LA GRAN BIODIVERSIDAD DE LOS SERES MULTICELULARES MÁS ANTIGUOS CONOCIDOS DE LA TIERRA

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Los resultados de un meticuloso análisis ratifican que unos fósiles descubiertos en sedimentos de arcilla cerca de Franceville, en Gabón, en un antiguo lecho acuático, corresponden a los organismos multicelulares más antiguos que se hayan encontrado hasta hoy, y revelan en toda su magnitud la gran importancia de este abundante yacimiento paleontológico, al sacar a la luz una amplia biodiversidad compuesta de organismos micro y macroscópicos de tamaños y formas muy variados, que se desarrollaron en un ecosistema marino. En total, se han recolectado y examinado más de 400 fósiles de hace 2.100 millones de años, incluyendo docenas de nuevos tipos.

Dos macrofósiles del conjunto de restos estudiados. (Foto: © Abderrazak El Albani)

Antes del hallazgo de este conjunto asombroso de fósiles, los de los organismos complejos más antiguos conocidos tenían unos 600 millones de años (los Vendobionta de Ediacara en Australia) y se asumía que, antes de ese período, la vida en nuestro planeta estaba integrada exclusivamente por organismos unicelulares (bacterias, algas unicelulares, y otras formas por el estilo). Con el descubrimiento en Franceville, la aparición de las primeras formas de vida compleja ha dado un espectacular salto de 1.500 millones de años hacia atrás en el tiempo.

En definitiva, el hallazgo de los fósiles, y el extenso análisis de los mismos realizado por un equipo que incluye a expertos del CNRS (Centro Nacional francés para la Investigación Científica), la Universidad de Poitiers en Francia, y otras instituciones francesas, han cambiado drásticamente la cronología de la evolución de la vida en la Tierra.

Las excavaciones llevadas a cabo desde 2008 por parte del equipo de Abderrazak El Albani han desenterrado hasta la fecha unos 400 fósiles.

La rápida fosilización de estos especímenes conservó muy bien sus formas originales, lo que aumenta el valor científico del yacimiento.

Los investigadores han catalogado algunos nuevos morfotipos, como, por ejemplo, circulares, alargados, lobulados, cada uno incluyendo individuos de diferentes tamaños. Sus análisis revelan organismos con textura radial y cuerpos gelatinosos blandos. Sus formas pueden ser lisas o con pliegues, su textura puede ser uniforme o por el contrario nudosa, y su material corporal puede estar esencialmente en una sola pieza o dividido en partes. Las estructuras corporales con un muy alto nivel de organización, así como los tamaños diversos de los especímenes macroscópicos (de hasta 17 centímetros) resultan sorprendentes para una época tan antigua y supuestamente tan primitiva. La diversidad y las estructuras altamente organizadas de los especímenes estudiados sugieren que ya llevaban un tiempo bastante largo evolucionando. Hay datos suficientes para determinar que este complejo ecosistema marino estuvo compuesto por organismos micro y macroscópicos, muy variados en cuanto a formas, que vivían en un entorno marino de escasa profundidad.

LA MÚSICA QUE MÁS LES GUSTA A LOS CHIMPANCÉS

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Aunque la música tal como la entendemos es un arte creado por humanos para humanos, algunos animales lo bastante inteligentes muestran a veces agrado hacia ella, pero no hacia cualquier tipo de música. Una investigación revela ahora qué tipo de música les gusta más a los chimpancés, al menos a los observados durante los experimentos.

Estudios psicológicos con chimpancés como Tara, aquí retratada, han mostrado que éstos prefieren el silencio a la música occidental. La nueva investigación revela que a los chimpancés les gustan otros tipos de música del mundo, como la africana o la hindú. (Foto: Cortesía del Centro Nacional Yerkes de Investigación sobre Primates)

El equipo de Frans de Waal, de la Universidad Emory en Atlanta, Georgia, Estados Unidos, empleó estilos musicales con fuerte base geográfica. La idea no era tanto buscar preferencias de los chimpancés hacia el folclore musical de ésta o aquella cultura humana, sino más bien hacia las propiedades acústicas, muy típicas de cada estilo.

