MÁS CONTROVERSIA SOBRE EL ORIGEN DEL PERRO

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El origen del perro ha inspirado una persistente controversia. ¿Dónde y cuándo se separaron por vez primera los perros de los lobos? La pregunta ha sido respondida en varias ocasiones durante los últimos años, pero los resultados de aquellos estudios han sido puestos en tela de juicio. Ahora, el equipo de Peter Savolainen, experto en el tema e investigador del Real Instituto Sueco de Tecnología, presenta una nueva respuesta, que contradice las conclusiones de algunas investigaciones previas.

Un lobo. (Foto: John y Karen Hollingsworth / USFWS)

Algunos científicos defienden que el perro y el lobo se bifurcaron evolutivamente por primera vez en el Oriente Medio; otros dicen que sucedió en Europa. Pero Savolainen ha mantenido desde hace mucho que los perros se originaron solo en el sudeste de Asia, y su equipo ha obtenido una nueva evidencia que confirma sus hallazgos anteriores.

En el nuevo estudio se ha determinado además que la separación respecto a los lobos se produjo hace unos 33.000 años.

Los estudios previos de Savolainen estaban basados en análisis de ADN mitocondrial. Pero recientemente otros investigadores han usado datos de ADN nuclear para refutar estos hallazgos, alegando que los perros se originaron en el Oriente Medio, Asia Central o Europa.

Pero aparentemente, según Savolainen, esos investigadores cometieron un error: trabajar con datos que no incluían muestras del sudeste de Asia. Así que, si como dice Savolainen, los perros proceden de esta zona, aquellos estudios no habrían podido detectarlo.

Esa es la razón por la que el equipo de Savolainen analizó una colección de muestras de 46 perros, que incluye algunas del sur de China y del sudeste de Asia. Él y sus colaboradores han encontrado que los perros de esta última región destacan de entre todas las otras poblaciones perrunas, porque poseen la mayor diversidad genética y están genéticamente más próximos al lobo.

Esto proporciona fuertes evidencias de que el perro se originó en el sudeste de Asia, lo que confirma el resultado de los estudios previos de Savolainen con el ADN mitocondrial.

Una explicación para la separación entre perro y lobo hace 33.000 años podría ser que la población de este último se dividió y que los lobos del sur de China evolucionaron hacia los perros. Sin embargo, la ruta exacta de propagación hacia las poblaciones de perros totalmente domesticados que se establecieron por todas partes del mundo hace 15.000 años no está todavía claro.

En la investigación también ha trabajado Chung-I Wu, de la Universidad de Chicago en Estados Unidos.

¿LOS VEGETALES SON CAPACES DE APRENDER?

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Algunos científicos creen que las plantas no son organismos pasivos, sino que pueden demostrar una cierta capacidad de aprendizaje. A fin de verificar más allá de toda duda si esto es cierto o no, se ha decidido poner en marcha una investigación en el Instituto de Evolución y Ecología dependiente de la Universidad de Tubinga en Alemania.

Una planta carnívora Venus Atrapamoscas. (Foto: Alexandra Kehl / Universität Tübingen)

El equipo de Michal Gruntman y Katja Tielbörger realizará experimentos para comprobar si las plantas, como los animales, pueden ser condicionados a pesar de su falta de cerebro. O, dicho de otro modo, si las plantas pueden ser condicionadas como los perros de Pavlov.

Su modelo es el famoso experimento realizado por el premio Nobel ruso Iván Pavlov, quien mostró que los perros podían ser condicionados a salivar incluso cuando no había comida presente, dándoles una señal que ellos relacionaban con la alimentación; en el experimento de Pavlov, era el sonido de una campana, que habían aprendido a relacionar con comida por sonar siempre que se les daba de comer.

El equipo de Gruntman y Tielbörger comprobará si las plantas pueden ser condicionadas de la misma manera usando una señal, es decir, intentará demostrar un comportamiento que en la naturaleza no tenga nada que ver con la propia señal. Utilizarán vegetales como la planta carnívora Venus Atrapamoscas (Dionea), y la Mimosa pudica que también es capaz de ejecutar movimientos bastante rápidos cuando la tocan, a fin de explorar esa provocadora hipótesis.

Si esta última es confirmada, significará que la frontera entre los reinos animal y vegetal es menos nítida de lo que pensamos. Gruntman y Tielbörger sospechan que las plantas no difieren de los animales en el nivel más básico de comportamiento.

LOS DINOSAURIOS REALIZABAN JUEGOS PREVIOS AL SEXO

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Los dinosaurios tenían conductas de apareamiento similares a las aves modernas. Así lo prueban los raspones descubiertos en rocas de hace 100 millones de años en Colorado (EE UU) por el equipo del paleontólogo Martin Lockley. Es la primera evidencia física de ceremonias de cortejo entre estos reptiles.

