que comía bacterias. Además tenía una variedad importante de genes de quitina. Este ancestro común ha sido bautizado como “LOCA”, del inglés “Last Opisthokont Common Ancestor”.
A partir de él, las formas de vida de los hongos y de otros linajes cercanos a los animales evolucionaron de forma independiente hasta llegar a ser capaces de crear las paredes celulares de quitina. Por otro lado, el flagelo que tenía el opistoconto ancestral se perdió de manera paralela hasta en cinco de las líneas descendientes, tanto en los hongos como en otros linajes más cercanos a los animales (y conservándose en animales, en el caso del esperma).
Los organismos unicelulares estudiados por el equipo son extremadamente raros y difíciles de hallar en la naturaleza. Es el caso de Corallochytrium limacisporum, un linaje ancestral que se encontró una sola vez en aguas de arrecifes coralinos y que los autores han podido aislar de nuevo en dos arrecifes de Hawaii y la India. O Ministeria vibrans, del que apenas se sabe nada sobre su ecología y que mide escasamente tres micras (entre cinco y diez veces mas pequeño que una célula humana).
Para este estudio, los científicos han contado con muestras de varios laboratorios de todo el mundo, a partir de las cuales han realizado los cultivos, a fin de  obtener un mayor número de ejemplares de los organismos, y han secuenciado su transcriptoma (los genes que están expresándose). Filogenéticamente, son parientes cercanos pero ancestrales de los animales, cuyas líneas de evolución se separaron hace más de 800 millones años, por lo que pueden arrojar pistas sobre cómo los organismos unicelulares se transformaron en pluricelulares. (Fuente: CSIC)

UN PEQUEÑO BÚHO RURAL COLONIZA SIN MIEDO LA CIUDAD

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Pensamos en la ciudad y a nuestra mente vienen imágenes de tráfico, contaminación, ruido y muchedumbre. La urbe no parece ser el hábitat idóneo para otros animales además de los humanos. Sin embargo, científicos españoles y argentinos demuestran que alguna especie, como el mochuelo de las madrigueras, lleva unas pocas décadas adentrándose en la metrópoli desde el campo sin sufrir estrés. 

Mochuelo de las madrigueras en un entorno urbano en Argentina. / Natalia Rebolo

La acelerada tasa de crecimiento de la población humana y la consiguiente expansión de los núcleos urbanos suponen una de las mayores amenazas para la conservación de la biodiversidad en el mundo. Esto se debe a la presencia de nuevos competidores, el ruido, los cambios en las fuentes de alimento, la contaminación lumínica y las perturbaciones humanas.
En este sentido, diversos trabajos sugieren que, entre otros factores, los hábitats urbanos pueden ser una fuente importante de estrés para los animales que viven en ellos.
Pero mientras una inmensa mayoría de las especies no son capaces de persistir en estos entornos modificados, otras los ocupan con éxito e incluso alcanzan densidades más altas que en los medios naturales. “Esto sugiere que quizás no siempre las zonas urbanas supongan una fuente de estrés”, adelanta a Sinc Martina Carrete, investigadora de la Universidad Pablo de Olavide (UPO) y la Estación Biológica de Doñana (CSIC).
El nuevo trabajo, publicado en la revista Scientific Reports, ha analizado la situación del búho de las madrigueras (Athene cunicularia) que ha colonizado en pocas décadas la ciudad de Bahía Blanca, en la provincia de Buenos Aires (Argentina). Los resultados revelan que tanto los individuos rurales como los urbanos presentan los mismos niveles de estrés.
Para llegar a estas conclusiones, los investigadores, entre los que han participado además de la UPO la Estación Biológica de Doñana (CSIC), la Universidad Nacional del Sur y la Universidad de Buenos Aires (estas dos últimas de Argentina), midieron los niveles de una hormona clave en la respuesta al estrés en las aves, la corticosterona, en ejemplares de ciudad y de campo.

