jueves, 31 de diciembre de 2015

LA INSOSPECHADA LABOR DE PURIFICACIÓN DE BACTERIAS BUENAS PRESENTES EN EL AGUA QUE BEBEMOS

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Una investigación pionera revela que nuestra agua potable es purificada en gran medida por millones de “bacterias buenas” presentes en tuberías y depuradoras. Hasta ahora, los conocimientos científicos sobre ellas eran prácticamente inexistentes, pero esta nueva investigación ha comenzado a cambiar la situación.

Un vaso de agua contiene realmente millones de bacterias que ayudan a mejorar la calidad del agua. (Foto: Universidad de Lund)

¡Un vaso de agua potable limpia contiene en realidad diez millones de bacterias! Pero así es como debe ser, el agua del grifo limpia siempre contiene bacterias inofensivas. Tales bacterias y otros microbios crecen en la planta de tratamiento del agua potable y en el interior de nuestras tuberías de distribución, pudiéndose hallar en la forma de un recubrimiento delgado y pegajoso, llamado biopelícula. Todas las superficies, desde la toma primaria de agua hasta el interior del grifo, están cubiertas por esta biopelícula.
El equipo de Catherine Paul y Katharina Lührig, de la Universidad de Lund en Suecia, ha mostrado que la diversidad de especies de bacterias en las tuberías del agua es enorme, y que estas podrían jugar un papel más importante en la purificación del agua de lo que se pensaba previamente. El equipo de investigación cree ahora que de hecho una buena parte de dicha purificación se lleva a cabo en las tuberías y no solo en las plantas depuradoras.
Gracias a técnicas como la secuenciación masiva del ADN y la citometría de flujo, en la nueva línea de investigación ha salido a la luz un ecosistema previamente desconocido.
Al menos un par de miles de especies diferentes viven en las tuberías del agua. Según el equipo de investigación, existe una conexión bastante clara entre la composición de la población bacteriana y la calidad del agua.
Los autores del estudio sospechan que el papel de las bacterias “buenas” ayudando a purificar el agua y a mantenerla segura es similar al de las bacterias buenas del interior de nuestro cuerpo contribuyendo al buen funcionamiento de este. Tal como razona Catherine Paul, nuestros intestinos están llenos de bacterias, y la mayor parte del tiempo nos ayudan a digerir la comida y a luchar contra algunas enfermedades.
Aunque la investigación se llevó a cabo en el sur de Suecia, las bacterias y las biopelículas se encuentran en tuberías, grifos y cañerías de agua de todo el mundo. Esta información será muy útil para todos los países en los que se proceda a actualizar y mejorar sus sistemas de conducción del agua.

BACTERIAS QUE PROTEGEN DE INFECCIONES A RAÍCES DE VEGETALES

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Se sabe que las bacterias de las raíces forman relaciones simbióticas con las plantas, mejorando el suministro de nutrientes a estas. Sin embargo, lo descubierto en un nuevo estudio indica que dichas bacterias ejercen en realidad un papel mucho más amplio.

Plantas del tabaco que murieron por la infección que las bacterias beneficiosas del suelo podrían haber evitado si hubieran estado presentes. (Foto: © Arne Weinhold, Max Planck Institute for Chemical Ecology, Jena, Alemania)

Durante unos experimentos de campo en Utah, Estados Unidos, unos investigadores descubrieron que una mezcla adecuada de microbiota del suelo influye directamente en la supervivencia de la Nicotiana attenuata, una especie silvestre de planta del tabaco.
El equipo de Ian Baldwin, jefe del Departamento de Ecología Molecular en el Instituto Max Planck para la Ecología Química en Jena, Alemania, constató que las plantas que no habían podido establecer una alianza protectora con las vitalmente importantes bacterias del suelo eran más susceptibles de contraer una enfermedad infecciosa que las podía matar con extrema rapidez.
Los patógenos causantes de la enfermedad se habían acumulado y extendido debido a que los investigadores habían cultivado esta planta nativa de forma continuada en el mismo campo durante 15 años.
Además, se había empleado un medio estéril para la germinación, previa a la plantación en el campo, un procedimiento que evitó que las plantas reclutaran de forma temprana a las bacterias simbióticas, como sí hacen normalmente cuando germinan en la naturaleza.
Los resultados del estudio resaltan la importancia de la rotación de cultivos para evitar la acumulación de gérmenes de enfermedades que surgen de suelo, y revelan la compleja ecología de las plantas, especialmente con respecto a la multitud de microorganismos, beneficiosos o dañinos que interactúan con ellas.

NUEVO DESCUBRIMIENTO DE CAPACIDAD DE HIBERNACIÓN EN UN PRIMATE

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La hibernación es un estado de conservación de la energía durante el cual la temperatura corporal y el ritmo del metabolismo se ven reducidos de forma drástica. Si este estado se prolonga durante más de 24 horas, es cuando se le llama hibernación. A los períodos más cortos los llamamos letargo diurno. Existen muchos mamíferos que hibernan. Sin embargo, entre los primates la hibernación es una habilidad rara, dado que ha sido solo encontrada con anterioridad en tres especies de lémures. Los lémures viven exclusivamente en la isla de Madagascar, donde hibernan durante la estación seca, principalmente para conservar agua.

Los loris perezosos pigmeos son los primeros primates de fuera de Madagascar de los que se ha sabido que hibernan. (Foto: Tilo Nadler)

Ahora, el equipo de Thomas Ruf, de la Universidad de Medicina Veterinaria en Viena, Austria, ha descubierto otro primate que hiberna: los loris perezosos pigmeos (Nycticebus pygmaeus). Alcanzan un tamaño corporal de unos 20 centímetros y una masa de 400 gramos. Viven en el sudeste de Asia y son animales nocturnos y arborícolas.
Los científicos investigaron las temperaturas corporales de cinco loris pigmeos en otoño, invierno y primavera en una reserva de primates vietnamita. Resultó que ambos sexos mostraron repetidamente episodios de hibernación que duraron hasta 63 horas, entre diciembre y febrero. La razón subyacente es probablemente un reloj anual endógeno, que induce la hibernación en un momento del año cuando la abundancia de alimentos está reduciéndose. Sin embargo, el descenso de la temperatura ambiente también desencadena la hibernación. En Vietnam, donde Ruf y sus colegas estudiaron los animales, existen estaciones muy marcadas. La temperatura ambiental puede caer 5 grados. Y esta fue precisamente la situación cuando la probabilidad de que los animales entrasen en un episodio de hibernación era más elevada.
Los loris pigmeos que viven en libertad están adaptados a una disponibilidad reducida de alimentos en invierno. Durante la estación fría la comida es escasa, y la hibernación les ayuda entonces a ahorrar energía.

MONOS CON CAPTACIÓN DE TONOS DE SONIDOS TAN SOFISTICADA COMO LA HUMANA

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La percepción del tono es esencial para nuestra capacidad de comunicarnos y hacer música, pero hasta ahora no se creía que ninguna especie animal, incluyendo los monos, percibieran tonos de la manera en que lo hacemos nosotros. Los resultados de un estudio indican ahora que los humanos no somos los únicos capaces de percibir con gran sensibilidad diferencias entre tonos de sonido.

