INESPERADA ABUNDANCIA DE MAGNETITA DE ORIGEN BACTERIANO

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Desde el descubrimiento documentado de las bacterias magnetotácticas cuatro décadas atrás, estos singulares microorganismos que se orientan por el campo magnético de la Tierra mediante una especie de brújula natural, no han dejado de asombrar al mundo.

A la izquierda, recreación artística de bacterias magnetotácticas, capaces de detectar el campo magnético terrestre, ubicadas en el fondo de mar. A la derecha, recreación artística de un sector del campo magnético de la Tierra. (Imagen: Amazings / NCYT / JMC)

Las bacterias magnetotácticas producen cadenas de cristales intracelulares de magnetita, y reaccionan ante un campo magnético ambiental como si se guiaran por una brújula interna, como ya se demostró en un estudio bastante definitivo al respecto, sobre el cual los redactores de NCYT de Amazings escribimos un artículo (http://www.amazings.com/ciencia/noticias/280109c.html) publicado el 28 de enero de 2009).
Ahora, en lo que constituye una nueva sorpresa sobre estas singulares formas de vida, Toshitsugu Yamazaki y Takaya Shimono, de la Universidad de Tsukuba en Japón, demuestran que la magnetita producida por las bacterias magnetotácticas domina las asociaciones minerales de arcilla roja pelágica en las zonas Sur y Norte del Océano Pacífico.

Este hallazgo y otros concuerdan con la idea de que las bacterias magnetotácticas viven en la arcilla roja, un material que ocupa aproximadamente un 40 por ciento del lecho del fondo marino de todo el mundo. La presencia allí de bacterias de esta clase entra en conflicto con interpretaciones ampliamente aceptadas sobre la ecología de las bacterias magnetotácticas, por ejemplo la de que estos microorganismos requieren bajos niveles de oxígeno para crecer y para producir magnetita, y la de que captan el campo geomagnético y se guían por él con el objetivo principal de encontrar las mejores posiciones en un fuerte gradiente químico vertical cerca de la zona de transición óxica-anóxica.
Sin embargo, la columna de sedimentos contiene abundante oxígeno disuelto y no existe zona alguna de transición óxica-anóxica.

EL ANCESTRO COMÚN DE NEANDERTALES Y SAPIENS NO ES NINGUNO DE LOS CANDIDATOS PROPUESTOS HASTA AHORA

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Los paleontropólogos siguen buscando sin éxito el ancestro común de los humanos modernos y los neandertales que vivieron en Europa hace miles de años. El estudio de 1.200 dientes fósiles revela que ninguno de los homínidos conocidos se ajusta al perfil esperado, tampoco Homo heidelbergensis, H. erectus ni H. antecessor. 

Los paleoantropólogos llevan años buscando el antepasado de neandertales y sapiens, y hasta ahora tenían varios candidatos, entre ellos, Homo heidelbergensis, H. erectus y H. antecessor. Pero ninguno de los homínidos conocidos se ajusta al perfil esperado, según lo que se publica esta semana en la revista PNAS. 

Científicos de varios países han colaborado para analizar la forma de los dientes fósiles de trece especies de homínidos con métodos cuantitativos. “Nuestros resultados llaman la atención sobre la gran discrepancia que existe entre las estimaciones moleculares y paleontológicas del momento en el que se separaron ambas especies”, explica Aída Gómez-Robles, primera autora del artículo, que ahora trabaja en el Center for the Advanced Study of Hominid Paleobiology de la Universidad George Washington (EE UU).

“Estas diferencias no pueden ser ignoradas, sino que es necesario encontrar una forma de conciliarlas”, continúa esta investigadora, que hizo su tesis doctoral en la Universidad de Granada y en el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH).