Los mochuelos más tolerantes a las perturbaciones humanas son los que colonizan la ciudad. / Natalia Rebolo

Una hormona indicadora del estrés

Los científicos utilizaron la concentración de esta hormona en las plumas como medida general del estrés experimentado por los mochuelos durante un periodo de varias semanas. Así pudieron comprobar si los niveles de estrés difieren entre poblaciones y si esta variabilidad está relacionada con la supervivencia de las aves año tras año.
“A pesar de que los individuos urbanos y rurales difieren en la exposición que tienen a las perturbaciones y en la distancia a la que huyen de las personas, no encontramos diferencias en los niveles de hormona del estrés”, subraya Carrete quien añade que esto se debe a que, al ocupar la ciudad, los mochuelos urbanos no perciben las perturbaciones humanas como un peligro porque son individuos que presentan una mayor tolerancia que los mochuelos rurales.
Pero los niveles de esta hormona en los individuos urbanos se relacionan con su supervivencia. “Los individuos urbanos con niveles muy bajos o muy altos de esta hormona tienen una menor supervivencia que aquellos que presentan niveles intermedios”, declara a Sinc Natalia Rebolo-Ifrán, autora principal del estudio e investigadora en la Universidad de Buenos Aires.
Según la científica, esto se debe al efecto complejo que tiene esta hormona en el organismo “ya que a niveles intermedios favorece la actividad motora y la alerta de los individuos, pero a niveles elevados tiene efectos negativos y puede provocar la muerte”.
En cambio, en los individuos rurales no hay relación entre supervivencia y niveles de estrés “probablemente debido a que las altas tasas de predación están enmascarando esta relación”, señalan las autoras.
Los resultados apoyan la idea de que los mochuelos de las madrigueras más tolerantes a las perturbaciones humanas son los que colonizan la ciudad. “Salvo en situaciones de estrés inusualmente altas, su supervivencia no se ve afectada por este factor”, concluyen las investigadoras, quienes aseguran que aún queda mucha investigación para extrapolar estos resultados a otras especies de aves que habitan con éxito en entornos urbanos.

Referencia bibliográfica:

Natalia Rebolo-Ifrán et al. “Links between fear of humans, stress and survival support a non-random distribution of birds among urban and rural habitats” Scientific Reports 5:13723 | DOi: 10.1038/srep13723 septiembre de 2015

CONFIRMAN LA PRESENCIA DE PULMONES EN PECES CELACANTOS

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Los celacantos son peces de aguas profundas con aletas lobuladas que hasta hace unos décadas se creían extintos. Desde su redescubrimiento en 1938, los científicos dudaban de la existencia de un pulmón en la especie viviente, Latimeria chalumnae, al compararla con las especies fósiles. Ahora, un equipo internacional confirma la presencia de pulmones funcionales en etapas embrionarias tempranas que pierden su función y se convierten en pulmones vestigiales en edad adulta.

El celacanto de Comores (Latimeria chalumnae) en su medio natural a 130 metros de profundidad en la Bahía de Sodwana Bay (Sudáfrica). / Laurent Ballesta / www.andromede-ocean.com / www.blancpain-ocean-commitment.com

Las costas sudafricanas fueron testigo en 1938 del hallazgo del primer ejemplar de celacanto de Comores (Latimeria chalumnae), una especie de celacanto que vive al oeste del océano Índico y que se caracteriza por su gran tamaño –entre 1,5 y 1,8 metros– y un peso de entre 65 y 98 kilos. Hasta ese momento, el animal se creía extinto. El segundo espécimen no se halló hasta 1952.
Al comparar estos ejemplares con las especies fósiles de celacantos, los científicos se percataron de que el actual celacanto de Comores carecía del característico ‘pulmón calcificado’ encontrado en las especies fósiles y que pudo ser una posible adaptación a aguas poco profundas. Además, se desconocía si el resto de celacantos extintos tuvieron la anatomía actual de este tipo de pez.
Sin embargo, un estudio, publicado en Nature Communications, confirma ahora la presencia de pulmones en celacantos actuales. Aunque estos pulmones no parecen seguir siendo funcionales, el hallazgo arroja luz sobre cómo los antiguos parientes pudieron haber vivido hace unos 410 millones de años.