Un mono tití. (Foto: Yunyan Wang, Johns Hopkins Medicine)

Así pues, la capacidad humana especializada de percibir la cualidad del sonido conocida como “tono” ya no puede ser listada como exclusiva de los humanos. La investigación aporta nuevas pruebas de comportamiento de que los monos titíes se valen de señales auditivas similares a las que empleamos los humanos, para distinguir entre notas altas y bajas. El descubrimiento, realizado por el equipo de Xiaoqin Wang y Xindong Song, de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins en Estados Unidos, sugiere que algunos aspectos de la percepción del tono pudieron forjarse evolutivamente hace más de 40 millones de años, permitiendo la posterior comunicación oral, así como las futuras vocalizaciones comparables a las canciones.
Los titíes son pequeños monos nativos de Sudamérica con habilidades vocales y sociales muy elevadas. Wang, un neurocientífico auditivo e ingeniero biomédico, ha estado estudiando su audición y sus vocalizaciones durante los últimos 20 años. Hace una década, él y su equipo de investigadores identificaron una región en el cerebro de estos monos que parece procesar el tono. Las células nerviosas en esa región, en el borde de la corteza auditiva primaria, solo “disparaban” sus señales después de que los titíes fueran expuestos a sonidos con patrones tonales, como el cambio de notas altas y bajas asociado a una melodía, y no a aquellos carentes de tonos claros, como el ruido. Los cerebros humanos muestran una actividad similar en esa región, como otros investigadores han comprobado.
Faltaban pruebas de comportamiento de que los titíes podían percibir y responder a diferencias en el tono de la manera en que lo hacemos los humanos, y el grupo del laboratorio de Wang pasó años buscándolas y verificándolas, así como desarrollando dispositivos electrofisiológicos diseñados para monitorizar cambios sutiles en la actividad neural de los monos.
Tras esta larga fase, se pudo pasar a los experimentos, y tras completarlos se ha corroborado el alcance de esa capacidad de percepción en los monos titíes.
Se ha informado sobre la posesión en otras especies animales de capacidades de percepción tonal, pero ninguna había mostrado las tres características especializadas de la percepción humana del tono.
En primer lugar, los humanos somos mejores a la hora de distinguir diferencias de tono en bajas frecuencias que en altas. Por ejemplo, las personas que oyen simultáneamente tonos de 100, 200, 300 y 400 hercios perciben cuatro sonidos separados, pero solo un sonido cuando se reproducen a un tiempo tonos de 1.100, 1.200, 1.300 y 1.400 hercios, incluso pese a que los intervalos de frecuencia son los mismos en ambos casos.
En segundo lugar, los humanos somos capaces de captar cambios sutiles en la distribución entre tonos a bajas frecuencias o pocos hercios, de manera que nos damos cuenta si una serie de tonos que se incrementan en 100 hercios cada vez incluyen uno que es solo 90 hercios mayor.
Y en tercer lugar, a altas frecuencias, la capacidad de las personas para percibir diferencias de tono entre aquellos que se reproducen de forma simultánea está relacionada con cuán sensibles son al ritmo, o fluctuaciones acompasadas, de las ondas sonoras.
A través de una serie de pruebas auditivas, el equipo de Wang y Song ha determinado que los titíes comparten las tres características con los humanos, lo que sugiere que los componentes humanos de la percepción de tono evolucionaron mucho antes de lo que se pensaba anteriormente.

LA GRAN INFLUENCIA DEL TACTO EN EL CAMBIO DE SEXO DE CIERTOS CARACOLES

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En algunas especies animales, los individuos pueden cambiar de sexo en algún momento de sus vidas, después de alcanzar un cierto tamaño. Algunos caracoles empiezan sus vidas como machos y se convierten en hembras a medida que crecen. Un nuevo estudio muestra que cuando se mantienen juntos dos machos y estos se pueden tocar entre sí, el mayor se transforma antes en hembra, y el más pequeño lo hace más tarde. El contacto, en vez de sustancias liberadas en el agua, es necesario para que el efecto se produzca. Esto ha constituido toda una sorpresa, ya que se asumía que los caracoles se valdrían de señales propagadas a través de agua para percatarse de la presencia de congéneres de uno y otro sexo.

El contacto táctil, en vez de señales químicas liberadas en el agua, promueve el cambio de sexo en los caracoles de la especie Crepidula marginalis, mostrados aquí en su hábitat natural intermareal. (Foto: Rachel Collin, STRI)

El hallazgo es obra del equipo de Rachel Collin, del Instituto Smithsoniano de Investigación Tropical (STRI) en Panamá.
Los caracoles Crepidula cf. marginalis viven bajo rocas en áreas intermareales a lo largo de la costa, filtrando plancton y otras partículas del agua para obtener alimentos. Aunque pueden vivir solos, es común hallarlos en parejas o tríos, que constan de una hembra grande con uno o dos machos más pequeños aposentados sobre su concha.
El macho de esta clase de caracol posee un pene enorme (a veces tan largo como todo su cuerpo) que emerge del lado derecho de su cabeza. Este aparato reproductor alargado es necesario para que pueda extenderse alrededor y bajo la concha de la hembra hasta alcanzar su apertura genital. Cuando un caracol cambia de sexo, el pene se contrae gradualmente y acaba desapareciendo al mismo tiempo que se desarrollan los órganos femeninos. Se cree que este tipo de cambio de sexo es ventajoso porque los animales grandes pueden producir cantidades más grandes de óvulos como hembras, mientras que los pequeños son aún capaces, siendo machos, de producir esperma en cantidades suficientes. Esto último requiere mucha menos energía que producir óvulos.
En experimentos, se mantuvo a dos machos que diferían ligeramente de tamaño en pequeñas tazas que contenían agua de mar. En algunas tazas se les permitió estar en contacto, mientras que en otras una barrera de malla los mantuvo apartados, permitiendo en cambio el paso de agua. Los caracoles más grandes en las parejas en las que había contacto directo entre individuos crecieron más rápidamente y se transformaron antes en hembras que aquellos de las parejas en las que los individuos se mantuvieron separados uno del otro. Además, el individuo más pequeño de cada pareja en la que ambos miembros estaban en contacto físico retrasó su cambio de sexo en comparación con a las parejas en las que los sujetos estaban separados uno del otro por la malla.

DOS SERPIENTES MARINAS DADAS POR EXTINTAS VUELVEN A APARECER EN AUSTRALIA

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Científicos de la Universidad de James Cook en Australia han descubierto dos especies de serpientes marinas (Aipysurus foliosquama y Aipysurus apraefrontalis), consideradas en peligro crítico de extinción según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), que desaparecieron entre 1998 y 2002 de su hábitat conocido: los arrecifes de Ashmore e Hibernia, en el mar de Timor, al noroeste del país. Sin embargo, los investigadores las han encontrado en otras localizaciones.

Dos ejemplares de Aipysurus apraefrontalis fotografiados en el arrecife de Ningaloo, en la costa occidental australiana. (Foto: Grant Griffin)