Muchas investigaciones anteriores se han venido centrando sólo en música occidental, sin tener en cuenta las características acústicas tan distintas de la música no occidental. Si bien en experimentos anteriores con primates no humanos se constató que estos mostraban preferencias evidentes entre diversas opciones musicales, en muchos de tales experimentos escogieron reiteradamente el silencio sobre diversos tipos de música occidental. La inclusión de música tradicional de África, India y Japón en el nuevo estudio amplió sustancialmente la diversidad acústica ofrecida a los animales, y ha conducido a resultados bastante claros y un tanto llamativos.

Participaron en los experimentos 16 chimpancés adultos en dos grupos, en el Centro Nacional Yerkes de Investigación sobre Primates, dependiente de Universidad Emory. A lo largo de 12 días seguidos, durante 40 minutos cada mañana, a los grupos se les daba la oportunidad de escuchar música africana, hindú o japonesa, reproduciéndose cada una de éstas en un aparato estéreo portátil, cerca del amplio terreno cercado al aire libre en el que viven estos primates. Se colocó otro reproductor estéreo portátil que no tocaba ninguna música en un lugar distinto, cerca del terreno cercado, para descartar comportamientos que pudieran estar asociados con el objeto en vez de con la música.

Los diferentes tipos de música se tocaron con el mismo volumen pero en orden aleatorio. Cada día, los investigadores observaron los chimpancés y registraron su posición cada dos minutos, mediante notas manuscritas. También grabaron en video la actividad en el terreno vallado. El comportamiento de los chimpancés cuando se tocaba cada tipo de música se comparaba con su conducta sin música, a fin de detectar eventuales diferencias significativas.

Y las hubo: Los chimpancés preferían música tradicional africana o hindú. Cuando se tocaba música de estas dos clases cerca del terreno vallado, los chimpancés pasaban bastante más tiempo en áreas donde podían escucharla mejor. Cuando se tocaba la música japonesa, era más probable encontrarlos en lugares donde resultaba más difícil o imposible oírla.

UN ESPAÑOL Y UNA PORTUGUESA DESCUBREN UNA NUEVA ESPECIE DE ESCARABAJO EN LA CUEVA MÁS PROFUNDA DEL MUNDO

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El peculiar hábitat de la cueva de Kruber en el Cáucaso occidental continúa siendo un misterio. Investigadores de dos universidades españolas han descubierto en esta sima una nueva especie de escarabajo de los abismos. 

Ilustración de Duvalius abyssimus. / Sinc - José Antonio Peñas.

Los escarabajos de las cuevas son una de las especies más icónicas de los hábitats subterráneos. Históricamente, fueron los primeros seres vivos descritos por la ciencia que están adaptados a las condiciones de vida hipogea o subterránea.

Ahora, una científica portuguesa y un español han encontrado una nueva especie de escarabajo en la sima más profunda conocida por el hombre, de 2.140 metros. Se trata de la cueva de Kruber, situada en el macizo de Arábica, en el Cáucaso Occidental.

Ana Sofia Reboleira, investigadora de las universidades de Aveiro y La Laguna; y Vicente M. Ortuño, de la Universidad de Alcalá, han publicado su hallazgo en la revista Zootaxa.

“La nueva especie de escarabajo cavernícola se llama Duvalius abyssimus. Tan solo disponemos de dos ejemplares, un macho y una hembra. Aunque fueron capturados en la sima más profunda del mundo, no se localizaron en los metros finales”, declara a Sinc Ortuño, que ha dedicado sus últimos diez años al estudio de la fauna subterránea.

El género Duvalius es un colonizador exitoso de las profundidades terrestres. La mayoría de las especies tienen un estilo de vida hipogeo y viven en cuevas o en el medio subterráneo superficial.

“Las características de la nueva especie indican que está en un grado medio de adaptación a la vida subterránea. Prueba de ello es que aún conserva ojos, que están ausentes en las especies cavernícolas muy especializadas”, añade el experto.

La región del macizo de Arábica en Abjasia, donde se halla esta cueva, es un área muy interesante desde el punto de vista biogeográfico. Con altitudes que oscilan entre los 1.900 y 2.500 metros, se compone de piedra caliza del Jurásico Cretácico inferior y superior.