Para llegar a la conclusión de que ninguna de las especies candidatas, incluidas Homo heidelbergensis, H. erectus y H. antecessor, tiene la forma dental esperada en este ancestro, los investigadores han estudiado unos 1.200 molares y premolares fósiles, muchos de ellos procedentes de Atapuerca, mediante análisis morfométricos y técnicas estadísticas desarrolladas en la Universidad de Indiana.

El estudio también muestra que las potenciales especies ancestrales descubiertas en Europa son morfológicamente más similares a los neandertales que a los humanos modernos, lo que sugiere que el linaje neandertal apareció hace aproximadamente un millón de años y que la divergencia tuvo lugar antes de lo que se pensaba.

 

Ancestro africano

 

Los métodos cuantitativos y estadísticos proporcionan un medio más exacto para resolver los debates sobre los orígenes humanos que los análisis descriptivos que se han usado en el pasado.

“Nuestro primer objetivo es situar las cuestiones sobre la evolución humana en un contexto evaluable y cuantitativo y ofrecer un método objetivo para ordenar debates sobre la filogenia de los homínidos que parecen no tener solución”, indica el artículo, y propone aplicar estos métodos al estudio de otras partes esqueléticas representadas en el registro fósil.

Los escurridizos ancestros podrían encontrarse en las especies de homínidos africanos. “Aún hay hallazgos esperándonos, y los fósiles africanos de una antigüedad aproximada de un millón de años merecen una especial atención como posibles ancestros de los neandertales y los humanos modernos”, concluye David Polly, profesor del Departamento de Ciencias Geológicas de la Universidad de Indiana, donde Gómez-Robles inició este estudio durante una estancia investigadora.

 

Referencia bibliográfica:

 

“No known hominin species matches the expected dental morphology of the last common ancestor of Neanderthals and modern humans”. PNAS

LA TÁCTICA DE UN ANFIBIO GIGANTE DE HACE 230 MILLONES DE AÑOS PARA SOBREVIVIR EN PERIODOS DE GRAN SEQUEDAD

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Krasiejów, en lo que hoy es Polonia, era un lugar muy diferente hace 230 millones de años durante el Período Triásico. En aquella época era parte del supercontinente llamado Pangea (formado en líneas generales por la unión de virtualmente toda la tierra de los continentes actuales), tenía un clima cálido a lo largo de todo el año, y estaba poblado, entre otros animales, por anfibios gigantes que pesaban media tonelada y medían más de tres metros (diez pies) de largo.

Fémur de Metoposaurus diagnosticus krasiejowensis. (Foto: Georg Oleschinski)

El Metoposaurus diagnosticus era uno de estos anfibios gigantes, y el entorno en que vivía se caracterizaba por un rasgo climático importante: Sólo tenía dos estaciones: una húmeda y otra seca.

Como los anfibios modernos, los Metoposaurus necesitaban agua para vivir, pero la estación seca extremadamente larga en la Krasiejów del Triásico llevó a esta especie a cavar madrigueras bajo tierra y entrar en estado de letargo o hibernación cuando el agua era escasa.
La conducta de cavar madrigueras del Metoposaurus ha sido descubierta recientemente por Dorota Konietzko-Meier de la Universidad de Opole en Polonia, y la Universidad de Bonn en Alemania, y P. Martin Sander también de la Universidad de Bonn. El informe se ha presentado oficialmente a través de la revista académica Journal of Vertebrate Paleontology, de la Society of Vertebrate Paleontology (Sociedad de Paleontología de Vertebrados), fundada en 1940.
En el nuevo estudio, se examinaron tanto la estructura del esqueleto del Metoposaurus en general como la estructura microscópica de sus huesos.
La cabeza plana y ancha del Metoposaurus diagnosticus, sus extremidades también planas y anchas, sus "manos" amplias y su gran cola, junto con algunos otros detalles, han llevado a los investigadores a concluir que esta especie nadaba en los lagos efímeros durante la estación húmeda, y utilizaba su cabeza ancha y plana y sus antebrazos para cavar madrigueras bajo el suelo cuando comenzaba la estación seca.