Reconstrucción de dinosaurios durante su actividad de exhibición sexual. / Ilustración de Lida Xing y Yujiang Han

Un equipo de científicos de la Universidad de Colorado en Denver (EE UU) ha hallado grandes raspones realizados por dinosaurios en piedra arenisca de hace 100 millones de años, similares a los que realizan las aves modernas y que son conocidas como ‘cerenominas de raspado’. Los machos hacen estas marcas para mostrar sus capacidades realizando una especie de ‘nidos’ para parejas potenciales.
"Este es el primer yacimiento con evidencias de apareamiento de los dinosaurios en los que se visualizan rituales, y la primera evidencia física de comportamiento de cortejo", dice el paleontólogo Martin Lockley, autor principal del estudio, que añade: "Estas enormes marcas de rascaduras rellenan el hueco que faltaba en nuestra comprensión del comportamiento de los dinosaurios". El estudio se publica en la revista Scientific Reports del grupo Nature.
Los científicos encontraron evidencias de más de 50 de estas raspaduras, algunas tan grandes como una bañera, en una zona de Colorado donde también se han confirmado huellas de dinosaurios carnívoros y herbívoros.
Los comportamientos de selección sexual son comunes en los mamíferos y las aves, pero hasta ahora los científicos solo podían especular sobre como sería durante el apareamiento de los dinosaurios. Suponían que podría ser similar a la de sus parientes modernos, los pájaros.
"Esta es una evidencia física de los juegos previos que son muy similares a los de las aves actuales, que utilizan la ceremonia del cortejo de rascado generalmente cerca de sus lugares de nidificación finales –señala el paleontólogo–. Así que la evidencia de raspadura fósil ofrece una pista de que los dinosaurios pudieron estar reunidos aquí hace millones de años para reproducirse y luego anidar cerca".
Lockley y su equipo han sido capaces de eliminar las marcas de raspado de las losas gigantes de roca sin dañarlos. Para ello, crearon imágenes 3D de las raspaduras usando una técnica de capas fotográficas llamada fotogrametría. También hicieron copias en moldes de caucho y fibra de vidrio de los rasguños, que están siendo almacenados en el Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver.

Los investigadores Martin Lockley (derecha) y Ken Cesta posan junto a los grandes rasguños de dinosaurio que descubrieron en el oeste de Colorado / Universidad de Colorado

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.

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 (ergaster, heidelbergensis, 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

CUANDO LOS RESTOS DE LOS DIENTES HABLAN DEL COMPORTAMIENTO DE LOS PRIMATES

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Los restos vegetales recuperados del registro fósil del sarro dentario de chimpancés de Costa de Marfil aportan información sobre la dieta de estos primates. Un equipo internacional con participación de la Universidad de Valencia ha comparado los datos observados a largo plazo del comportamientos de los chimpancés salvajes de esta región con las partículas de las plantas atrapadas en el cáculo dental. Los resultados arrojan luz sobre el comportamiento a partir de la dieta.

Cálculo dental Chimpancé Taï. / Robert Power

El equipo internacional, que cuenta con la colaboración de la Universidad de Valencia, ha descubierto que los restos vegetales recuperados a partir del registro del cálculo dental de chimpancés del bosque Taï (Costa de Marfil) coinciden, en términos generales, con los datos de alimentación recogidos en los últimos veinte años en el proyecto Chimpancé Taï, realizado por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva (Leipzig, Alemania).

Así lo revela el estudio publicado en Scientific Reports. Estos restos aportan información precisa de comportamientos que no se pueden observar de manera directa en estos primates –los más próximos genéticamente a los humanos–: cómo son, a qué edad se destetan o cuándo comienzan a dominar la habilidad de romper nueces.

Este trabajo es uno de los primeros en confirmar que el registro del cálculo dental puede proporcionar una imagen sustancial de la dieta, y remarca la importancia del método utilizado para el estudio de las poblaciones para las cuales no es posible observar directamente la conducta alimentaria, como en grupos de primates aislados, y hasta en grupos de antepasados humanos.

“Estos resultados aclaran cómo podemos utilizar el cálculo dental para reconstruir la ecología de la dieta en arqueología, primatología y evolución humana”, afirma Domingo C. Salazar-García, del departamento de Prehistoria y Arqueología de la UV. Este descubrimiento demuestra que el cálculo dental es, probablemente, un reservorio de la dieta muy útil, pero a la vez más complicado de lo que originalmente se pensaba.

El cálculo o sarro dentario se ha convertido en una fuente de múltiples datos sobre la historia de la vida de individuos, vivos o muertos, y está ganando terreno para ser considerado como un material de gran valor para la reconstrucción objetiva de la historia de la vida.

Los investigadores utilizan cada vez más las partículas de las plantas atrapadas en el cálculo dental para reconstruir cuál era la elección alimentaria de las poblaciones del pasado. Por ejemplo, los microrestos vegetales de los cálculos dentales se han utilizado para identificar el uso de las plantas en los homínidos, como los neandertales y los Australopithecus sediba.

Pero deducir el uso de las plantas a partir del cálculo dental es aún un reto que habrá que afinar y mejorar, porque hasta ahora muy pocos estudios han intentado correlacionar los datos que aporta con los registros dietéticos. En este sentido, los chimpancés, como también otros parientes vivos más cercanos, constituyen una de las mejores analogías para poner a prueba este método y descubrir algunos de los comportamientos más antiguos como especie.  