Su gran extensión ha proporcionado un sinfín de refugios subterráneos a la fauna. De hecho, en el Cáucaso occidental viven varios géneros de escarabajos cavernícolas endémicos. “Su ubicación es estratégica, ya que en la zona se reúnen faunas de origen europeo, asiático y también endémico”, subraya el científico.

La entrada a la sima está a 2.240 metros sobre el nivel del mar y a 15 kilómetros del Mar Negro. Bajo numerosos tramos de desarrollo vertical, alcanza una profundidad de 1.400 metros. A partir de esta cota, se bifurca en ramales y es necesario superar varios sifones con técnicas de buceo para llegar a la máxima profundidad conocida.

“El descubrimiento del nuevo escarabajo aporta importantes datos sobre las especies que coexisten en estos ecosistemas tan desconocidos, más aún cuando se hallan en un área geográfica de muy difícil acceso, como es el caso de esta cueva”, concluye Ortuño.

Referencia bibliográfica:

Ana Sofía Reboleira y Vicente M. Ortuño. “A new species of Duvalius from world’s deepest cave (Coleoptera: Carabidae)”. Zootaxa 3784 (3): 267–274. 

ANIMALES CON CAPACIDAD DE ELECTROCUTAR Y DE COMUNICARSE ELÉCTRICAMENTE, UNA NUEVA MIRADA A SU EVOLUCIÓN

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Los animales "eléctricos" han aparecido varias veces por separado en la historia de la evolución, con diversos grados de complejidad. A lo largo de la evolución, dos grupos de peces eléctricos, uno en África (la familia Mormyridae) y otro en Sudamérica (el orden Gymnotiformes), han desarrollado de forma independiente sistemas sofisticados de comunicación utilizando las células responsables del fenómeno.

Los animales "eléctricos" son un fascinante producto de la evolución. En la imagen, una raya eléctrica de la especie Torpedo nobiliana. (Foto: Wayne Hoggard, NOAA NMFS SEFSC)

Al emitir y captar señales eléctricas débiles, los peces de este tipo han logrado una vía para prescindir de los medios habituales de comunicación, como los basados en sonidos y señales visuales, y emplear en su lugar el "canal" eléctrico. Éste les permite "hablar" silenciosamente entre ellos en la oscuridad, de manera que la mayor parte de los depredadores no pueden detectarlos por sus comunicaciones. Ambos grupos de peces son increíblemente diversos; a una especie, la famosa anguila eléctrica de Sudamérica, la evolución la ha dotado incluso de señales eléctricas tan fuertes e intensas que le permiten electrocutar a sus presas.

Un gen de especial importancia para las células eléctricas es el responsable del canal iónico de sodio dependiente de voltaje. Durante un episodio ancestral de duplicación genética, un gen de este tipo, el Scn4a, responsable de un canal iónico de sodio dependiente de voltaje, en tejido muscular, se duplicó dando lugar al gen Scn4aa y al gen Scn4ab. Esto hizo que los genes se diversificaran. Mientras que el Scn4aa se especializó en células eléctricas en los animales de África y Sudamérica, el otro, el Scn4ab, continuó especializado en los músculos. Las corrientes reguladas fluyen a través de los canales iónicos y generan señales eléctricas.

El equipo de Ammon Thompson, Derek Vo, Caitlin Comfort y Harold H. Zakon, de la Universidad de Texas en la ciudad estadounidense de Austin, ha determinado en una nueva investigación que el gen que codifica ese canal iónico de sodio, Scn4aa, podría tener una predisposición evolutiva mayor que la de su gemelo a la hora de formar parte de nuevas clases de células derivadas de células musculares.

Otro hallazgo inesperado ha sido el de que este mismo patrón de expresión genética del Scn4aa también está presente en una especie de pez que utiliza sonido para comunicarse. Este caso constituye pues otra extraordinaria adaptación evolutiva a partir de la antigua duplicación genética.

ESTUDIOS DEMUESTRAN UN ENFRIAMIENTO CLIMÁTICO GLOBAL A FINALES DEL CRETÁCICO

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Una investigación internacional, en la que han participado micropaleontólogos de la Universidad de Zaragoza, demuestra que los últimos 18 millones de años del Cretácico se caracterizaron por un descenso global y progresivo de las temperaturas medias, poniendo fin a una de las etapas más cálidas de nuestro planeta.