Reconstrucciones 3D del sistema pulmonar de L. chalumnae a diferentes etapas de desarrollo. / Brito et al. Nature Communications

Reconstrucción 3D de los pulmones

El equipo, liderado por Paulo Brito, de la Universidad del Estado de Rio de Janeiro (Brasil), hizo reconstrucciones en tres dimensiones de cinco etapas de desarrollo del pulmón de especies actuales de estos celacantimorfos como Latimeria chalumnae. Para ello usaron una técnica de imagen llamada tomografía de rayos X.
“Así confirmamos que, aunque estas especies poseen un pulmón potencialmente funcional y bien desarrollado en etapas embrionarias tempranas, el crecimiento del pulmón se ralentiza considerablemente en etapas embrionarias tardías, etapas juveniles y adultas, perdiendo eventualmente su función y siendo vestigial”, aseguran los investigadores.
El trabajo también revela la presencia de pequeñas y flexibles placas aisladas alrededor de este pulmón vestigial en los especímenes adultos de celacanto de Comores. “Estos son comparables con los ‘pulmones calcificados’ de los fósiles de celacantos”, apuntan los autores.
Según el equipo, aunque estas estructuras ya no se usan en las especies actuales ya que respiran a través de sus branquias, en los celacantos extintos estas placas pudieron haber desempeñado un papel en la regulación de la capacidad pulmonar. Los científicos concluyen que pudieron perderse a medida que los peces se adaptaron a medios acuáticos más profundos. 

Referencia bibliográfica: 

Camila Cupello et al. “Allometric growth in the extant coelacanth lung during ontogenetic development” Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms9222 15 de septiembre de 2015

CON ‘AMOR’ LA EVOLUCIÓN FUNCIONA MEJOR

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La búsqueda de pareja por parte de los humanos, muchas veces frustrada por las limitaciones que nosotros mismos nos creamos, tiene sus costes y sus beneficios si se tiene en cuenta el resultado biológico final: tener hijos. Un experimento con pájaros demuestra que cuanto más ‘amor’ existe en la pareja, más probabilidades existen de que la descendencia sobreviva.

Los científicos alemanes realizaron una sesión de speed-dating (citas rápidas) con una población de 160 pinzones cebra (Taeniopygia guttata). / EOL

Los humanos somos extremadamente exigentes a la hora de encontrar pareja, sentar cabeza y tener hijos. Todo esto ocurre después de un proceso que incluye flirteos, salir con los amigos, acceder a webs de contactos, tener citas embarazosas, ser rechazado o retirarse a tiempo. Pero al final llega la buena suerte, nos enamoramos y vivimos felices.
Sin embargo, el proceso para encontrar pareja podría ir en contra de la propia evolución, cuya meta final es el apareamiento. El amor puede llegar a ser un negocio con beneficios pero también con ciertos costes con muchas frustraciones y limitaciones éticas en el caso de los humanos. Pero, ¿qué consecuencias evolutivas tiene la búsqueda de pareja?
Para responder a esta pregunta, un equipo de científicos alemanes realizó una sesión de speed-dating (citas rápidas) con una población de 160 pájaros llamados diamantes mandarín o pinzones cebra (Taeniopygia guttata), elegidos por compartir muchas características sociales con los humanos como la monogamia y la carga parental.
“En estas aves, las relaciones extraconyugales son más comunes en parejas que fueron asignadas. Con el tiempo el nivel de promiscuidad aumenta en los machos mientras que disminuye en las hembras. Esto también parece ser la tendencia en humanos”, explica a Sinc Malika Ihle, coautora del estudio publicado en PLoS Biology e investigadora en el Instituto Max Planck de Ornitología (Alemania).
Otra característica es que las hembras de pinzón cebra eligen a sus parejas de manera individual, es decir que no existe un consenso entre las hembras para determinar el macho más atractivo. Los investigadores dejaron grupos de 20 hembras elegir entre 20 machos. Una vez que se formaron parejas, el equipo dejó que la mitad de ellas viviera tranquilamente mientras que a la otra mitad les obligó a separarse y juntarse con otros individuos con el ‘corazón partido’.