“En nuestro estudio se compara la información de la composición del cálculo dental de los animales con los datos observados a largo plazo del comportamiento de los chimpancés salvajes del Parque Nacional de Taï, en Costa de Marfil”, detalla Robert Poder, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, y cuya tesis dirige el investigador Domingo C. Salazar García de la UV.

Con este objetivo, los investigadores hicieron un análisis de alta resolución de los microrestos del cálculo dental de 24 chimpancés (Pan troglodytes verus) muertos de Taï. Basándose en la mezcla de microrestos (fitolitos y almidón) de los restos vegetales, reconstruyeron la dieta de los animales. Por otra parte, los científicos identificaron evidencias de importantes acontecimientos que ocurrieron en la vida de los individuos, como es el destete y la adquisición de habilidades de utilizar herramientas, como romper las nueces.

Desde hace tiempo son conocidos los factores como la especialización de la dieta, la adquisición de herramientas para alimentarse y la edad de destete de los lactantes son de gran importancia en los grandes simios y en los humanos. No obstante, hasta ahora muchos de los enfoques realizados para reconstruir la dieta han dejado sin respuesta las preguntas específicas sobre su composición y sobre los acontecimientos ocurridos en la historia de la vida de los individuos, sobre todo para los especímenes fósiles.

Por tanto, son necesarios métodos nuevos para recuperar datos sobre la alimentación de diferentes poblaciones que eviten algunas deficiencias que presentan otras técnicas, como la observación directa o el análisis de isótopos estables. Es evidente que en algunos contextos la observación directa simplemente no es posible, como en el caso de las poblaciones de grandes simios y de grupos humanos extinguidos.

Referencia bibliográfica:

Robert C. Power, Domingo C. Salazar-García, Roman M. Wittig, Martin Freiberg, Amanda G. Henry. "Dental calculus evidence of Taï Forest Chimpanzee plant consumption and life history transitions one foods African breadfruit important shared food" Scientific Reports 19 October 2015, DOI: 10.1038/srep15161

LA TESTOSTERONA PUEDE ESTAR MODULADA POR LAS NORMAS SOCIALES

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La testosterona ha sido considerada una hormona eminentemente masculina, cuya presencia estaba determinada por factores innatos. Sin embargo, un estudidio, liderado por Universidad de Michigan (EE UU), indica que la influencia cultural que ha llevado tradicionalmente al sexo masculino al ejercicio del poder y ha relegado al femenino a un segundo plano ha podido influir en la existencia de niveles de testosterona más altos en los hombres.

El trabajo, publicado en la revista PNAS, examina cómo los niveles de testosterona cambian en comportamientos asociados tradicionalmente con el sexo masculino, como la competición y el ejercicio del poder. Para ello, el equipo científico, dirigido por Sari M. van Anders, analizó el nivel hormonal de 41 participantes –que además eran actores profesionales– antes y después de realizar un monólogo que representaba una interacción laboral en la que se realizaba una ostentación de poder.

El guion del monólogo fue escrito por un director de teatro con el apoyo de los autores del estudio de manera que el texto permitiera actuaciones enmarcadas en diferentes géneros. Se solicitó a los actores, hombres y mujeres, que representaran el monólogo dos veces –una en un estilo masculino y otra en un estilo femenino– para discernir si los cambios en los niveles de testosterona se debían a la demostración de poder en sí mismo o al estilo de actuación interpretando a un hombre o a una mujer.

Los autores descubrieron que al realizar el monólogo los niveles de testosterona se elevaban en las mujeres, independientemente del sexo al que encarnaran durante la representación.

Según los científicos, estos resultados sugieren que el comportamiento competitivo exhibido en el monólogo pudo haber modulado la testosterona más que la caracterización masculina, y que las normas sociales que fomentan comportamientos diferentes entre hombres y mujeres pueden contribuir a la existencia de niveles más altos  de testosterona en los varones.

Los autores del estudio señalan que anteriormente la diferencia en los niveles de testosterona era concebida ampliamente como una diferencia de sexo, es decir, que su mayor o menor presencia reflejaba masculinidad y feminidad. En conjunto, esto llevaba a una caracterización de la testosterona como la esencia de la masculinidad, fija, invariable y determinada únicamente por factores innatos. Sin embargo, este trabajo hace hincapié en la existencia de la neuroplasticidad y la modulación social.

“Claramente, la testosterona responde al contexto social, pero siguen existiendo enormes brechas en la comprensión de cómo la plasticidad neuroendocrina está modulada por las normas sociales, especialmente por las relacionadas con el género”, concluyen. (Fuente: SINC)

CÓMO LA EVOLUCIÓN CONDUJO A LAS JIRAFAS HASTA SU LARGUÍSIMO CUELLO

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El cuello llamativamente largo de las jirafas siempre ha llamado la atención de los científicos y del público en general. ¿Cómo llegaron estos animales a través de la evolución hasta este rasgo anatómico tan peculiar? Los científicos hace mucho que teorizan que el largo cuello de las jirafas actuales evolucionó para permitirles acceder a más vegetación de la que alimentarse o para desarrollar un método especializado de lucha.