La revista Nature Communications recoge en acceso abierto el trabajo de 10 geoquímicos y micropaleontólogos del Reino Unido, España, Italia y Estados Unidos, en el que se ha perfeccionado un reciente método de medir las temperaturas de las aguas marinas superficiales del pasado geológico, ha informado la Universidad de Zaragoza en una nota de prensa.

Según ha explicado, este paleotermómetro (conocido como TEX86) "se revela como una de las formas más precisas de evaluar las variaciones climáticas del pasado geológico". Por parte de la Universidad de Zaragoza han participado Irene Pérez Rodríguez y José Antonio Arz Sola, miembros del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Instituto de Investigación en Ciencias Ambientales de Aragón (IUCA).

Los científicos aragoneses han contribuido al establecimiento de un modelo de edad utilizando los foraminíferos planctónicos, un grupo de microfósiles de rápida evolución. Esto les ha permitido asignar una edad específica a cada muestra analizada mediante el TEX86 y, por lo tanto, situar correctamente los valores de temperatura en la escala temporal del Cretácico.

MÉTODO

El TEX86 relaciona la temperatura del agua con la composición de las membranas celulares de las Thaumarchaeota, bacterias que abundan flotando en las capas más superficiales de todos los mares y océanos. Sus membranas están formadas por unas moléculas lipídicas (los GDGT), que pueden contener hasta cuatro anillos de ciclopentano.

El número de anillos aumenta en función de la temperatura del agua, como una adaptación de la membrana celular que le permite regular su fluidez. Cuando estas bacterias viven en aguas cálidas o cuando lo hacen en aguas frías, las proporciones de los GDGT con 1, 2, 3 o 4 anillos son muy diferentes, según una relación actualmente "bien conocida". Tras la muerte de las bacterias, sus restos se acumulan en el fondo marino formando parte de los sedimentos.

El método del TEX86 consiste en analizar la abundancia relativa de los distintos tipos de GDGT preservados como biomoléculas fósiles en las rocas sedimentarias y aplicar las relaciones actuales para evaluar la temperatura de la superficie marina dónde y cuándo vivieron esas bacterias.

Para ello, se extraen los GDGT mediante complejas técnicas químicas, midiendo sus proporciones con un cromatógrafo de gases y un espectrómetro de masas. Después, se analizan los valores mediante fórmulas análogas a las que relacionan en la actualidad las frecuencias de estas biomoléculas con la temperatura del agua y se sitúan estos valores en la escala temporal de millones de años.

ANÁLISIS EN SHUQUALAK

En el estudio, se ha utilizado el TEX86 para analizar en Shuqualak, en el Estado de Mississippi (Estados Unidos), la evolución de la temperatura de las aguas marinas superficiales en rocas carbonatadas marinas de bajas latitudes, de entre 84 y 66 millones de años.

Los trabajos han evidenciado que a comienzos de este intervalo el Atlántico Norte fue un océano relativamente cálido con unos 35 grados Centígrados de temperatura superficial media, disminuyendo con el tiempo hasta alcanzar los 28. "Esta tendencia coincide con algo ya conocido, el enfriamiento de las masas de agua superficial de altas latitudes y de las masas de agua oceánica profunda", han expuesto desde la institución académica.

Sobre la evolución climática en bajas latitudes, "no existen muchos datos fiables por lo que, cuando se coloca esta última pieza en los modelos de circulación oceánica, se comprueba que durante los últimos 18 millones de años del Cretácico nuestro planeta estuvo sujeto a un enfriamiento climático importante, progresivo y de carácter global".

En la publicación también se discute la causa principal de este cambio climático, concluyendo que el candidato más probable es una disminución en la cantidad de CO2 atmosférico, ligada a una ralentización de la actividad tectónica y de la desgasificación volcánica a escala planetaria.

Los investigadores han señalado que queda por explicar el motivo por el que este enfriamiento climático no provocó el crecimiento de casquetes polares en las altas latitudes, de modo similar a lo que ocurrió hace unos 35 millones de años, y cuál pudo ser su repercusión en los ecosistemas cretácicos, dominados por dinosaurios y grandes reptiles marinos.

¿MICROORGANISMOS EXTRATERRESTRES CONSERVADOS EN YESO MARCIANO?