Más pollos cuando hay ‘amor’

Una vez que se formaron todas las parejas (las felices y las de 'conveniencia'), los científicos las dejaron criar en pajareras para evaluar sus comportamientos y medir los embriones y pollos muertos, así como los que sobrevivieron.
“Los resultados demuestran que las parejas que se eligieron libremente tuvieron pollos que sobrevivieron un 37% más que las que se formaron al azar y que por tanto tuvieron menor compatibilidad”, asegura Ihle. A esto se suma el hecho de que los nidos de las parejas que no se eligieron tuvieron tres veces más huevos no fertilizados que las parejas ‘felices’, un mayor número de huevos se ocultó o perdió, y muchos más pollos murieron al poco de nacer.
“La mayor parte de las muertes se produjo a las 48 horas, un periodo crítico para los padres, encargados del cuidado. En este sentido, los padres de las parejas que no tuvieron verdadera opción de elegir pareja fueron mucho menos cuidadosos con las tareas del nido”, indican los autores.
Los científicos observaron además que los machos de las parejas de ‘conveniencia’ prestaron la misma atención a sus parejas que los machos de las parejas felices. Sin embargo, las hembras fueron mucho menos receptivas y copularon mucho menos frecuentemente. Por tanto, estas parejas fueron menos atentas el uno hacia el otro y se produjo mayor infidelidad.
“El estudio permite entender cómo se produce la elección de pareja, qué consecuencias evolutivas tiene esta selección, y cómo se mantienen (de generación en generación) las preferencias de elección. Pero también es interesante para saber qué es realmente el amor”, declara a Sinc la experta.

Referencia bibliográfica:

Malika Ihle et al. "Fitness Benefits of Mate Choice for Compatibility in a Socially Monogamous Species" PLOS Biology 14 de septiembre de 2015

LOS CACHALOTES APRENDEN ‘DIALECTOS LOCALES’

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En las sociedades de cachalotes surgen diferentes dialectos a través del aprendizaje cultural, según un estudio que publica la revista Nature Communications. El trabajo sugiere que procesos similares a los que se producen en la formación de las culturas humanas operan en los grupos de estos complejos animales.

Mauricio Cantor, Whitehead Lab, Dalhousie University, Canada

Científicos de la Universidad de Dalhousie (Canadá) han utilizado datos recopilados durante más de 18 años que caracterizan las interacciones sociales y las vocalizaciones de los cachalotes que viven cerca de las Islas Galápagos (Ecuador), para investigar la forma en la que pueden haber surgido los distintos clanes vocales.
Sus resultados indican que lo más probable es que se deba a una preferencia de aprendizaje de las vocalizaciones de otros cetáceos que se comportan de manera similar a ellos mismos.
Los autores también barajan otros posibles escenarios, como la herencia genética de las estructuras de llamada o la fijación aleatoria de los tipos de llamadas entre los grupos. Esta información sugiere que el flujo de información dentro de las sociedades de cachalotes puede ser responsable de la aparición de clanes y ayuda a mantener su cohesión.

martes, 8 de septiembre de 2015

VENTILACIÓN ULTRAEFICAZ EN CONSTRUCCIONES HECHAS POR TERMITAS; UNA LECCIÓN DE ARQUITECTURA IMPARTIDA POR LA NATURALEZA

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En lo que se refiere a los arquitectos de otras especies animales que no sean la humana, la termita común no tiene muchas herramientas a su disposición, solo su cuerpo como máquina, y su saliva y la tierra como materiales de construcción. Como guía de edificación, a falta de planos arquitectónicos, debe contentarse con la información que le dan las variaciones en la velocidad y en la dirección del viento, y las fluctuaciones de la temperatura a lo largo del ciclo día-noche conforme el Sol se eleva en el horizonte y luego vuelve a descender hacia él.