Ilustración de la prolongación y acortamiento del cuello dentro de la familia de las jirafas. Se indican el nombre, y los millones de años atrás. El okapi y la jirafa son los actuales. (Imagen: Nikos Solounias y Melinda Danowitz)

Un nuevo estudio de vértebras cervicales fósiles, realizado por el equipo de Nikos Solounias, especialista en anatomía de las jirafas y paleontólogo del Instituto Tecnológico de Nueva York en Estados Unidos, revela que la evolución sucedió probablemente en varias etapas, dado que una de las vértebras del cuello del animal se alargó primero hacia la cabeza y luego hacia la cola, un millón de años después. La investigación muestra, por primera vez, los detalles específicos de la transformación evolutiva en especies extintas dentro de la familia de las jirafas.

Solounias y Melinda Danowitz estudiaron 71 fósiles de nueve especies extintas y dos vivas en la familia de las jirafas. Los huesos, descubiertos a finales del siglo XIX y principios del XX, estaban guardados en museos de todo el mundo, incluyendo algunos del Reino Unido, Austria, Alemania, Suecia, Kenia y Grecia.

También han encontrado que la jirafa más primitiva ya comenzó con un cuello ligeramente alargado. El alargamiento se inició incluso antes de que la familia de las jirafas se hubiera creado hace 16 millones de años.

Pero el principal descubrimiento vino después de que los investigadores analizaran las características anatómicas de los diversos fósiles y los compararan con el árbol evolutivo. Mientras el cuello de la jirafa ya reconocible como tal se estaba haciendo más largo, el cuello de otro miembro de su familia se estaba acortando.

Tras millones de años de evolución, el okapi, que se encuentra en África Central y es el otro miembro superviviente de la familia de las jirafas, difiere por completo de la jirafa en cuanto a longitud del cuello.

UN PEQUEÑO MAMÍFERO DE CUENCA REVELA LOS PRIMEROS RASTROS EVOLUTIVOS DEL PELO

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Los restos de un mamífero de hace 125 millones de años, encontrados en el yacimiento de Las Hoyas (Cuenca), han revelado las primeras pruebas evolutivas del pelaje en mamíferos. Este hallazgo fósil, llamado Spinolestes, lucía una melena de pelos largos y la espalda cubierta por espinas finas, como los actuales erizos.

Los restos de un mamífero de hace 125 millones de años, encontrados en el yacimiento de Las Hoyas (Cuenca), han revelado las primeras pruebas  evolutivas del pelaje en mamíferos. Esta imagen es una reconstrucción del mamífero Spinolestes, que, al igual que los modernos erizos, tiene una piel espinosa en su espalda como dispositivo de protección. / Óscar Sanisidro

En el yacimiento de Las Hoyas, en Cuenca, se preservan detalles excepcionales de todo tipo de organismos del Cretácico Inferior que permiten descifrar la evolución, no solo del esqueleto, sino también de los tejidos blandos que caracterizan a las especies modernas. 

Un equipo internacional, liderado desde la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), presenta esta semana en la revista Nature el único mamífero hallado hasta ahora en este ecosistema de hace 125 millones de años. La extraordinaria preservación del fósil revela las primeras evidencias evolutivas del pelo en mamíferos. Tenía en la espalda diminutas espinas, de una décima parte de un milímetro de diámetro, similares a las de erizos actuales.

La nueva especie se llama Spinolestes xenarthrosus y pertenece a un grupo primitivo de mamíferos extintos, los triconodontos. El pequeño animal, de tamaño similar a una zarigüeya, se ha presentado en una rueda de prensa en el Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha (Cuenca).    

“Se trata de la primera especie fósil que revela de modo inequívoco la estructura microscópica del pelo que recubre la piel de los actuales mamíferos”, afirmó Ángela D. Buscalioni, directora del proyecto I+D Las Hoyas y miembro de la Unidad de Paleontología de la UAM.

Pequeño excavador

Spinolestes xenarthrosus vivió hace 125 millones de años en lo que por entonces era uno de los primeros humedales tropicales del planeta, alimentándose posiblemente de insectos y larvas.

Pesaba entre 50 y 70 gramos y se caracterizaba por tener el oído medio desarrollado, vértebras lumbares con múltiples articulaciones y molares con tres cúspides. También tenía melena en el cuello y una corta cresta que le recorría la espalda. Las manos, propias de los animales que se han adaptado 

a la excavación, sugieren un estilo de vida similar al de las actuales musarañas acorazadas.

“El hallazgo demuestra que, contrario a lo que se creía, la evolución del pelo, junto con otras estructuras de la piel, no ocurrió gradualmente, sino que tuvo lugar simultáneamente en el origen del linaje”, detalló la investigadora durante la presentación en Cuenca.