“Este descubrimiento es apasionante, porque damos a estas especies de serpientes marinas endémicas del oeste de Australia otra oportunidad para protegerlas”, señala Blanche D’Anastasi, autora principal del estudio que publica Biological Conservation, e investigadora en el Centro ARC de Excelencia para el Estudio de Arrecifes de Coral de la universidad australiana. Para lograrlo, los científicos deberán monitorizar sus poblaciones y promover el estudio de su biología y de las amenazas a las que se enfrentan.
Las serpientes de la especie Aipysurus apraefrontalis fueron identificadas por D’Anastasi a partir de las fotografías de dos de los reptiles realizada por Grant Griffin, técnico de vida salvaje de los Parques del Oeste de Australia.
“Nos sorprendió mucho que estas serpientes dadas por extintas estuvieran a la vista, viviendo en uno de los iconos naturales del país, en el arrecife de Ningaloo”, dice la investigadora, para quien lo más interesante es que, según las fotografías, los individuos estaban cortejando, por lo que podrían pertenecer a una población reproductora.
Los científicos descubrieron además que una población significativa de la serpiente marina de piel escamosa (Aipysurus foliosquama) vivía a 1.700 km al sur del arrecife Ashmore, en abundantes praderas marinas de la bahía Shark, declarada Patrimonio de la Humanidad por la Unesco en el año 1991, en Australia occidental. “Pensábamos que esta rara especie de serpiente habitaba solo en arrecifes de coral tropicales, pero no es así”, admite D’Anastasi.
Sin embargo, a pesar de las buenas noticias, el número de ejemplares de serpientes marinas ha ido disminuyendo en muchos de los parques marinos, y los científicos no se explican la razón.
“Muchas de las serpientes capturadas para el estudio se recogieron con redes de arrastre por lo que podrían ser vulnerables a este tipo de pesca”, apunta Vimoksalehi Lukoschek, coautor del trabajo e investigador en el mismo centro australiano. Pero muchas de las desapariciones de serpientes marinas en el arrecife de Ashmore no se pueden atribuir a la pesca de arrastre.
“Claramente necesitamos identificar las claves de sus amenazas para poner en marcha estrategias efectivas de conservación si queremos proteger las poblaciones costeras de estas especies, recién redescubiertas”, concluye Lukoschek. (Fuente: SINC)

EL ÚLTIMO ANCESTRO COMÚN DE NEANDERTALES Y HUMANOS ANATÓMICAMENTE MODERNOS

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Sabemos que compartimos un antepasado humano común con los neandertales, la especie extinta que fue para nosotros, los humanos anatómicamente modernos, nuestro pariente evolutivo más próximo en la prehistoria. Pero el aspecto de ese antepasado común sigue siendo un misterio, dado que los fósiles del período del Pleistoceno Medio, durante el cual se dividió el linaje original, son extremadamente escasos y parciales.

El “fósil virtual” del último antepasado común de humanos y neandertales. (Imagen: Aurélien Mounier)

Ahora, el equipo de Aurélien Mounier, del Centro Leverhulme para Estudios de la Evolución Humana, adscrito a la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, ha aplicado "morfometría digital" y algoritmos estadísticos sobre fósiles de cráneos pertenecientes a la historia evolutiva de ambas especies, y ha recreado por primera vez en 3D la calavera del último antepasado común del Homo sapiens y de los neandertales.
El “fósil virtual” se ha simulado esquematizando un total de 797 “puntos de referencia” sobre cráneos fosilizados procedentes de los casi 2 millones de años de historia de los Homo, incluyendo un fósil de 1,6 millones de años de Homo erectus, cráneos de neandertal encontrados en Europa e incluso calaveras del siglo XIX de la colección Duckworth de Cambridge.
Los puntos de referencia sobre estas muestras proporcionaron un marco evolutivo desde el cual los investigadores pudieron predecir una línea de tiempo para la estructura craneal, o progreso morfológico, de nuestros antepasados. Después introdujeron en la línea de tiempo una calavera moderna escaneada digitalmente, deformándola para que encajase con los puntos de referencia a medida que se movían a lo largo de la historia.
Esto permitió a los investigadores concretar cómo la morfología de ambas especies podría haber convergido en el cráneo del último antepasado común, durante el Pleistoceno Medio, una era que se remonta a hace entre 100.000 y 800.000 años.
El equipo generó tres posibles formas de cráneo ancestral que correspondieron a tres diferentes momentos pronosticados de división entre los dos linajes. Recrearon digitalmente cráneos completos y después los compararon con los pocos fósiles originales y fragmentos de huesos de la época del Pleistoceno.
Esto les permitió concluir qué cráneo virtual era el que encajaba mejor con el antepasado más reciente que compartimos con los neandertales, y qué intervalo fue el más probable para la existencia de ese último antepasado común.
Estimaciones anteriores basadas en ADN antiguo habían predicho que el último antepasado común vivió hace unos 400.000 años. Sin embargo, los resultados obtenidos mediante el “fósil virtual” muestran que la morfología del cráneo ancestral que se acerca más a los fragmentos de fósiles del Pleistoceno Medio encaja mejor con una división de linajes unos 700.000 años atrás, y que, si bien esta población ancestral también estaba presente en toda Eurasia, el último antepasado común se originó muy probablemente en África.

miércoles, 23 de diciembre de 2015

EL MISTERIO DE UNA ESPECIE HUMANA DISTINTA AL HOMBRE ANATÓMICAMENTE MODERNO Y QUE VIVIÓ HASTA EL FIN DE LA ERA GLACIAL

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Tal como ya se estimó en un estudio de hace varios años, un fémur de hace 14.000 años encontrado en China sugiere que una especie arcaica de humanos que se creía se había extinguido hacía mucho pudo en realidad sobrevivir hasta tan tarde como el final de la última Edad del Hielo.

Reconstrucción de individuo típico de la especie humana extinta descubierta en la cueva del Ciervo Rojo. (Imagen: Peter Schouten)

El hueso, encontrado entre los restos humanos de la enigmática cueva del Ciervo Rojo, en China, ha resultado tener características que se parecen mucho a las de algunos de los miembros más antiguos del género humano (Homo), a pesar de su joven edad.
El descubrimiento fue hecho por un equipo internacional de científicos dirigido por Darren Curnoe, de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, y Ji Xueping, del Instituto de Reliquias Culturales y Arqueología de Yunnan en China.
Todo apunta a la posibilidad de que una especie pre-moderna se solapó en el tiempo con humanos anatómicamente modernos en el sector oriental del territorio continental de Asia.
El fémur se parece mucho a los de especies como el Homo habilis y el Homo erectus, que vivieron hace más de 1,5 millones de años.
El descubrimiento está siendo acogido con gran controversia porque, antes de él, se asumía que los más jóvenes de los humanos premodernos en el continente euroasiático, el neandertal de Europa y Asia Occidental, y el denisovano del sur de Siberia, se extinguieron hace unos 40.000 años, poco después de que los humanos anatómicamente modernos entraran en la región.
Entre otras características, se estima que la masa corporal del individuo típico de la especie humana de la cueva del Ciervo Rojo era de unos 50 kilogramos.
En definitiva, el enigma de las personas de la cueva del Ciervo Rojo prosigue sin visos de resolverse: ¿quiénes eran esas personas misteriosas de la Edad de Piedra? ¿Por qué sobrevivieron hasta tan tarde? Y también, ¿por qué solo en el sudoeste tropical de China?
Los resultados de la investigación se han hecho públicos a través de la revista académica PLoS ONE. La referencia del trabajo es la siguiente: Curnoe D, Ji X, Liu W, Bao Z, Taçon PSC, Ren L (2015) A Hominin Femur with Archaic Affinities from the Late Pleistocene of Southwest China. PLoS ONE 10(12): e0143332. doi:10.1371/journal.pone.0143332

UN MINERAL EXTRATERRESTRE QUE PUDO SER DECISIVO PARA EL SURGIMIENTO DE VIDA EN LA TIERRA

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En la Tierra primitiva, fueron abundantes las caídas de meteoritos en forma de bolas de fuego. Ahora, una investigación ha demostrado que estos meteoritos pudieron transportar en su interior un mineral extraterrestre que, al corroerse en el agua de la Tierra, pudo proporcionar la “chispa” química esencial que llevó al nacimiento de las primeras formas de vida en el planeta.