DESCUBREN UN NUEVO HÁBITAT SUBTERRÁNEO PARA FAUNA TERRESTRE

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Investigadores de la Universidad de Alcalá, la Universidad de Valencia y del Museo Nacional de Ciencias Naturales han descubierto un nuevo tipo de hábitat subterráneo para fauna terrestre. Lo han bautizado como “Medio Subterráneo Superficial Aluvial” (MSS Aluvial) y está asociado a los cursos fluviales de aguas temporales. Los primeros resultados de la investigación se publican en la revista PLoS ONE.

 

Imagen de tres enclaves estudiados en esta investigación cuyos resultados acaba de publicar la revista científica PLoS ONE. / UAH.

Científicos de la Universidad de Alcalá, la Universidad de Valencia y del Museo Nacional de Ciencias Naturales desarrollaron una hipótesis sobre la más que probable colonización, por parte de fauna terrestre, de los espacios subterráneos subyacentes a los lechos fluviales. Puesto en marcha un protocolo de estudio científico, confirmaron que el subsuelo de los cauces fluviales de aguas temporales son un “hervidero de vida” de muy diferentes procedencias ecológicas.

Las muestras se tomaron mediante la instalación de 16 dispositivos en el subsuelo (entre 75 y 100 cm. de profundidad) de diversos enclaves de la comarca de la Marina Alta (Alicante), mediante los cuales se capturaron un gran número de especies de invertebrados –mayoritariamente Artrópodos– y se registraron datos de temperatura y humedad relativa para caracterizar este nuevo hábitat. Una parte muy significativa de la fauna colectada es de hábitos higrófilos, geófilos, lucífugos y mesotermos.

También se hallaron especies que muestran rasgos marcadamente ripícolas (amantes de las orillas de los cursos fluviales activos), refugiadas de la sequedad ambiental del medio exterior.

Los resultados confirman que la red de espacios que se forman entre los depósitos aluviales de los cursos de agua temporales merece la categoría de hábitat. Un hábitat carente de luz, extremadamente húmedo, amortiguador de los cambios bruscos de temperatura y que, a diferencia de otras tipologías de Medio Subterráneo Superficial (como son el MSS coluvial, el MSS de roca madre o el MSS volcánico) es un hábitat muy inestable.

La reactivación del régimen hídrico, frecuentemente de forma convulsa como fruto de inundaciones puntuales, provocan crecidas que fomentan, inicialmente, la destrucción de estos depósitos aluviales y, por tanto, de este hábitat. Con el final de las inundaciones se crean nuevos depósitos cuyos espacios subterráneos vuelven a ser colonizados, tanto desde áreas más profundas como desde medios más superficiales.

 

Los seres que lo habitan

 

La fauna que vive en estos espacios es muy diversa, en unos casos residente habitual del subsuelo y en otros moradora accidental o forzada por la sequedad imperante en la superficie del suelo. En los momentos de inundación esta fauna terrestre, o buena parte de ella, sobrevive en los espacios subterráneos que no son ocupados por el agua al quedar atrapada en ellos grandes burbujas de aire.

En esos momentos, según demuestra esta investigación, en el MSS aluvial pueden coexistir estas especies terrestres con otras típicamente acuáticas, moradoras de las aguas profundas y ambientes freáticos que elevan el nivel durante esos períodos de inundación.

Las fuentes de energía que sustentan a la fauna de este hábitat son, básicamente, detritus orgánicos de origen animal y vegetal que son transportados por el agua de inundación o por la escorrentía superficial; también se aportan nutrientes con los productos de desecho resultantes del metabolismo de los animales que habitan en el MSS, y de la infiltración de restos vegetales de la vegetación que crece en las orillas y sobre el mismo lecho fluvial.

En el curso de esta investigación se han descubierto nuevas especies que actualmente se están estudiando para proceder a su publicación y presentación en el ámbito científico.