Además, los tejidos blandos fosilizados en el tórax y el abdomen forman lo que los autores creen que es un diafragma muscular. Jesús Marugán-Lobón, del mismo equipo de trabajo, resaltó que “Spinolestes conserva los bronquiolos pulmonares y el contorno del hígado, demarcando la ubicación del diafragma, lo que ​proporciona la huella más antigua del sistema respiratorio en mamíferos”.

“Las impresiones de piel ofrecen además la primera evidencia de pabellones auriculares en el registro fósil de este grupo biológico”, destacó Hugo Martín-Abad, también de la Unidad de Paleontología de la UAM.

Los investigadores españoles firman el trabajo junto a paleontólogos de las Universidades de Bonn (Alemania), Rennes (Francia) y Chicago (EE.UU.).

Restos fósiles de Spinolestes xenarthrosus. / UAM

Técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM), tomografía computarizada (TC) y análisis de composición mineral por energía dispersiva de rayos X (EDAX), han permitido obtener imágenes a nivel celular del tejido blando y el pelo de este pequeño excavador.

Un humedal primigenio

En más de 30 años de investigación, el yacimiento de Las Hoyas ha revelado el registro completo de un humedal del Cretácico Inferior compuesto por más de 250 especies, entre las que se encuentran importantes fósiles de dinosaurios (Pelecanimimus, Concavenator) y aves primitivas con dientes y garras (Iberomesornis, Concornis).

Los suelos anegados, charcas y lagunas de agua dulce que dominaron el lugar, sumado a un fino y poco frecuente proceso de fosilización atribuido a algas y bacterias, han terminado por ofrecer un escenario privilegiado para el estudio de importantes hitos evolutivos, como el momento en el que aparecieron las primeras plantas con flores y la diversificación de muchas de las especies animales que hoy conocemos.

Referencia bibliográfica:

A Cretaceous eutriconodont and integument evolution of early mammals. Doi:10.38/Nature14905.

LA EVIDENCIA MÁS ANTIGUA DE OXÍGENO LIBERADO POR FOTOSÍNTESIS

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Unos análisis recientes muestran que ciertas rocas con contenido de hierro que se formaron en el fondo oceánico hace 3.200 millones de años presentan pruebas inequívocas de presencia de oxígeno. La única fuente lógica para ese oxígeno es el ejemplo más temprano conocido de fotosíntesis por organismos vivos.

Aaron Satkoski sostiene una muestra extraída de una roca de hace 3.230 millones de años, encontrada en Sudáfrica. La muestra proporciona la prueba más antigua conocida de fotosíntesis del oxígeno. (Foto: David Tenenbaum/University of Wisconsin-Madison)

Se sabe, por rocas de hace 3.400 millones de años, que el océano no contenía prácticamente oxígeno libre en esa época. Investigaciones recientes han mostrado que hubo un pequeño aumento en el oxígeno a partir de hace 3.000 millones de años.

Las rocas ahora analizadas por el equipo de Aaron Satkoski y Clark Johnson, de la Universidad de Wisconsin-Madison en Estados Unidos, tienen 3.230 millones de años, y están bastante bien conservadas. Son del tipo conocido como jaspe, con una composición química rica en óxido de hierro y cuarzo.

Las causantes más probables de la liberación del oxígeno que luego pasó al óxido de hierro de esas rocas son las cianobacterias, organismos fotosintéticos antiquísimos que vivieron en las aguas oceánicas de aquellos tiempos remotos.

La prueba más temprana de la existencia de vida se remonta ahora mismo a 3.500 millones de años atrás, así que la fotosíntesis del oxígeno surgió no mucho después que la propia vida.

Hasta hace poco, se creía que el oxígeno fue escaso en la Tierra hasta la Gran Oxidación, un fenómeno acaecido hace entre 2.400 y 2.200 millones de años, que consistió en un marcado aumento en la cantidad de oxígeno en la atmósfera, como consecuencia de la actividad de microorganismos fotosintéticos que producían oxígeno y que proliferaron de modo masivo en todas partes del planeta.

EL ANCESTRO DE LAS PLANTAS TERRESTRES ESTABA PROGRAMADO PARA SALTAR A LA ORILLA

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El alga a partir de la cual se originó la vida terrestre ya sabía cómo sobrevivir en tierra antes de abandonar el agua. Según un nuevo estudio, el antepasado acuático estaba genéticamente preadaptado para relacionarse con hongos y bacterias, como lo hacen las plantas terrestres para nutrirse del suelo.

Antocerotas. / RJB

Cuando el ancestro de las plantas actuales realizó con éxito la transición del medio acuático al inhóspito medio terrestre hace 450 millones de años, cambió el planeta. Se alteró el clima radicalmente y se sentaron las bases para la vasta diversidad terrestre.

Según un estudio internacional, con participación del Real Jardín Botánico (CSIC), el ancestro acuático de las plantas terrestres ya sabía cómo sobrevivir en tierra antes de abandonar el agua. Estaban programados para dar el salto a la orilla. Pero la transición al medio terrestre seguía siendo un misterio para los científicos.