Fragmento del meteorito de Seymchan, de Rusia. La mayor parte de este meteorito de 15 centímetros consiste en metal de hierro y níquel, y la estructura de color oscuro en el centro es schreibersita. (Foto: University of South Florida)

El estudio lo ha realizado el equipo de Matthew Pasek y Maheen Gull, de la Universidad del Sur de Florida en Estados Unidos.
En trabajos anteriores, Pasek y sus colegas sugirieron que los meteoritos caídos en la Tierra primitiva contenían el mineral de fosfuro de hierro-níquel llamado “schreibersita”, y que cuando este entró en contacto con el medio acuoso de la Tierra se liberó un fosfato, una sal, que los científicos creen que pudo jugar un papel clave en el desarrollo de las moléculas prebióticas.
En un estudio reciente, los investigadores se centraron en las propiedades de la schreibersita y llevaron a cabo experimentos con el mineral para entender mejor cómo, en una reacción química con los efectos corrosivos del agua, llamada “fosforilación”, la schreibersita pudo proporcionar el fosfato, vital para hacer posible la aparición de las primeras formas de vida.
Hasta el 10 por ciento del fosfato de la corteza terrestre pudo haberse originado a partir de la schreibersita; el mineral era abundante y fácilmente disponible para participar en reacciones químicas en la Tierra primitiva. Esta fuente abundante de fósforo reactivo pudo ser una pieza importante de la maquinaria prebiótica que funcionó en la Tierra y posiblemente en el planeta Marte.
Los autores del nuevo estudio construyeron un modelo del ambiente primitivo de la Tierra, una solución acuosa rica en materia orgánica en la que la schreibersita pudiese reaccionar y corroerse de una forma similar a lo que pudo ocurrir en la cadena de acontecimientos bioquímicos esenciales de la naciente química prebiótica. El modelo que construyeron proporcionó una oportunidad para observar la termodinámica de las reacciones de fosforilación de una modalidad de schreibersita sintética que contenía fósforo, la cual fue creada para ser estructuralmente idéntica a su homóloga meteorítica.
La reacción prebiótica que Pasek y sus colegas duplicaron en el laboratorio puede ser similar a las reacciones que acabaron llevando a la aparición de moléculas metabólicas, como el trifosfato de adenosina (adenosín trifosfato, o ATP por sus siglas en inglés), al que se llama “molécula de la vida” porque es crucial para el metabolismo energético en todos los seres vivos conocidos.

CÓMO LOS MOSQUITOS SE VALEN DEL CALOR PARA DETECTAR ANIMALES DE SANGRE CALIENTE DE LOS QUE ALIMENTARSE

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A muchos animales les atrae el calor moderado, ya que les sirve para combatir al frío excesivo. En casos raros, ciertas especies (garrapatas, chinches y algunas especies de mosquitos) buscan el calor para alimentarse más que para calentarse. Hallar el calor es esencial para las hembras de mosquito ya que de ello depende la supervivencia de la especie; ellas necesitan alimentarse de presas de sangre caliente para producir huevos. Al mismo tiempo, los mosquitos necesitan saber cuándo algo es demasiado caliente a fin de evitar abrasarse, por ejemplo, en un pavimento sobrecalentado.

Los mosquitos buscan el calor porque les sirve para encontrar sangre. Aquí se muestra la imagen térmica de una parcela de hierba iluminada por el Sol en Central Park, en la Ciudad de Nueva York. (Foto: Laboratory of Neurogenetics and Behavior, The Rockefeller University)

El equipo de Roman Corfas y Leslie Vosshall, de la Universidad Rockefeller en Nueva York, Estados Unidos, ha demostrado que los mosquitos están magníficamente adaptados para encontrar fuentes de calor que coincidan con la temperatura de sus anfitriones de sangre caliente, incluyendo los humanos. Los autores del estudio han desvelado además una parte del mecanismo molecular que utilizan los insectos para afinar su capacidad de detección; cuando se bloqueó un gen específico, los mosquitos perdieron la habilidad de distinguir entre diferentes temperaturas. Ese gen es el TRPA1, que es conocido por ayudar a otras especies a buscar las temperaturas apropiadas.
Con suerte, algún día los investigadores podrán usar esta información para ayudar a mantener a raya las poblaciones de mosquitos que transmiten enfermedades mortales como la fiebre amarilla. Entender este proceso y los mecanismos moleculares en los que sustenta proporcionará estrategias para diseñar mejores repelentes, trampas y otras formas de lidiar contra los mosquitos.

BACTERIAS CAPACES DE NUTRIRSE DE LA ELECTRICIDAD

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De la misma manera que las plantas con clorofila utilizan la fotosíntesis para convertir la energía de la luz en los azúcares necesarios para su subsistencia y crecimiento, otros organismos, como los animales, obtienen energía para la fabricación de nutrientes tomando electrones de sustancias en sus entornos, un proceso llamado quimiosíntesis. A los organismos que obtienen su energía de esta forma se les llama quimiótrofos, y aquellos que consiguen sus electrones a través de la oxidación de sustancias inorgánicas se llaman quimiolitoautótrofos. Los fotótrofos y quimiótrofos constituyen dos ecosistemas interconectados.

La A. ferrooxidans. (Foto: RIKEN)


Unos investigadores han demostrado que la bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans puede tomar los electrones necesarios para su crecimiento directamente del electrodo de una fuente de electricidad, cuando no dispone de hierro (su ya conocida fuente de energía). El estudio muestra que la A. ferrooxidans puede utilizar la toma directa de electrones de un electrodo para alimentar la misma vía metabólica que se activa por la oxidación de iones de hierro difusibles.
El hallazgo lo han hecho unos científicos del Instituto RIKEN y la Universidad de Tokio, ambas entidades en Japón.
Por tanto, tal vez se pueda hablar de un tercer tipo de ecosistema, al cual el equipo de Ryuhei Nakamura se refiere llamándolo “electroecosistema” porque la actividad microbiana es sostenida principalmente por una corriente eléctrica continua.
Recientemente, su equipo ha descubierto corrientes geoeléctricas a través de las paredes de chimeneas formadas por fumarolas hidrotermales negras, lo que sugiere que algunos microbios de las profundidades marinas podrían actuar como electrolitoautótrofos, organismos que pueden usar el potencial eléctrico, es decir, que simplemente absorben electrones como fuente de energía en vez de luz o de sustancias inorgánicas del entorno.
Dado que el acceso a los microbios de este ambiente no es sencillo, y ante la necesidad de verificar la hipótesis de que la capacidad de cambiar entre la extracción de energía de sustancias inorgánicas y la extracción de energía de la electricidad, no es algo único en el mundo microbiano, el equipo experimentó con la A. ferrooxidans, una bacteria quimiolitoautótrofa conocida por su oxidación de iones de hierro.
El equipo cultivó la A. ferrooxidans en un entorno sin iones de hierro y suministró un electrodo, dióxido de carbono como fuente de carbono, y oxígeno como aceptor de electrones. Nakamura y sus colegas hallaron que estas condiciones creaban una corriente que se originaba en el electrodo, y cuya fuerza dependía de cuántas células se aferraban al electrodo. Matar las células con luz ultravioleta interrumpía de inmediato la corriente.

EL NÚMERO DE ÁRBOLES NUEVOS DISMINUYE ANTE EL CAMBIO CLIMÁTICO

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Después de estudiar cinco especies dominantes de 306 puntos repartidos en nueve áreas montañosas del Mediterráneo, un equipo de científicos propone que este patrón de comportamiento podría contrarrestar en parte el efecto negativo que provoca el calentamiento global. Los resultados del estudio sugieren que, para hacer frente al cambio climático, las poblaciones de árboles inician un proceso de estabilización de la demografía en las primeras etapas del crecimiento: los nuevos disminuyen pero los que ya están establecidos crecen más.

