EVOLUCIÓN DE UNA ESPECIE EN SOLO 15 AÑOS

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La interacción entre una especie de lagarto en Estados Unidos y otra procedente de Cuba ha tenido un efecto evolutivo asombrosamente veloz. En solo 15 años, se han registrado cambios notables.

Los lagartos verdes nativos (izquierda) han desarrollado patas que se agarran mejor a ramas finas en respuesta a la invasión de los lagartos marrones (derecha) en islas de Florida. (Foto: Todd Campbell y Adam Algar)

Unos científicos que han trabajado en islas de Florida han documentado la rápida evolución de una especie local de lagarto, en apenas 15 años, como resultado de la presión de una especie invasiva de lagarto, procedente de Cuba.

Después del contacto con la especie invasiva, los lagartos locales empezaron a acomodarse en alturas mayores en los árboles y, generación tras generación, sus patas evolucionaron para ser mejores a la hora de agarrar las ramas más delgadas y lisas que se hallan más arriba.

El cambio ocurrió a una velocidad sorprendente: En unos pocos meses, los lagartos locales habían empezado a cambiar a posiciones más elevadas, y en el transcurso de 15 años y 20 generaciones, las almohadillas de los dedos de sus patas se han vuelto más grandes, con más escamas pegajosas en sus “pies”.

El equipo de Yoel Stuart, de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, sospechaba de la existencia de un cambio, pero el grado y rapidez bajo los que estos animales han evolucionado han resultado toda una sorpresa.

Los lagartos locales estudiados se distinguen, por su color verde, de los procedentes de Cuba, que tienen un color marrón. Se cree que esta última especie apareció por vez primera en el sur de Florida en los años 50. Desde entonces, se ha propagado a otras partes del sudoeste de Estados Unidos e incluso ha saltado a Hawái.

Los investigadores especulan con que la competición entre unos y otros lagartos por la misma comida y espacio puede ser lo que ha estado impulsando las adaptaciones de la especie local. Seguramente también ha influido el hecho de que los adultos de ambas especies devoran crías de la otra especie recién salidas del cascarón.

LAS RAÍCES EVOLUTIVAS DEL VIRUS DEL ÉBOLA SON MÁS ANTIGUAS DE LO CREÍDO

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La familia de virus a la que pertenecen el del Ébola y el de Marburgo es más antigua de lo que se había pensado hasta ahora. Ambos virus se “bifurcaron” evolutivamente de su ancestro común más reciente hace millones de años. Los virus de esta clase han estado interactuando con mamíferos durante largo tiempo, también varios millones de años.

Imagen del virus del Ébola captada mediante un microscopio electrónico de transmisión (TEM), y coloreada para realzar su estructura. (Imagen: Frederick Murphy / CDC)

La nueva investigación, a cargo del equipo de Derek Taylor, de la Universidad en Buffalo (Universidad Estatal de Nueva York), muestra que los filovirus, una familia a la que pertenecen el del Ébola y su pariente igualmente letal, el de Marburgo, tienen al menos entre 16 y 23 millones de años.

Lo descubierto por esta investigación añade nuevos y útiles datos al saber científico sobre los filovirus conocidos, de los que se creía que surgieron hace 10.000 años, coincidiendo con la aparición de la agricultura. El nuevo estudio hace retroceder la aparición de la familia a la época en la que surgieron los monos antropomorfos.

Conocer más sobre la evolución comparativa del virus del Ébola y el de Marburgo podría tener repercusiones importantes sobre el diseño de vacunas y los programas que identifican los patógenos emergentes.

La investigación no se ha ocupado de la edad de las variedades actuales del virus del Ébola, sino que se ha centrado en mostrar que tanto el virus del Ébola como el de Marburgo son miembros de líneas evolutivas antiguas, y que estos dos virus se “bifurcaron” de su ancestro común más reciente hace al menos entre 16 y 23 millones de años.

EL PROYECTO ‘1.000 PLANTAS’ PROPONE CAMBIOS EN LA CLASIFICACIÓN VEGETAL

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Un estudio en el que participa el CSIC ofrece una nueva base para estudiar la evolución de las plantas y ha generado la mayor matriz de datos genéticos nucleares hasta el momento. 