Un “hormiguero” de termitas en forma de montículo. (Foto: John P. Mosesso, USGS)

A pesar de tan limitados recursos, esos diminutos insectos han conseguido construir estructuras que están ventiladas de manera muy eficiente, un reto ante el que los arquitectos humanos tienen dificultades.
Una investigación reciente, llevada a cabo por Samuel Ocko, Hunter King y L. Mahadevan, de la Universidad Harvard en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, revela cómo son ventilados exactamente estos “hormigueros” en forma de montículo, y ello podría ofrecer lecciones a los arquitectos humanos.
El estudio ha desvelado que las estructuras actúan de forma parecida a la de un pulmón, inhalando y exhalando aire una vez al día a medida que son calentadas y enfriadas.
La teoría clásica era que si tenemos viento soplando por encima de los montículos, ello cambia la presión, y puede provocar la succión del dióxido de carbono (CO2) de su interior… pero eso nunca fue medido de forma directa. Los autores del nuevo estudio midieron la velocidad del viento y su dirección dentro de los montículos y en varias ubicaciones. También midieron la temperatura, las concentraciones de CO2 y otros parámetros. Encontraron que las oscilaciones de temperatura asociadas con el día y la noche pueden usarse para gestionar la ventilación de una manera que se parece bastante al funcionamiento de un pulmón. Así que el montículo “respira” una vez al día, por así decirlo, y eso mantiene el adecuado nivel de renovación del aire dentro de esos “hormigueros” en forma de montículo.

NUESTRO PLANETA ALBERGA TRES BILLONES DE ÁRBOLES

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¿Cuántos árboles hay en la Tierra? La respuesta podría ser difícil de imaginar, sin embargo, un equipo de investigación de más de 15 países y liderado por EE UU ha estimado la cifra en tres billones de árboles. A pesar de esta aparente gran cantidad, el número total de árboles ha disminuido en un 46% desde el inicio de la civilización humana y la tasa de pérdida de masa forestal debido a la deforestación y la actividad humana es de 15.000 millones de árboles cada año.

Según el nuevo estudio, existen 422 árboles por persona, una cantidad ocho veces superior a los cálculos anteriores. / Thomas Crowther

Hasta ahora, la estimación global de bosques se obtenía a partir de imágenes por satélite de las áreas forestales, pero la información que se generaba no era del todo precisa. Por esta razón, un grupo de investigación internacional decidió crear un mapa de la distribución mundial de los árboles por kilómetro cuadrado.
El estudio, que se publica esta semana en Nature, revela que sobre la Tierra existen tres billones de árboles, lo que supone 422 árboles por persona, una cantidad ocho veces superior a los cálculos anteriores (61 árboles por persona). Sin embargo, a pesar de esta cifra, el número total de árboles ha caído en un 46% desde el comienzo de la civilización humana.
Además, en la actualidad, “la tasa de pérdida forestal –provocada por la deforestación, el cambio en el uso de la tierra y la gestión forestal– es de 15.000 millones de árboles cada año”, advierte a Sinc Thomas Crowther, autor principal del trabajo e investigador en el Yale School of Forestry & Environmental Studies de la Universidad de Yale (EE UU).
“Esto repercute en la concentraciones de carbono de la atmósfera, así como en los miles de otros servicios que proporcionan los bosques”, añade con preocupación el científico que subraya que la densidad de árboles disminuye cuando aumenta la población humana.
Los resultados de la investigación indican que el número de árboles en el mundo varía en función de la actividad humana. Para los investigadores, el impacto negativo del ser humano en los ecosistemas naturales es claramente visible en pequeñas áreas, como demuestra el nuevo mapa. Las decisiones históricas del uso de la tierra han dado forma a los entornos actuales.
Con la nueva distribución, obtenida a partir de imágenes por satélite, inventarios forestales a pie de campo, y tecnologías de supercomputación, el equipo en el que han participado 15 países describe el estado actual de los bosques mundial para que científicos, ecologistas y políticos lo entiendan y tomen medidas. “Pero no hemos descubierto ningún otro posible sumidero de carbono”, asegura Crowther.

Mapa de la densidad forestal mundial. / Thomas Crowther et al.