Selva de Irati en Navarra. / Wikipedia

Tras estudiar el comportamiento de cinco especies dominantes de árboles en áreas mediterráneas de montaña, investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) han comprobado que existe una compensación entre la supervivencia de los nuevos ejemplares y el crecimiento de los ya existentes. Para hacer frente al cambio climático las poblaciones de árboles inician un proceso de estabilización de la demografía en las primeras etapas del crecimiento.
El estudio, publicado en Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, se ha centrado en medir el impacto del cambio climático en ejemplares de árboles juveniles (de entre dos y cinco años) bien establecidos y con posibilidades de llegar a adultos en áreas mediterráneas de montaña.
En concreto, los científicos analizaron tres especies cuyo límite de su distribución se encuentra en estas regiones: el pino silvestre (Pinus sylvestris), el pino negro (Pinus uncinata) y el haya común (Fagus sylvatica), y dos propiamente mediterráneas, la encina (Quercus iliex) y el pino laricio (Pinus nigra subespecie salzmmanii).
“Lo que hemos hecho ha sido analizar los patrones de distribución comprobando la abundancia y midiendo el crecimiento de estos ejemplares juveniles de 306 puntos distribuidos en diversos rangos de altitud en nueve regiones montañosas previendo que ante el calentamiento global las especies tienden a elevar su rango de distribución buscando áreas más frescas”, contextualiza Fernando Valladares, investigador del MNCN.

Reemplazo asimétrico de los bosques

Pese a las diferencias notables entre las especies estudiadas, los expertos detectaron un patrón de comportamiento similar en la aparición de nuevos ejemplares. “Hemos visto que se produce un reemplazo asimétrico de las áreas boscosas. Aparecen más ejemplares en las zonas algo más elevadas del área de distribución de cada especie, pero el crecimiento de los nuevos ejemplares es mayor a menor altura”, explica Valladares.
“Se trata de una compensación entre la supervivencia y el reemplazo con nuevos ejemplares. Podría ser una forma de contrarrestar en parte el efecto negativo que provoca el calentamiento global en los límites del área de distribución de las diferentes especies”, continúa.
El cambio climático está alterando la distribución geográfica de las especies en todos los ecosistemas del planeta. En función de la climatología y las barreras que encuentran, las especies se redistribuyen por zonas donde consiguen sobrevivir pero se desconoce hacia dónde se mueven exactamente y la magnitud de este cambio en su distribución real.
“Nuestros resultados destacan la importancia de considerar las diferentes respuestas de una misma especie en cada edad o fase demográfica (juvenil, adulto, senescente) a lo largo del rango climático de su distribución para entender los efectos que el cambio climático podría ejercer en la distribución de especies y las dinámicas de las poblaciones”, concluye Valladares.

Referencia bibliográfica:

Raquel Benavidesa, R., Escuderob, A., Coll L., Ferrandis, P., Gouriveau, F., Hódare, J.A., Ogayaf. R., Rabasag, S.G., Grandag, E., Santamaría, B.P., Martínez-Vilaltaf, J., Zamorae, R., Espelta, J.M., Peñuelas, J.M. y Valladares, F. (2015) "Survival vs. growth trade-off in early recruitment challenges global warming impacts on Mediterranean mountain trees". Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics.

HALLAN EN CHINA UNA SALAMANDRA GIGANTE VIVA DE 200 AÑOS DE EDAD

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Las salamandras gigantes (Andrias davidianus) son anfibios muy difíciles de ver, que viven en cuevas y arroyos en China. Debido a su sobreexplotación para el consumo humano y a la destrucción y degradación de su hábitat, en las últimas tres generaciones han experimentado un declive de hasta el 80%. A pesar de todo un pescador ha encontrado en una cueva del suroeste chino un ejemplar de 45 kilos y 1,3 metros de longitud. Lo sorprendente es su edad.



Según los científicos, la salamandra gigante china podría tener más de dos siglos de edad. Se convierte en la salamandra más antigua respecto a sus congéneres, que suelen tener una esperanza de vida de 80 años en estado salvaje y 55 en cautividad.
El ejemplar, que ha sido trasladado a un tanque especial para su estudio, es el protagonista de #Cienciaalobestia de la semana. Estos fósiles vivientes –que pertenecen a un linaje que data de millones de años– están en peligro crítico de extinción, según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN).

LAS ELEFANTAS REFUERZAN SUS VÍNCULOS FRENTE A LA CAZA FURTIVA

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De 2010 a 2012, unos 100.000 elefantes africanos han muerto a manos de cazadores furtivos. Por el tamaño de sus colmillos son los ejemplares más grandes y viejos los primeros en caer, en la mayoría de los casos, hembras, al tratarse de sociedades matriarcales. Pero a pesar de la pérdida del 70% de individuos en Kenia, un equipo de científicos estadounidenses demuestra, tras 16 años de estudio, que las hijas toman el relevo de sus madres en los grupos de elefantes para reestructurarse y mantener sus lazos sociales.

Dos elefantas jóvenes de diferente familia interactuan bajo la atenta mirada de un pariente mayor. / Shifra Goldenberg

La demanda mundial de marfil amenaza desde hace años a los elefantes africanos. Se estima que la caza furtiva –que persigue a los individuos más grandes y viejos por sus colmillos, en general hembras– ha eliminado a 100.000 ejemplares entre 2010 y 2012. Como consecuencia, la edad media de las elefantas adultas ha disminuido significativamente.
Sin embargo, un nuevo estudio, publicado en la revista Current Biology, revela que la caza furtiva no impide que los grupos de elefantes, muy estructurados en sociedades matriarcales, se reorganicen y se mantengan estables cuando pierden a su familia o compañeros.
Los científicos de la Universidad del Estado de Colorado (EE UU) han analizado durante 16 años los patrones de comportamiento de las elefantas adultas en la Reserva Nacional de Samburu al norte de Kenia. A pesar del descenso del 70% de los individuos, el equipo demuestra cómo las madres elefantas moldean la vida social de sus hijas que toman el relevo de sus progenitoras.
“Lo que más nos sorprendió fue la solidez y resistencia de la estructura social de las elefantas ante la pérdida de muchas de sus viejas matriarcas, que representan el núcleo social”, señala a Sinc Shifra Goldenberg, autora principal del estudio e investigadora en la universidad estadounidense.
En muchas otras sociedades, al eliminar los principales conectores, el sistema colapsa. En otros casos, las jóvenes elefantas se insertan en nuevas familias cuando matan a toda su familia. Sin embargo, en el caso de los elefantes de Samburu, “las hembras jóvenes reconstruyen activamente sus vínculos sociales cuando pierden a un compañero social importante”, destaca Goldenberg.

Siguiendo los pasos de sus madres

Los científicos también observaron que la posición social de las elefantas jóvenes era muy predecible. “Poco después de las matanzas, nos sorprendió ver algunos elefantes asociándose los unos con los otros, pero según nuestros registros a largo plazo, las madres de estas crías ya se conocían entre ellas”, explica la investigadora.
Los nuevos lazos sociales de los jóvenes no fueron por tanto tan sorprendentes para los expertos, entre quienes ha participado Iain Douglas-Hamilton, fundador de la asociación Save the Elephants. “Las crías accedieron a las redes sociales de sus madres para recrear la misma estructura social, esencial para la sociedad de las elefantas”, subraya a Sinc Goldenberg.
Pero aunque sus vínculos sociales parecen ser bastante resistentes a pesar de la caza furtiva, aún está por saber cuáles son los efectos demográficos a largo plazo de la pérdida de la madre o la familia. “Esta cuestión va a ser realmente crítica para cuantificar los efectos indirectos de la caza furtiva en las poblaciones de elefantes”, concluye a Sinc Georges Wittemyer, coautor del estudio e investigador en la universidad estadounidense.