La alga unicelular Netrium oblongum forma parte del grupo de algas más relacionadas con las plantas terrestres / Michael Melkonian (Universidad de Colonia).

Un grupo internacional de investigadores en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha evaluado las hipótesis clásicas de la clasificación de las plantas a través del estudio de 11 genomas y 92 transcriptomas de plantas.

La iniciativa, que parte del proyecto ‘1.000 plantas’ (1KP), ha generado datos de 852 genes nucleares. El conjunto de datos generado es, según los científicos,  el más grande hasta la fecha en plantas, y su procesamiento ofrece una nueva base para estudiar la evolución vegetal.

El estudio, publicado en la revista PNAS, ha revelado que, en contra de la hipótesis más aceptada hasta ahora, existe un estrecho parentesco entre las plantas terrestres y un grupo de algas verdes llamadas ‘algas conjugadas’.

'Adiantum aleticum'. / CSIC

También se han descubierto importantes pistas sobre el proceso de divergencia de los linajes de las plantas terrestres: según los nuevos datos, las plantas hepáticas –pequeñas y verdes, en forma de costras localizadas en bosques húmedos–  son del grupo hermano de los musgos, en lugar de serlo del resto de plantas con flores.

‘Big Data’ vegetal

“El ADN humano contiene algo más de 3.000 millones de pares de bases mientras que el un pino cualquiera tiene alrededor de 20.000 millones. Por eso en este proyecto secuenciamos transcriptomas, las regiones del ADN que después se traducen a ARN, en lugar de secuenciar genomas completos”, explica la investigadora del CSIC Lisa Pokorny, del Real Jardín Botánico.

El problema al que se han enfrentado los investigadores es que procesar el volumen de datos resultante de dichos transcriptomas requiere una gran capacidad computacional. “Cuando trabajas con 852 genes nucleares tu matriz de datos es inmensa y los métodos estadísticos desarrollados hasta ahora se quedan cortos. Como resultado, a lo largo de este proyecto han surgido nuevos métodos que podrán ser empleados en el futuro para lidiar con volúmenes de datos comparables”, añade Pokorny.

La clave está en el genoma

El estudio del transcriptoma indica que los genes de las plantas terrestres son clave en su supervivencia en un medio sin humedad constante, bajo las radiaciones solares y donde la gravedad limita el crecimiento. “El transcriptoma nos permite comprender cómo, en relativamente poco tiempo a escala geológica –apenas unos cuantos millones de años–, se sentaron las bases que dieron lugar a la enorme diversidad de plantas con flores que habitan nuestro planeta”, concluye la investigadora. 

EL MIEMBRO MÁS ANTIGUO DE UN RARO GRUPO EXTINTO DE ARTRÓPODOS

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Unos biólogos han determinado que los fósiles de un género hasta ahora desconocido de artrópodos depredadores tienen una antigüedad de 435 millones de años. Estos animales vivían en hábitats marinos de aguas poco profundas. Antes de hundirse hasta el fondo de estos hábitats y de fosilizarse durante todo ese tiempo, estos artrópodos obtenían sus presas de entre otros moradores de los mares silúricos.

Reconstrucción de Thylacares brandonensis. (Imagen: Joachim Haug / LMU)

El equipo internacional de la bióloga Carolin Haug, de la Universidad Ludwig-Maximilian (LMU) en Múnich, Alemania, reconoció recientemente a estos fósiles como los representantes más antiguos descubiertos hasta la fecha de una clase enigmática y ahora extinta de artrópodos conocida como Thylacocephala, y asignó a ella a la nueva especie Thylacares brandonensis. La posición exacta de la clase Thylacocephala en el árbol genealógico evolutivo de los artrópodos es aún una cuestión de debate intenso, tal como apunta Haug, pero los nuevos especímenes ayudarán a esclarecer las afinidades filogenéticas de este enigmático grupo de animales. La razón principal por la que ha sido tan difícil inferir la posición exacta de estos animales en dicho árbol evolutivo es que su morfología es muy extraña.