Los bosques boreales, los de mayor densidad

Para lograr un cálculo más preciso, los científicos usaron casi medio millón de estimaciones de la densidad de árboles obtenidas a partir de personas que los contaban a pie de campo. A esto añadieron las características medioambientales (temperatura, humedad, estado del suelo y nivel de actividad humana) y la información de densidad de 400.000 terrenos forestales.
“Si el número de árboles aumenta en zonas húmedas, podemos empezar a predecir cuántos árboles están relacionados con la humedad en esa área”, indica el investigador estadounidense. El mapa les ha permitido así obtener la distribución de los árboles que varía en función de cada paisaje.
Según el trabajo, las masas forestales con mayor densidad de árboles son los bosques boreales de las regiones subárticas de Rusia, Escandinavia y Norteamérica. Pero las mayores áreas forestales se encuentran, con diferencia, en los trópicos, donde habitan cerca del 43% de los árboles de todo el mundo. Solo el 24% está en las regiones boreales y el 22% en las zonas templadas.
Para Crowther, el mapa también representa una distribución de la estructura de los ecosistemas. “Aporta información sobre las áreas donde viven diferentes plantas y animales, y dice cuánto carbono se almacena en esas áreas”, comenta a Sinc Crowther. En definitiva, el estudio muestra los esfuerzos que aún quedan por hacer para recuperar los bosques.

Referencia bibliográfica:

Thomas Crowther et al. “Mapping tree density at a global scale” Nature 2 de septiembre de 2015 doi:10.1038/nature14967

DESCUBREN UN ‘ESCORPIÓN MARINO’ GIGANTE

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Hace 460 millones de años, en las profundidades marinas de lo que hoy es el estado estadounidense de Iowa vivía una especie de euriptérido o gigantostráceo, también conocido como ‘escorpión marino’. Pero este artrópodo no pertenecía a la familia de los escorpiones porque carecía de glándula venenosa. En realidad estaba más emparentado con las arañas modernas. Lo sorprendente de Pentecopterus decorahensis es que medía más de metro y medio.

Ilustración de Pentecopterus decorahensis. / Patrick Lynch (Universidad de Yale)

Los euriptéridos fueron unos monstruosos predadores que nadaron en los mares más antiguos de hace cientos de millones de años. El descubrimiento de una nueva especie extinta de estos ‘escorpiones marinos’ permite datarla en 460 millones de años de antigüedad, lo que la convierte en la más antigua hasta ahora conocida.
Según el estudio, que se publica en la revista BMC Evolutionary Biology, los restos fósiles de Pentecopterus decorahensis –denominado así por su semejanza en cuanto a movimientos con el pentecóntero, un barco de guerra griego– se encontraron en Iowa (EE UU) y miden más de un metro y medio.
“La nueva especie es increíblemente rara. La forma de la pata, que debió de servir para nadar, es única, así como la forma de su cabeza. Además era muy grande”, describe James Lamsdell, investigador en la Universidad de Yale (EE UU) y autor principal del trabajo.
Pero sin duda, lo que más ha sorprendido a los científicos es su estado de conservación: el exoesqueleto está comprimido en la roca pero ha podido ser retirado para estudiarlo bajo microscopio. “Esto muestra una asombrosa cantidad de detalles como las marcas de pequeños pelos sobre las patas”, detalla Lamsdell quien recalca que es como analizar la piel mudada de un animal actual.

Pata de Pentecopterus. / James Lamsdell

Monstruos marinos gigantes, al detalle

Los investigadores hallaron más de 150 fragmentos fósiles de la nueva especie al excavar la capa superior del conjunto sedimentario de Winneshiek al noreste de Iowa –un esquisto de arena de 27 metros de espesor localizado en el cráter de un antiguo impacto de meteorito en su mayoría sumergido por el río–.
Algunos segmentos corporales sugieren que el artrópodo pudo medir hasta 1,7 metros de largo, convirtiéndose en el mayor euriptérido de su era. Pero sus fósiles también han permitido detallar partes de anatomía. Ejemplo de ello es que la extremidad trasera incluye una pata con una gran superficie y articulaciones que parecen estar bloqueadas para reducir la fuerza. Pentecopterus decorahensis pudo usar estas patas para nadar o cavar.
Las otras dos extremidades de la parte trasera parecían estar implicadas en la captura de presas más que en la locomoción. Los autores constataron además que estos tres miembros traseros eran más cortos que los delanteros, por lo que sugieren que el ‘escorpión marino’ anduvo sobre seis patas en lugar de ocho.