Referencia bibliográfica:

Goldenberg et al. "Vertical Transmission of Social Roles Drives Resilience to Poaching in Elephant Networks" Current Biology 17 de diciembre de 2015

LA EVOLUCIÓN DE LA CARA HUMANA, LIGADA A LA DEL CEREBRO

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La evolución la cara humana está estrechamente vinculada con la evolución del cerebro y esta relación es mucho más compleja de lo que se pensaba hasta ahora. Esta es una de las principales conclusiones a las que ha llegado un estudio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas que ha analizado la relación entre la base del cráneo y el rostro en todo el género Homo.

Relación entre la anchura de la base del cráneo en su zona media y sus efectos sobre el tamaño y forma de la cara / CSIC

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas han analizado la relación entre la base del cráneo y el rostro en el género Homo (ergasterheidelbergensis, sapiens, neandertales). “Una de las regiones corporales que más ha cambiado en el último millón de años de nuestra evolución ha sido el esqueleto de la cara. En nuestro estudio hemos visto que los cambios acaecidos en el rostro están asociados con la evolución de un cerebro de gran tamaño, que en el caso humano alcanza una media de 1.350 centímetros cúbicos y en los neandertales estuvo cerca de los 1.500”, explica el investigador del CSIC Antonio Rosas, del Museo Nacional de Ciencias Naturales.
Este trabajo, realizado mediante morfometría 3D combinada con otras técnicas de visualización, ha permitido dividir según factores las pautas de evolución conjunta de la cara y la base del cráneo.
“Los resultados desvelan que la clave de esta compleja relación evolutiva podría estar en la acción combinada de diferentes agentes biológicos”, añade el investigador del CSIC Markus Bastir, también del Museo Nacional de Ciencias Naturales.

Tamaño de la cavidad nasal 

Los investigadores han observado que el volumen de la cavidad nasal, que ocupa la parte central de la cara, está relacionada con el tamaño del cuerpo, de tal modo de a mayor tamaño corporal, mayor será la cavidad nasal. Por ello, las variaciones evolutivas en el tamaño corporal de cada una de las tres especies humanas estudiadas se han visto reflejadas en el tamaño y forma del rostro.
“La relación es directa: un cuerpo grande necesita un intenso intercambio de gases (entrada de oxígeno y salida de dióxido de carbono), que tiene lugar a través de las vías respiratorias. Estas tendrán que ser más amplias a medida que aumenta el tamaño, o más pequeñas si el tamaño decrece”, comenta Bastir.
No obstante, apunta el estudio, el aumento de la cavidad nasal, necesaria para mantener un cuerpo grande, ejerce un empuje hacia arriba de la base del cráneo, modificando tanto su estructura como la del resto del cráneo. Ese empuje se ve contrarrestado a su vez por la presión que ejerce el cerebro hacia abajo. “Ambas fuerzas se combinan  en diferentes etapas evolutivas de cada especie, lo que, junto con otros factores, hace que las especies del género Homo (sapiens, ergaster, neandertales, heidelbergensis) tengan configuraciones faciales diferentes”, concluye Rosas.

Referencia bibliográfica:

Bastir, M., Rosas, A. "Cranial base topology and basic trends in the facial evolution of Homo". Journal of Human Evolution (2015). DOI: 10.1016/j.jhevol.2015.11.001

¿QUÉ DETERMINA LA SUPERVIVENCIA O LA MUERTE DE LAS PLANTAS FRENTE AL CALOR?

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Un estudio proteómico ha identificado nuevas proteínas claves en la adaptación de las plantas a las altas temperaturas. Este trabajo es clave puesto que en España este fenómeno, junto con la sequía, son los principales factores que influyen en la producción agrícola.

Arabidopsis thaliana una de las plantas utilizadas en los ensayos de respuesta a calor, en los que se muestra que plantas de siete días desde que han sido aclimatadas (tras someterlas a un tratamiento previo a 38 ºC durante una hora) toleran un tratamiento posterior de 45 ºC durante tres horas / Wikipedia

Uno de los principales efectos del cambio climático es el aumento de la temperatura en diferentes áreas del planeta. Las plantas son muy susceptibles a dichos cambios, pues el calor afecta su crecimiento y reproducción, causando graves pérdidas a nivel mundial en la producción de las cosechas. Este hecho es especialmente relevante en España, ya que las altas temperaturas, junto a la sequía, son los principales problemas ambientales de su producción agrícola.
Entender los mecanismos moleculares que permiten a las plantas adaptarse para tolerar temperaturas severas es uno de los principales objetivo de un grupo de investigación del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP), entidad formada por la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Instituto Nacional de Investigaciones y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). Estos investigadores han logrado identificar qué proteínas se asocian específicamente con la muerte o la supervivencia de las plantas al calor. 
“La respuesta de las plantas a las altas temperaturas es muy compleja y está condicionada a diversos factores como la intensidad y la duración del calor, la velocidad del incremento de la temperatura y el estado de desarrollo de las plantas, entre otros”, explica Mar Castellano, que lidera esta investigación.
En muchas especies, la exposición a una temperatura superior a la óptima, pero moderada, induce en la planta una respuesta adaptativa llamada aclimatación. Esta respuesta involucra una reprogramación molecular profunda que permite a la planta soportar temperaturas que, en otra situación, serían letales. Si se exponen directamente a temperaturas severas, las plantas establecen también una respuesta pero, en este caso, esa reprogramación no es lo suficiente efectiva como para permitir susupervivencia.
Aunque en los últimos años se han identificado un gran número de proteínas involucradas en la respuesta de las plantas a las altas temperaturas, se desconocía hasta qué punto la respuesta al calor que permite su supervivencia se solapa con aquella que deriva en su muerte y qué proteínas regulan de forma específica estos dos procesos.
Para contestar estas preguntas, los investigadores del CBGP han llevado a cabo un estudio proteómico que ha identificado qué proteínas se acumulan y en qué grado en los primeros estadios de la respuesta de plantas del género Arabidopsisa un tratamiento severo de calor que provoca, en un caso, la muerte de la planta, o su supervivencia (si las plantas habían sido previamente aclimatadas).
El estudio ha permitido conocer las proteínas comunes y específicas a los procesos de muerte y adaptación de las plantas a altas temperaturas. Su identificación abre las puertas a futuros estudios biotecnológicos que permitan, mediante el control eficiente de la acumulación de estas proteínas, generar plantas de interés agronómico cuya producción no se vea tan limitada por las posibles olas de calor a las que cada vez más frecuentemente se enfrentan los cultivos.
El trabajo se ha realizado en el marco del proyecto PlantcIRESBiotech, financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) a través de la convocatoria de “StartingGrants” concedida a Mar Castellano. Este proyecto europeo posee como principal objetivo generar herramientas biotecnológicas que permitan a las plantas mejorar su adaptación a condiciones meteorológicas adversas.

Referencia bibliográfica: 

“Dissectingtheproteomedynamics of theearlyheat stress response leading to plantsurvivalordeath in Arabidopsis”, Plant, Cell & Environment (PCE)

HONGOS DEL OLMO AYUDAN A PROTEGERLO DE LA GRAFIOSIS

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Según un estudio en el que ha participado la Universidad Politécnica de Madrid junto con otros cinco centros europeos de investigación, la salud de algunos olmos y olmedas podría estar relacionada con la flora endófita que habita en el interior de los árboles.