Finalmente, hay que decir que este nuevo hábitat no se circunscribe exclusivamente al Levante español, hallándose también en el interior peninsular y, con toda probabilidad, también en otras áreas del mundo con regímenes climáticos fuertemente estacionales. Los investigadores tienen fundadas sospechas de que el MSS aluvial podría desempeñar un papel importante como corredor biogeográfico subterráneo y como refugio faunístico contra los cambios climáticos.

LOS BOSQUES TROPICALES SE "RECOMPONEN" SOLOS

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Los bosques tropicales aceleran su propia recuperación, capturando nitrógeno y carbono más rápido después de ser talados o deforestados para la agricultura. Los investigadores que trabajan en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en Panamá creen que este descubrimiento que los árboles "encienden" su capacidad de capturar o "fijar" el nitrógeno en el aire y liberarlo en el suelo a medida que el bosque se recupera, tiene implicaciones de largo alcance para los proyectos de restauración de bosques orientados a mitigar el calentamiento global.

 

Los bosques tropicales aceleran su propia recuperación, capturando nitrógeno y carbono más rápido después de ser talados o deforestados para la agricultura. (Foto: STRI)

"Este es el primer caso concreto que muestra cómo la fijación de nitrógeno por los árboles tropicales afecta directamente la tasa de recuperación de carbono después que los campos agrícolas son abandonados", comentó Jefferson Hall, científico del Smithsonian en Panamá. "Los árboles inician y detienen la fijación de nitrógeno de acuerdo con la necesidad de nitrógeno en el sistema" .
Hall dirige el proyecto Agua Salud, un experimento que abarca más de una milla cuadrada en la cuenca del Canal de Panamá. Los investigadores comparan las opciones de uso de la tierra, midiendo el almacenamiento de carbono, la escorrentía y la biodiversidad para averiguar cómo se comparan los bosques tropicales maduros, los árboles nativos en parcelas de restauración de bosques y los pastizales abandonados. En el proyecto colaboraron científicos de la Universidad de Princeton, la Universidad de Wageningen, la Universidad de Copenhague, la Universidad de Yale y el Smithsonian en Panamá para explorar la relación entre la fijación de nitrógeno y el almacenamiento de carbono.
Compararon la tasa de crecimiento de los árboles y de los niveles de nitrógeno en pastizales abandonados hace dos, 12, 30 y 80 años con árboles que crecieron en los bosques maduros. Las especies de árboles que "fijaron" nitrógeno de la atmósfera acumularon peso en carbono hasta nueve veces más rápido que sus vecinos que no lo fijan en las primeras etapas de la recuperación del bosque. Los fijadores de nitrógeno proporcionaron suficiente fertilizante de nitrógeno en el suelo para facilitar el almacenamiento de 50.000 kilogramos de carbono por hectárea durante los primeros 12 años de crecimiento.
"La diversidad realmente importa", comentó Sarah Batterman, autora principal del estudio, que trabajó en colaboración en el proyecto con Lars Hedin de la Universidad de Princeton. "Cada especie de árbol fija nitrógeno y carbono de manera diferente, así que especies importantes a los 12 años desaparecen o se vuelven menos comunes a los 30 años. Realmente se puede ver cómo distintos actores contribuyen al desarrollo de un bosque tropical maduro y a los servicios ambientales que prestan". (Fuente: STRI/DICYT)

LAS HABILIDADES SOCIALES DE UN CHIMPANCÉ DEPENDEN EN BUENA PARTE DE SI SE HA CRIADO CON SU MADRE

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Los chimpancés huérfanos son menos competentes socialmente que los que fueron criados por sus madres. Tiene su lógica, y era bastante previsible, pero ahora lo ha demostrado científicamente un equipo de investigadores del Instituto Max Planck para la Psicolingüística, en Nijmegen, Países Bajos.