Referencia bibliográfica:

James C. Lamsdell, Derek E. G. Briggs, Huaibao P. Liu, Brian J. Witzke and Robert M. McKay . “The oldest described eurypterid: a giant Middle Ordovician (Darriwilian) megalograptid from the Winneshiek Lagerstätte of Iowa” BMC Evolutionary Biology 2015 doi 10.1186/s12862-015-0443-9

CUATRO GRANDES ETAPAS MARCARON LA EVOLUCIÓN DEL CUERPO HUMANO

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Un grupo de investigadores de los yacimientos de la Sierra de Atapuerca –encabezados por Juan Luis Arsuaga, director científico del Museo de la Evolución Humana de Burgos– ha analizado los fósiles de la Sima de los Huesos y propone un modelo de la evolución del cuerpo humano en cuatro grandes fases o diseños anatómico-funcionales.

Representación de Homo erectus junto a un Homo sapiens. / Fotolia

Investigadores de diferentes centros españoles, liderados por el Centro Mixto Universidad Complutense de Madrid e Instituto de Salud Carlos III de Evolución y Comportamiento Humanos, han analizado con todo detalle la colección de fósiles del esqueleto postcraneal (del cuello para abajo), recuperados durante los últimos 20 años en el yacimiento de la Sima de los Huesos (Atapuerca), datado en unos 430.000 años.
El análisis de los restos de la Sima de los Huesos –el mayor conjunto de huesos del cuerpo jamás hallado, que representa una parte muy importante del registro fósil del esqueleto (excluido el cráneo) anterior a los neandertales y a los humanos modernos–  ha permitido establecer cuatro grandes patrones sucesivos en la evolución del cuerpo humano.
Según los resultados, que se publican en la revista PNAS, las cuatro etapas incluyen la de los ardipitecos (arborícola y tal vez ocasionalmente bípedo); la de los australopitecos (bípedo obligado pero con notables capacidades arbóreas); la del humano “arcaico” al que pertenecen Homo erectus y la población de la Sima de los Huesos (de cuerpo alto en comparación con los tipos somáticos anteriores, ancho y robusto, y locomoción exclusivamente terrestre); y la del humano moderno (de tipo alto, estrecho y esqueleto grácil).
"Se ha realizado una investigación global del esqueleto (forma del cuerpo, peso, altura, dimorfismo del tamaño corporal) y un análisis detallado de cada parte anatómica para poder establecer la evolución de la forma del cuerpo en el género Homo que ahora se propone”, aclara Carlos Lorenzo, uno de los coautores del estudio e investigador del Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES).

El caso de los neandertales

En cuanto al somatotipo de los neandertales, los autores concluyen que pertenecería al tercer tipo, “aunque estos humanos habrían desarrollado ciertas características propias, algunas de las cuales ya se insinúan en la población de la Sima de los Huesos, que ayuda así a entender mejor el origen de los rasgos neandertales”, declara el equipo, encabezado por Juan Luis Arsuaga, director científico del Museo de la Evolución Humana de Burgos.
El trabajo señala que los humanos de la Sima de los Huesos eran relativamente altos –una estatura media de 1,63 metros–, con anchos y musculosos cuerpos –con una masa corporal media de unos 69 kilos– pero menos masa cerebral que la de los neandertales. Estos compartieron muchas características con los neandertales que no están presentes en los humanos modernos, según indican los análisis de los restos postcraniales.
Para los investigadores, este modelo arroja luz sobre el tamaño y anatomía general de los primeros humanos que vivieron durante el último millón de años antes de la aparición de los humanos modernos.

Referencia bibliográfica:

Juan-Luis Arsuaga et al. “Postcranial morphology of the middle Pleistocene humans from Sima de los Huesos, Spain” PNAS 31 de agosto de 2015