Según los autores del nuevo estudio, ciertos aspectos de la anatomía del T. brandonensis, junto con los resultados de una investigación detallada de especímenes más recientes atribuidos a este grupo, apoya la hipótesis de que la clase Thylacocephala se hallaría entre los crustáceos. Además, la anatomía de sus apéndices posteriores y lo indicado por un análisis de la organización de sus músculos sugieren grandemente que pueden ser interpretados como un grupo hermano del que se conoce como Remipedia. Los remipedios, que fueron descritos científicamente como tales por vez primera en 1981, son crustáceos ciegos que viven en cuevas de caliza inundadas en zonas costeras en los trópicos. Estos sistemas de cuevas están habitualmente conectados al mar a través de canales subterráneos y también están abiertos a la superficie en tierra firme más hacia el interior.

DOS CRÁTERES SUECOS SON LA PRIMERA PRUEBA DEL DOBLE CHOQUE DE UN ASTEROIDE CONTRA LA TIERRA

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Los cráteres suecos Lockne, de 7,5 km de ancho, y Målingen, de unos 0,7 km, fueron originados a la vez por el choque de un asteroide doble, formado por un objeto de unos 600 m y otro más pequeño de 150 m. Ambos surgieron tras la explosión de un enorme asteroide de 200 km por alguna colisión en el cinturón de asteroides principal hace 470 millones años.

Gran roca eyectada por el impacto del asteroide desde el antiguo fondo del cráter Lockne hasta varios kilómetros de su borde. (Foto: Jens Ormö)

Así lo apunta un estudio que esta semana publica en la revista de acceso abierto Scientific Reports un equipo de investigadores liderados por Jens Ormö, del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC).

“Por primera vez se ha datado con tan alta precisión una pareja de cráteres de este tipo, ambos creados hace 458 millones de años, y que constituyen el único ejemplo terrestre conocido que puede atribuirse sin lugar a dudas al impacto de un asteroide binario”, destaca Ormö a Sinc. “Todos los otros posibles candidatos dobles tienen edades con lapsos de tiempo que no permiten descartar que se hayan formado por separado”.

El buen estado de conservación de Lockne y Målingen, separados unos 16 km, ha permitido conseguir las pruebas geológicas necesarias para relacionarlos.

“El impacto doble se produjo en un mar poco profundo y los dos objetos chocaron sobre una misma configuración estratigráfica rocosa situada bajo una columna de agua de unos 500 m”, explica Ormö.

El investigador subraya el valor de estos datos “como referencia para las simulaciones numéricas de estos eventos, y por tanto, para evaluar los riesgos potenciales de los impactos de asteroides en el mar”.

Además, las formas de los dos cráteres están en consonancia con el impacto de un proyectil fragmentado, lo que lleva a los científicos a suponer que el asteroide binario pertenece al tipo denominado ‘pila de escombros', formado con piezas diversas unidas por fuerzas gravitacionales.

Las observaciones de asteroides cercanos a la Tierra indican que alrededor de un 16%  viajan en parejas; sin embargo, solo se han identificado unos pocos y controvertidos pares de cráteres asociados en la superficie de nuestro planeta.

Según los autores, es muy raro que un cráter de impacto pueda asociarse a un evento de ruptura datado en un tiempo concreto en el cinturón de asteroides, y en este caso se ha conseguido el único ejemplo doble conocido. Este, a su vez, servirá de referencia para analizar otros impactos dobles, así como la formación y evolución de los asteroides binarios en el sistema solar. (Fuente: SINC)

LAS ANTIGUAS MONTAÑAS QUE HICIERON POSIBLE LA GRAN PROLIFERACIÓN DE ESPECIES ANIMALES DE LA QUE DERIVA LA FAUNA ACTUAL

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Unos científicos han hallado evidencias de que una antigua y vasta cordillera propició la explosión de vida sobre la Tierra que comenzó a registrarse hace aproximadamente 600 millones de años.

La cordillera era similar en escala al Himalaya, y se extendía a lo largo de al menos 2.500 kilómetros de territorios que hoy forman parte de África occidental y del nordeste de Brasil, los cuales en esa época formaban parte del supercontinente Gondwana.