La salud de algunos olmos y olmedas frente a la grafiosis podría estar relacionada con la flora endófita que habita en el interior de los árboles / Juan Antonio Martín

Un investigador de la ETSI de Montes, Forestal y del Medio Natural de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha formado parte de un equipo europeo de investigación para estudiar el perfil nutricional de uno de los hongos patógenos forestales más agresivos –el causante de la grafiosis del olmo– y compararlo con el de otras especies de hongos endófitos aislados de árboles sanos.
El resultado obtenido muestra que algunos hongos que habitan en el interior de los árboles compiten con los patógenos por las mismas fuentes de nutrientes, lo que ayudaría a reducir su crecimiento, protegiendo así a los olmos de la enfermedad.
Los hongos endófitos habitan en el interior de los tejidos de las plantas sin ser causantes de enfermedad. Aunque se han descrito diversas funciones de estos simbiontes, su papel ecológico es aún desconocido en muchos casos. Algunos de estos hongos viven de forma latente en la planta esperando que ésta o alguno de sus órganos mueran para ser los primeros descomponedores de la madera.
En otros casos, algunos patógenos viven de forma endófita en los tejidos hasta que su planta hospedante se debilita por algún factor externo, como por ejemplo la sequía o el ataque de otra plaga o enfermedad. Es entonces cuando estos hongos aprovechan esta debilidad para adoptar un estado de patógenos oportunistas, desarrollándose y causando enfermedad.
Sin embargo, otro tipo de endófitos han sido relacionados positivamente con la salud de sus plantas hospedantes al protegerlas frente al ataque de herbívoros, microorganismos patógenos e incluso daños abióticos. Se ha evidenciado que algunos de estos hongos beneficiosos segregan sustancias perjudiciales para patógenos u organismos plaga. Por otra parte, estos simbiontes podrían estimular los mecanismos de defensa de las plantas, haciéndolas por tanto más resistentes.
Entre los posibles mecanismos que la flora endófita podría ejercer para proteger a las plantas también se encuentra la ocupación de nichos nutricionales dentro de los tejidos, evitando así el acceso a estos nutrientes por parte de los organismos patógenos.

Perfil nutricional de los hongos endófitos

Para estudiar este tipo de mecanismos el equipo de investigadores del que forma parte la UPM ha analizado en detalle el perfil nutricional de uno de los hongos patógenos forestales más agresivos, el causante de la grafiosis del olmo, y lo ha comparado con el perfil nutricional de tres especies de hongos endófitos aislados de árboles sanos.
De las 190 fuentes nutricionales estudiadas, el hongo patógeno fue capaz de utilizar el 54%, mientras que dos de los tres endófitos fueron capaces de metabolizar un mayor número de fuentes de carbono (71 y 60%, respectivamente). El tercer endófito, sin embargo, solo metabolizó el 22% de las sustancias. Otros dos endófitos, que habían sido previamente identificados como agentes potenciales de biocontrol de la grafiosis, mostraron un perfil nutricional que se solapó en gran medida con el del patógeno, particularmente en el caso de algunas sustancias fundamentales para el metabolismo de los hongos como son los azúcares y ácidos grasos.
Además, todos los endófitos utilizaron las sustancias fenólicas con más eficiencia que el patógeno, lo cual sugiere que estos compuestos pueden ser importantes para la estrategia de vida de los endófitos. Este resultado respaldaría el papel sugerido de los compuestos fenólicos como compuestos defensivos de las plantas ante patógenos.
En conclusión, este estudio muestra que determinados endófitos probablemente compiten con los patógenos por las mismas fuentes de carbono en el interior de la planta. Por tanto, la actividad de estos hongos en el hábitat del patógeno (en este caso, el floema y xilema de los olmos) limitaría su crecimiento.

Referencia bibliográfica:

Blumenstein, K.; Albrectsen, B.R.; Martin, J.A.; Hultberg, M.; Sieber, T.N.; Helander, M.; Witzell, J. Nutritional niche overlap potentiates the use of endophytes in biocontrol of a tree disease. BIOCONTROL 60 (5): 655-667. DOI: 10.1007/s10526-015-9668-1. OCT 2015.

LOS PRIMEROS DINOSAURIOS APARECIERON POCO DESPUÉS DE SUS PRECURSORES

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La historia temprana de los dinosaurios continúa sin aclararse del todo debido a un registro fósil muy limitado en el tiempo y el espacio. Científicos de Argentina, Brasil y EE UU han datado –con un sistema radioisotópico de alta precisión– las secuencias del estrato terrestre que marcan la frontera entre el origen de los dinosaurios y sus predecesores, hasta determinar que los primeros aparecieron relativamente pronto después de sus parientes más cercanos.

Representación artística de animales que escapan de un volcán en erupción hace 235 millones de años en el noroeste de Argentina. Entre estas especies, que se encuentran en el registro fósil de la Formación Chanares, incluye a los parientes de los mamíferos tempranos y los predecesores de los dinosaurios. / Victor Leshyk

Un nuevo estudio, liderado por la Universidad de Buenos Aires (Argentina), ha determinado que el tiempo transcurrido entre la aparición de los familiares de los dinosaurios tempranos y el origen de los primeros dinosaurios es mucho más corto de lo que se creía anteriormente.
"Descubrir que estos familiares de los dinosaurios tempranos eran geológicamente mucho más jóvenes de lo que antes se pensaba fue algo totalmente inesperado", dice Randall Irmis, profesor asociado de paleontología en el Museo de Historia Natural de Utah ( EE UU) y coautor del trabajo que publica la revista PNAS.
El equipo de Irmis fue el encargado de realizar las mediciones de isótopos radiactivos de los sedimentos de la Formación Chañares (Argentina), famoso por sus fósiles de familiares de dinosaurios tempranos.
Este hallazgo no solo coloca una nueva línea de tiempo en la conexión entre los familiares de los dinosaurios y su origen en la formación geológica argentina donde se realizó la datación de los estratos fósiles, sino también en otras formaciones de todo el mundo.
El equipo encontró que el yacimiento y, por tanto, los fósiles encontrados en el mismo, tenían una antigüedad de entre 234 a 236 millones de años, esto implica una estimación de entre cinco y diez millones más joven que la evaluación previa –se consideraban del Triásico Medio–.

Un cementerio de dinosauromorfos en La Rioja argentina

La Formación Chañares es una de formación geológica de aproximadamente 75 metros de espesor formada por sedimentos depositados por ríos, arroyos y lagos durante el período Triásico, en la actual provincia de La Rioja, al noroeste de Argentina.
"Entre las formaciones geológicas que contienen fósiles del Triásico, la Formación Chañares es un clásico. Contiene una variedad de especímenes fósiles completos de los primeros dinosauromorphs, que son esencialmente de tías, tíos y primos de los dinosaurios", añade Irmis.
En la actualidad, el paisaje de esta formación parece una reminiscencia del desierto del sur de Utah en EE UU. Antes, cuando los dinosauromorfos vagaban por estas tierras, eran más tropicales y exuberantes. En ese momento la Tierra estaba en un estado ‘invernadero’, extremadamente cálido, sin casquetes polares y con altos niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.
"La Formación Chañares contiene tobas, o cenizas volcánicas, que se pueden fechar con gran precisión. Así que en esta cuenca, no solo hay muchos restos de alta calidad y fósiles completos que nos permiten identificar fácilmente los taxones, sino también hay tobas en el medio que nos permiten datar la columna completa", dice Claudia A. Marsicano, autora principal del estudio en la Universidad de Buenos Aires.