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Los lagos salinos ácidos poco profundos en el terreno volcánico extremadamente árido y de gran altitud de las montañas de la cordillera de Los Andes en el norte de Chile son excelentes análogos de Marte. Los cristales de yeso que se forman en estos lagos contienen microfósiles de numerosas formas de vida, incluyendo diatomeas, algas verdes, y procariotas, algunos de los cuales son conocidos por entrar en un estado de suspensión biológica cuando los lagos salinos se secan y dejan una capa de sal en el suelo.

Vetas brillantes, que fueron descubiertas en un suelo marciano por el robot explorador Opportunity, de un mineral que al parecer es yeso, fruto posible de la acción de agua líquida depositando el material en el lugar tiempo atrás. (Foto: NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU)

Los microfósiles quedaron atrapados como inclusiones sólidas, y dentro de inclusiones fluidas, conforme avanzaba la formación de yeso.

Hay grandes probabilidades de que muchos de estos microorganismos puedan permanecer vivos, aunque sea de forma latente, dentro de inclusiones fluidas durante largos períodos de tiempo geológico.

Se ha documentado la existencia en Marte de abundante yeso similar al descrito, aunque todavía no ha sido posible examinar muestras de este yeso en busca de hipotéticos microfósiles en él.

En una nueva investigación, el equipo de Kathleen Counter Benison y Francis J. Karmanocky III, del Departamento de Geología y Geografía en la Universidad de Virginia Occidental, situada en la ciudad estadounidense de Morgantown, ha llegado a la conclusión de que esa viabilidad a largo plazo de los microorganismos dentro de inclusiones fluidas en yeso, sugiere la posibilidad de que en Marte puedan existir aún hoy en día comunidades microbianas aisladas, probablemente en suspensión biológica o "durmientes", resguardadas en bloques de yeso de ese tipo.

A la luz de estas conclusiones y de otros indicios científicos, los autores del estudio creen imprescindible que en futuras inspecciones en terrenos marcianos con yeso, éste y otros minerales de interés similar sean analizados mediante técnicas de petrografía óptica y ultravioleta, a fin de detectar la eventual presencia de esa clase de fósiles.

HALLAN EN NAMIBIA UN ARRECIFE CONSTRUIDO POR ANIMALES HACE 548 MILLONES DE AÑOS

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El descubrimiento de un arrecife en Namibia (África), creado a partir de los primeros animales esqueléticos de los que se tiene conocimiento, sugiere que estos organismos acuáticos construyeron arrecifes antes de la explosión Cámbrica, hace aproximadamente 548 millones de años.

Han hallado en Namibia (África) el arrecife más antiguo construido por los primeros animales esqueléticos. / Rachel Wood

Investigadores de la Universidad de Edimburgo y el University College de Londres, en colaboración con el Servicio Geológico de Namibi, han hallado en Namibia (África) el arrecife más antiguo construido por los primeros animales con esqueleto que se conocen. Concretamente, el nuevo arrecife está compuesto de especies de Cloudina, que se unieron y cementaron juntas.

Hasta ahora, los arrecifes más antiguos formados a partir de dichos animales metazoarios se habían datado en 530 millones de años.

“Dicho comportamiento en un metazoario representa una importante innovación ecológica mediante la cual los individuos comen mejor y permanecen mejor  protegidos al trabajar juntos”, explican los científicos.

Los investigadores creían que ciertas estrategias defensivas, como formar esqueletos o construir arrecifes, emergieron en gran parte como respuesta a la aparición relativamente rápida de la mayoría de las clases de los animales grandes hace aproximadamente 540 millones de años.

Este nuevo hallazgo, que publica la revista Science, contradice esta teoría e implica que los metazoarios construyeron arrecifes millones de años antes de la explosión Cámbrica.

Asimismo, las presiones evolutivas que dieron como resultado partes duras en los animales, tales como esqueletos y arrecifes, estaban también presentes millones de años antes de dicho período de diversificación de organismos. 

Referencia bibliográfica:

A. M. Penny, R. Wood,1 A. Curtis, F. Bowyer, R. Tostevin, K.-H. Hoffman. "Ediacaran metazoan reefs from theNama Group, Namibia" Science 344 (6191): 1504 - 1506.