Se encontró la base de la antigua cordillera montañosa, erosionada hace mucho tiempo, en el nordeste de Brasil. Este lugar, con paisajes de apariencia biológicamente modesta como el mostrado en la imagen, fue en muchos sentidos una fuente de la vida. (Foto: Carlos Ganade de Araujo)

Al igual que en el caso del Himalaya, la cordillera fue erosionada intensamente debido a su enormidad. A medida que los sedimentos fueron transportados hacia los océanos, esas aportaciones proporcionaron los nutrientes perfectos para que la vida floreciera en una impresionante explosión evolutiva de nuevas especies.

La comunidad científica ya llevaba tiempo especulando sobre el posible papel de tan enorme cordillera montañosa en la aportación a los océanos de sedimentos aptos como nutrientes, debido a la forma en que la vida prosperó y la química oceánica cambió en esa época.

Finalmente, el equipo de Daniela Rubatto y Joerg Hermann, de la Universidad Nacional Australiana, así como Carlos Ganade de Araujo, de la Universidad de Sao Paulo en Brasil, ha encontrado pruebas que lo demuestran.

El descubrimiento es la prueba más antigua de la existencia en la Tierra de montañas comparables en escala al Himalaya.

Aunque las montañas hace mucho que fueron consumidas por la erosión, las rocas de su base aún son capaces de revelar la historia de la gran influencia ejercida por la antigua cordillera montañosa en su época dorada.

La cordillera fue formada por dos continentes que colisionaron. Durante este choque, las rocas de la corteza fueron empujadas unos 100 kilómetros hacia el interior del manto, donde las altas temperaturas y presiones formaron nuevos minerales.

A medida que las montañas se erosionaron, su base regresó a la superficie, y materia pétrea de esas antiguas “raíces” fue identificada y extraída en Togo, Mali, y el nordeste de Brasil, por Ganade de Araujo. Él reconoció que las muestras eran únicas, así que trajo las rocas a la Universidad Nacional Australiana donde, usando equipamiento muy sofisticado, se identificó con precisión que tenían una edad similar, y que se habían formado a profundidades parecidas y muy grandes.

LA INESPERADA CAPACIDAD DE ALGUNAS BACTERIAS PARA RECURRIR AL HIDRÓGENO COMO UNA FUENTE ALTERNATIVA DE ENERGÍA

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Las bacterias que oxidan el nitrito son actores clave en el ciclo natural del nitrógeno en la Tierra, y en tecnologías con diversas aplicaciones prácticas. El nitrógeno, un elemento químico esencial para la vida, es transformado en sus distintas formas químicas en los numerosos pasos del ciclo global del nitrógeno. Las bacterias que oxidan el nitrito son importantes en este ciclo porque convierten a este tóxico compuesto en nitrato, que es menos dañino. El nitrato formado como consecuencia de esa oxidación es un sustrato para otros procesos microbianos importantes y una fuente de nitrógeno para muchas plantas.

Imagen captada mediante microscopio electrónico en la que se muestran células de bacterias Nitrospira con una amplificación de 70.000 aumentos. (Foto: © Boris Nowka y Eva Spieck, Universidad de Hamburgo)

Los oxidantes de nitrito ambientalmente más extendidos pertenecen al género Nitrospira. Estas bacterias se encuentran en los hábitats más diferentes, tales como el suelo, los ríos, los lagos, los mares e incluso en manantiales de aguas termales. Además, las Nitrospira son las principales bacterias que oxidan el nitrito en las depuradoras de aguas residuales.

Desde la descripción de las primeras bacterias que oxidan el nitrito en el siglo XIX, los científicos han venido asumiendo que la supervivencia de estos microorganismos debe depender del nitrito como fuente de energía. Por tanto, la presencia de tales bacterias en el medio ambiente y en instalaciones de tratamiento de aguas residuales ha sido habitualmente asociada con el ciclo del nitrógeno.

Ahora, el equipo internacional de Holger Daims y Hanna Koch, de la Universidad de Viena en Austria, ha mostrado que estas bacterias pueden usar hidrógeno como fuente alternativa de energía. La oxidación del hidrógeno con oxígeno permite su crecimiento independientemente del nitrito y un estilo de vida ajeno al ciclo del nitrógeno. La oxidación del hidrógeno permite a las bacterias Nitrospira colonizar hábitats inesperados para la ciencia tradicional.