Dataciones de alta precisión

Las muestras de rocas que se recogieron incluyen ceniza volcánica de las erupciones que tuvieron lugar, al mismo tiempo, que se depositaban los sedimentos. Las muestras fueron trituradas para extraer cristales de circón de esta ceniza.
Si estos cristales formados durante el período Triásico solo incorporan uranio, con el tiempo, este se descompone en plomo en una tasa exacta que se conoce. Mediante la medición de la proporción de uranio y plomo en cada cristal de circón, gracias a espectrómetro de masas –un instrumento que separa los elementos e isótopos en masa y la concentración– los investigadores fueron capaces de determinar la edad precisa de los cristales.
"Si se desea restringir un evento evolutivo importante, como el comienzo de un grupo o la diversificación, la metodología tiene que tener un margen de error es mucho más pequeño. Para algo que sucede en el transcurso de unos 600 millones de años, un error de entre tres y cuatro millones de años no es estadísticamente significativo. Pero si algo sucede en el transcurso de entre 10 y 12 millones de años, como la diversificación de un grupo, un error de este tipo es un gran problema", añade Marsicano.

Referencia bibliográfica:

Claudia A. Marsicano, Randall B. Irmis, Adriana C. Mancuso, Roland Mundil y Farid Chemale. “The precise temporal calibration of dinosaur origins”, PNAS 6 diciembre de 2015

DEMOSTRADA LA CAPACIDAD DE ADAPTACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS EN CONDICIONES EXTREMAS

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Un estudio de la Universitat de València ha demostrado que las placas solares fotovoltaicas, más allá de un elemento físico que acumula microorganismos del aire o del polvo, también pueden alojar comunidades microbianas ricas, activas y adaptadas, con una gran variedad de bacterias y hongos. El Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología Evolutiva ha constatado la alta resistencia de algunas bacterias y su capacidad de adaptarse y colonizar entornos extremos.

Cultivos. / Manuel Porcar

Un trabajo realizado sobre nueve paneles solares situados en los tres campus de la Universitat de València apunta a que la comunidad microbiana existente en las placas fotovoltaicas es más parecida a la de un desierto cálido o polar, que a la de una ciudad mediterránea como Valencia. También se ha puesto de manifiesto que muchas de las bacterias identificadas en la investigación pueden tener importantes aplicaciones biotecnológicas.
Según los investigadores, la biocenosis estudiada (comunidad de organismos que ocupan un territorio definido por el cual están mutuamente condicionados para sobrevivir), “es más similar a los desiertos que a ningún ecosistema humano o ecosistema microbiano urbano”.
El trabajo es el primer enfoque que da como resultado una comunidad microbiana altamente diversa, estudiada en paneles solares. Un estudio publicado también recientemente, había demostrado la limitada diversidad de la comunidad microbiana en placas solares en Brasil, incluyendo algunos hongos que incluso obstaculizaban la eficiencia de las placas. 
El trabajo de campo en la Universitat de València demuestra que esta comunidad microbiana única existente en Valencia “tiene diferentes perfiles proteómicos durante el día y la noche; es dominada por los pigmentos rojizos y se adapta a resistir ciclos de altas temperaturas, desecación y radiación solar”.
La investigación, pre-impresa en la plataforma de Biología bioRxiv y abierta a comentarios y aportaciones, la firman Pedro Dorado-Morales (Institut Cavanilles); Cristina Vilanova (Biopolis, Parc Científic de la Universitat de València); Juli Peretó (Departament de Bioquímica i Biologia Molecular); Francisco M. Codoñer (Lifesequencing, Parc Científic); Daniel Ramon (Biopolis, Parc Científic); i Manuel Porcar (Institut Cavanilles i Fundació General Universitat de València).
Según destaca el investigador Manuel Porcar, “las bacterias más abundantes (Deinococcus, Hymenobacter, etc) no son los que se suelen encontrar en el ambientes urbanos, sino que son propios de desiertos cálidos o fríos (por ejemplo el Antártida o el desierto de Sonora, en México). En nuestros tejados, hemos encontrado por lo tanto una comunidad microbiana única caracterizada por su diversidad y por ser el primer desierto microbiano intraurbano”. 
Además, hay una alta resistencia de los microorganismos a altas concentraciones de sal; moderada y fuerte resistencia a baja acidez; y relativamente baja resistencia a la luz del sol o al calor. En el trabajo se identificaron 800 especies diferentes de bacterias en los paneles solares fotovoltaicos de la Universitat, y un año después, en el 2014, alrededor de 500. 
Manuel Porcar explica que se hizo un muestreo sistemático de las placas fotovoltaicas, tanto de día (con los paneles a más de 50ºC) como por la noche. “Hemos colectado su superficie con una especie de limpia-parabrisas estéril. Después, hemos verificado la resistencia a las duras condiciones de las placas (elevada irradiación, temperatura, deshidratación) de las bacterias aisladas, y hemos comparado el proteoma (conjunto de proteínas) durante la noche y el día. Podríamos decir que es el primer desierto microbiano intraurbano encontrado hasta ahora, lo cual es una clara muestra del poder de la selección natural de los seres vivos para adaptarse a las diferentes condiciones de la vida”.

Referencia bibliográfica:

Pedro Dorado-Morales, Cristina Vilanova, Juli Peretó, Francisco M. Codoñer, Daniel Ramón and Manuel Porcar."A highly diverse, desert-like microbial biocenosis on solar panels in a Mediterranean city" bioRxvid preprint first posted online October 22, 2015.

¿QUIÉN SE COMÍA A QUIÉN DURANTE EL PLEISTOCENO?

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Un estudio español ha permitido reconstruir por primera vez las interacciones entre diferentes especies de grandes mamíferos de 27 redes tróficas terrestres del Pleistoceno en Europa. En algunas de ellas los humanos eran un elemento clave y estaban conectados a muchas especies como predadores, carroñeros o presas. Los resultados del trabajo revelan también que en esa época había más interacciones, seguramente por el mayor número de especies carroñeras en el ecosistema.

Durante el Pleistoceno, los humanos eran predadores, carroñeros o presas. / Jesús Rodríguez

Las redes tróficas son representaciones gráficas de las relaciones alimentarias en una comunidad biológica o, dicho más sencillamente, un esquema que muestra “quién se come a quién”.
En el trabajo, publicado en Quaternary International, el equipo de científicos del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) y el IPHES ha aplicado una metodología muy habitual en el estudio de redes tróficas actuales, pero muy poco utilizada en paleontología.
Los autores han reconstruido las interacciones entre las diferentes especies de grandes mamíferos en 27 redes tróficas de entre 2,5 millones y 500.000 años de antigüedad, ocho de las cuales incluían a los humanos. A partir de estas reconstrucciones se han medido diferentes parámetros que describen la estructura y funcionamiento de la red.
Esto ha permitido a Jesús Rodríguez y Ana Mateos, investigadores del CENIEH, y a Sergi Lozano, del IPHES, mostrar la arquitectura de las redes tróficas terrestres del Pleistoceno.

Más carroñeros durante el Pleistoceno

Los resultados muestran que las redes del Pleistoceno compartían las características básicas de las redes actuales, como el número de interacciones entre las especies o por especie, pero también que presentaban algunas características distintivas.
Una muy clara es la "conectancia", que mide el número de conexiones en la red respecto al máximo teórico, es decir, si hay más o menos interacciones por especie. "En el Pleistoceno el número de interacciones era mayor, pero interpretamos que esto se debe al mayor número de especies carroñeras en el ecosistema”, afirma Rodríguez.
Según los expertos, las redes en las que estaban presentes, los humanos eran un elemento clave en la canalización de los flujos de energía. “Los homínidos estaban conectados a muchas especies como predador, carroñero o presa, por eso ocupaban un lugar central en la red y muchas de las ‘rutas’ por las que fluía la energía en la red pasaban por ellos”, declara el investigador.

Referencia bibliográfica:

S. Lozano et al. "Exploring paleo food-webs in the European Early and Middle Pleistocene: A network analysis" Quaternary International Noviembre de 2015