El trabajo, publicado en la revista científica PNAS, revela que el ancestro de las plantas terrestres tenía ya la capacidad de vivir en tierra, antes incluso de transformarse en la primera planta que colonizaría la tierra. 

“Este hallazgo es importante porque nos ayuda a desentrañar la historia de cómo las primeras plantas terrestres surgieron a partir de algas de agua dulce, de cómo constituyeron relaciones simbióticas con microorganismos como hongos y bacterias y de cómo transformaron el medio terrestre para que fuese habitable”, señala Lisa Pokorny Montero, investigadora del Real Jardín Botánico (CSIC), quien en la actualidad trabaja en el Botánico de Kew de Londres (Reino Unido).

“Además, comprender las rutas genéticas implicadas podría ayudar a ingenieros agrónomos a dilucidar otras rutas semejantes, posiblemente conservadas en plantas como cereales y algas verdes, con aplicaciones en producción de biocombustibles y que ahora requieren el uso de cantidades considerables de fertilizantes químicos”, añade la investigadora española.

Interacción entre plantas terrestres y hongos simbióticos

“Esperábamos que estos mecanismos hubiesen surgido coincidiendo con la transición de las plantas al medio terrestre”, explica Jean-Michel Ané, profesor de microbiología y agronomía de la Universidad de Wisconsin en Madison (EEUU) y coautor. “La sorpresa fue encontrar en las algas los mecanismos que permiten a las plantas terrestres interaccionar con hongos simbióticos”, recalca el científico.

Este descubrimiento muestra por primera vez que las algas ya tenían la capacidad de interaccionar con microbios beneficiosos en el medio acuático. “Sin el desarrollo de esta pre-adaptación en algas la Tierra sería hoy un lugar muy distinto”, apunta Pierre-Marc Delaux, primer autor e investigador postdoctoral en UW-Madison.

En la actualidad, muchas especies de plantas dependen de relaciones simbióticas con microorganismos para desarrollarse. Famosa es la asociación de las legumbres con bacterias fijadoras de nitrógeno.

Pero muchas otras especies de plantas dependen de relaciones con hongos para transformar químicamente los minerales del suelo en formas que puedan beneficiar a dichas especies. "La adquisición eficaz de nutrientes minerales fue posiblemente uno de los iniciales retos a los que las primeras plantas terrestres tuvieron que enfrentarse", subraya Ané.

“La asociación entre plantas, algas y hongos probablemente desempeñó un papel realmente importante en la capacidad de las plantas de colonizar el medio terrestre”, cuenta el científico. “De hecho, muchos pensamos que las plantas pudieron colonizar la tierra como resultado de su capacidad para asociarse a hongos simbióticos”. Los genes necesarios para inducir la simbiosis entre plantas y microorganismos probablemente aparecieron en un ancestro común a las algas verdes y a las plantas terrestres, añade Ané.

Algas zignematofíceas. Izquierda: Muelas del pan (Roya obtusa). Derecha: Galende Lago de Sanabria (Netrium interruptum). / Antonio Guillén Oterino

Antes de este estudio no sabía mucho sobre la asociación entre algas y hongos. Las rutas genéticas empleadas en plantas para establecer simbiosis con hongos eran conocidas en hepáticas, un ancestral linaje de plantas hermano al resto de plantas terrestres. Las hepáticas medran, principalmente, en ambientes húmedos por todo el mundo y sus fósiles constituyen la primera evidencia de la transición de las plantas al medio terrestre.

“Anteriormente habíamos identificado estos mecanismos en hepáticas, pero no en algas”, indica Ané. Aunque se habían encontrado microorganismos asociados a algas, se pensaba que eran patógenos y no simbiontes. “Nadie ha estudiado estas asociaciones en algas de agua dulce. Pensamos que algunas de estas asociaciones pueden ser beneficiosas”, declara.

Las características genéticas de plantas, animales y microbios tienden a estar conservadas y a ser reutilizadas a lo largo de su historia evolutiva. El descubrimiento de las rutas genéticas que faculta la asociación con microorganismos beneficiosos tanto en algas como en cereales, que hoy en día requieren gran cantidad de fertilizantes químicos en su producción, podrían permitir diseñar formas más eficientes de adquisición de nutrientes en plantas, reduciendo de forma notable el uso de fertilizantes químicos en la agricultura y en la producción de biocombustibles.

EL ÁRBOL GENEALÓGICO DE LAS AVES ARROJA LUZ SOBRE SU EVOLUCIÓN

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La secuenciación del genoma de 198 especies de aves que viven en la actualidad y dos grupos de crocodilios ha dado nuevas pistas sobre las relaciones evolutivas de las neoaves, un grupo que incluye a la mayoría de las aves modernas. El equipo internacional de científicos destaca la importancia de este avance, fundamental para profundizar en el conocimiento de los dinosaurios, sus antepasados directos.