Las habilidades sociales de un chimpancé dependen en buena parte de si se ha criado con su madre. (Foto: © Instituto Max Planck para la Psicolingüística en Nijmegen)

En el transcurso de sus observaciones a un conjunto de chimpancés, Edwin van Leeuwen, Innocent Mulenga y Diana Lisensky observaron que los chimpancés huérfanos participaban, con una frecuencia que no era en absoluto menor a la de los demás, en juegos en los que intervenían otros congéneres de su misma edad.
Sin embargo, la duración de sus participaciones fue mucho más corta y resultó en actos de agresión más frecuentemente.
La situación es comparable a la de un niño poco sociable que en una guardería es reacio a compartir juguetes y propenso a mostrarse hostil si se le lleva la contraria al respecto. En cambio, un niño con buenas habilidades sociales sí acepta compartir juguetes y es difícil que inicie una pelea.

Parece bastante claro que las chimpancés madres les transfieren a su prole habilidades sociales importantes. Ya que lo social comprende un contexto complejo en el cual las señales acerca de las intenciones necesitan ser comunicadas, parece que los chimpancés huérfanos pierden la oportunidad de aprender lecciones valiosas de sus madres.
Al igual que en los humanos, las madres chimpancé parecen ser importantes para el desarrollo de las habilidades sociales adecuadas en su prole, tal como argumentan los autores de la nueva investigación en sus conclusiones.

LOS CIENTÍFICOS ESTUDIAN EL LENGUAJE QUÍMICO DE LAS PLANTAS DESDE EL CIELO

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Un estudio llevado a cabo por científicos del CREAF y del CSIC  ha demostrado que el índice de reflectancia PRI permite cuantificar los gases que emiten las plantas para comunicarse entre ellas o en situaciones de estrés. Este índice se calcula midiendo la luz que la vegetación refleja con la ayuda de foto sensores en aviones o mediante  imágenes de satélite.

 

Un grupo de expertos del CREAF y del CSIC ha comprobado que es posible estimar de forma continua y a distancia la cantidad de compuestos orgánicos volátiles (COV) que producen las plantas en grandes extensiones.

Según los resultados del artículo publicado en Nature Communications, el Índice de Reflectancia Fotoquímica (PRI, por sus siglas en inglés) está relacionado con la cantidad de gases que emiten las plantas para comunicarse –isopreno y monoterpenos en el caso que estudia el artículo–.

Así pues, si se mide la luz que reflejan las plantas, sobrevolando la vegetación con aviones dotados de sensores o mediante imágenes de satélite, se puede calcular de forma muy simple el PRI y, por lo tanto, estimar rápidamente la cantidad de gases que se están emitiendo.

“El uso de la teledetección nos permitirá estudiar a gran escala qué cantidad de COV está vertiendo la vegetación a la atmósfera y será un paso adelante para predecir mucho mejor la química atmosférica, por ejemplo cuánto ozono se va a crear en las capas bajas de la atmósfera en zonas sensibles o en momentos concretos”, comenta Josep Peñuelas, profesor de investigación del CSIC e investigador del CREAF. Y añade que "será un paso adelante para discernir los efectos de los COV en la formación de aerosoles y en el clima local y regional”.

Hasta el día de hoy, los científicos cuantificaban estos gases con medidas puntuales en el campo y con la ayuda de simulaciones que facilitaban los modelos matemáticos disponibles.

Un cóctel indeseable

Las plantas terrestres emiten a la atmósfera gases que les permiten protegerse del estrés, comunicarse con otras plantas o hasta atraer a polinizadores o ahuyentar a depredadores.  Las emisiones de COV cambian la química atmosférica y pueden convertirse en gases contaminantes, como el ozono, si reaccionan con los gases de origen industrial o con los humos de la combustión de coches, aviones y barcos.

Esto, sumado a los altos niveles de radiación solar propios de las épocas estivales, favorece la generación de ozono troposférico en algunas zonas de la península y hace de España el país de la UE que más días al año supera los límites de ozono recomendados por la Agencia Europea del Medio Ambiente.