El estudio que publica la revista Nature profundiza en la filogenia de las aves. En la imagen, un tucán toco (Ramphastos toco). / Wikipedia

A pesar de las investigaciones que se han realizado sobre la filogenia de las aves modernas, todavía quedan muchas incógnitas por resolver sobre los dinosaurios, sus antepasados directos. Para ampliar y entender mejor el árbol genealógico de estos seres vivos, un equipo de científicos de EE UU ha analizado más de 390.000 muestras de genoma secuenciado. 

El estudio, publicado en la revista Nature, permite establecer cinco grandes grupos aviarios. El primero de ellos incluye guabairos, vencejos y colibríes. El segundo une a los cucos y las avutardas con palomas y gangas. Otro engloba a las grullas y sus familiares. El cuarto agrupa a las aves acuáticas y marinas. Y el último comprende las aves terrestres. 

Jacob Berv, investigador de la Universidad Cornell (EE UU), destaca la importancia de utilizar al grupo externo de los crocodilios en los análisis para hallar una raíz común a la filogenia de las aves. “Resulta útil porque nos permite confirmar que el grupo de los paleognatos (el cual incluye avestruces, kiwis, y tinamús, entre otros) es el grupo hermano de todas las aves que existen en la actualidad”, declara a Sinc el científico. 

Dentro de esta amalgama de seres vivos habría que destacar al hoacín (Opisthocomus hoazin), la única especie viva del orden de los Opisthocomiformes y la que tiene una línea de ascendencia más antigua, de unos 64 millones de años. 

Además, el trabajo señala que la identificación de una nueva y más amplia ramificación del grupo de aves acuáticas y marinas ha revelado una restricción evolutiva en la diversificación ecológica de las aves.

“Es posible que una temprana colonización de los nichos acuáticos y terrestres impidiese la evolución de nuevas especies en esos hábitats. Podría ser que su especialización previniera a las nuevas generaciones de desarrollar ciertas adaptaciones. También cabe la posibilidad de que se crearan especies con menor tendencia a evolucionar hacia otros estilos de vida”, expone a Sinc Richard Prum de la Universidad de Yale (EE UU).

Los investigadores destacan la dificultad de descifrar la filogenia de las neoaves debido a que el proceso de evolución se produjo rápidamente en el tiempo. Sin embargo, el estudio revela que esta adaptación se produjo en unos niveles más elevados después de la extinción masiva que tuvo lugar hace unos 65 millones de años. 

La herencia viva de los dinosaurios 

Los dos autores principales del estudio subrayan que las aves son 'dinosaurios vivientes' y que el conocimiento de su filogenia es fundamental, “porque cuanto más sepamos sobre ellas, más fácil será inferir datos sobre los grandes dinosaurios extintos”, señala Jacob Berv. 

A pesar de ello, la escasez de material con el que trabajan los científicos (muestras de fósiles muy limitadas) dificulta en gran medida profundizar en la sistemática de estos enormes reptiles.

Según señala el trabajo, debido a estas limitaciones, será necesario descubrir más sobre el origen de algunos grupos de aves (como los neognatos o los paleognatos) en el Mesozoico para seguir avanzando. 

Los científicos afirman que el siguiente paso será ampliar el número de especies a estudiar para ahondar en la filogenia de las aves. “Creo que sería razonable analizar entre el 30-50% de las aves del mundo en los próximos dos años, e intentar conseguir llegar al 95% en los tres siguientes”, concluye Prum.

Referencia bibliográfica:

Richard O. Prum, Jacob S. Berv et al. “A comprehensive phylogeny of birds (Aves) using targeted next-generation DNA sequencing” Nature DOI: 10.1038/nature15697 7 de octubre de 2015

LA LENGUA DE UN MURCIÉLAGO SE ADAPTA PARA BOMBEAR NÉCTAR

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

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

Un grupo internacional de investigadores ha grabado en vídeo el proceso de extracción de néctar del murciélago Lonchophylla robusta, de la familia de los filostómidos y presente en America Central y del Sur.

Su estudio, que se publica en la revista Science Advances, revela que este animal posee una forma de alimentación nunca vista anteriormente en mamíferos ya que su lengua, con dos ranuras laterales pero sin apenas capilares, transporta el néctar sin necesidad de realizar la acción de lamer. 

“La lengua ranurada del L. robusta se mantiene en contacto con el néctar durante cada visita a la flor. El néctar se eleva hacia la boca del murciélago por las ranuras laterales semiabiertas de la lengua, probablemente impulsado por una combinación de la deformación de este órgano y la acción capilar”, explica a SINC Mirjam Knoernschild, investigadora de la Universidad de Ulm (Alemania) y coautora del estudio. “Por lo tanto, su lengua ranurada se asemeja a una cinta transportadora para el néctar”, añade la investigadora.

Aunque las grabaciones frontales del murciélago no muestran deformación en la lengua al beber, las laterales permiten ver movimientos peristálticos en los bordes de la ranura y el fluido en movimiento a lo largo del canal. Los bordes del canal están desconectados en toda la longitud de la lengua, y por lo tanto no forman un tubo herméticamente cerrado. 

Sin embargo, el estudio sugiere que la acción muscular cierra en gran medida los bordes, apoyados por una hilera de papilas triangulares alargadas que brotan desde el borde basal y cubren holgadamente el canal. Los investigadores resaltan que la alimentación es posible una vez que la punta de la lengua se sumerge en el néctar. 

Evolución independiente 

En general, los murciélagos que se alimentan de néctar lo extraen utilizando lenguas alargadas que se corresponden con morfologías muy diferentes. Frente al grupo que tiene lenguas casi sin pelo con ranuras laterales como el L. robusta, la mayoría de las especies poseen una con papilas con pelo.

El estudio compara el mecanismo de Lonchophylla robusta con el del murciélago siricotero de Pallas (Glossophaga soricina), perteneciente al grupo mayoritario de murciélagos que lame el néctar, y concluye que las diferencias drásticas en las técnicas de extracción entre ambas son sorprendentes dada su estrecha relación filogenética. 

Los científicos consideran que estos nectarívoros han evolucionado independientemente en dos ocasiones en un grupo relativamente pequeño de especies de murciélagos, desarrollando dos métodos totalmente distintos que solo comparten el enorme alargamiento de la lengua.

Referencia bibliográfica:

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

LOS GRANDES SIMIOS SABEN DISTINGUIR UNA BUENA PELÍCULA DE SUSPENSE

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

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

Científicos de la Universidad de Kyoto en Japón han realizado un estudio con chimpancés y bonobos que demuestra que son capaces de anticipar y recordar acontecimientos impactantes que ven en una película, incluso cuando han visto la escena una sola vez. El artículo se publica en la revista Current Biology.

"Cuando ves un evento impactante y emocional en una película, te acuerdas y más tarde, al ver la misma película, se anticipa el evento", dice Fumihiro Kano de la Universidad de Kyoto y coautor de la investigación.

Ya se sabía que los grandes simios tienen excelentes habilidades de memoria a largo plazo. Sin embargo, la mayoría de los estudios que se habían hecho hasta el momento eran con pruebas de alimentos en los que se les ocultaba y después se esperaba para que los recuperaran. Nadie había probado si también podían recordar eventos con solo verlos en otros contextos.

"Gracias a un reciente avance en la tecnología de seguimiento ocular podemos examinar la capacidad de anticipación de los grandes simios mientras ven una película a través de 'miradas’ de anticipación de los acontecimientos inminentes", apunta el investigador.

Para averiguarlo, los científicos grabaron dos cortometrajes protagonizados por ellos mismos, y luego se los mostraron a seis chimpancés y seis bonobos, a la vez que se les hacía un seguimiento de sus movimientos oculares, que se rastrearon de nuevo 24 horas más tarde.

En una película, se ven dos puertas idénticas y una persona agresiva disfrazada con un traje de mono sale de una de ellas. En la otra, se ven dos objetos y un actor humano coge uno de ellos y ataca con el artilugio al hombre caracterizado de mono. El experimento consistió en mostrar a los simios ambos cortometrajes.

Los simios se entretienen con las películas

Los datos del seguimiento ocular mostraron que los animales anticiparon lo que iban a ver después de verlas una sola vez. En un segundo visionado de la primera película, los simios dirigieron su atención a la puerta donde sabían que la persona vestida como un simio iba a aparecer.

Los resultados muestran que los grandes simios codifican la información de la película en su memoria a largo plazo y más tarde usan esa información para anticiparse a los acontecimientos que estaban a punto de suceder. Esa memoria se refleja en los ojos de los simios.

Algo más sorprendente e interesante es que los simios parecían realmente disfrutar de los cortos. "Les estábamos dando zumo mientras les enseñábamos los vídeos", dice Kano, "pero algunos de ellos incluso se olvidaron de beber el zumo y se quedaron mirando la película".

Ahora, los científicos planean utilizar esta técnica de mirada de anticipación para examinar otras funciones que requieren altas capacidades cognitivas en los simios como entender creencias, deseos, intenciones y perspectivas que difieren de los suyos.

Referencia bibliográfica:

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

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

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

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

Esta semana, en una investigación dirigida por Iñaki Ruiz Trillo, profesor de investigación ICREA en el Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF) (España) y que se publica en Current Biology, revista del grupo Cell, los científicos aportan la primera evidencia genética de evolución convergente en organismos cercanos a los animales y los hongos. Los microorganismos estudiados pertenecen a los opistocontos, un gran linaje de eucariotas que incluye animales, hongos y formas unicelulares.

Los científicos han secuenciado y analizado el transcriptoma (el ARN mensajero) de varios de esos organismos unicelulares (protistas), algunos de ellos muy poco conocidos y difíciles de hallar en la naturaleza. Los resultados demuestran que varios de los organismos que actualmente no tienen flagelo (orgánulo usado para moverse), lo perdieron de forma independiente a lo largo de su evolución. La evidencia de tal pérdida es la presencia de genes relacionados con el flagelo en los descendientes de algunos de estos protistas. La hipótesis de  los autores es que esos genes dejaron de expresarse, lo que condujo a la pérdida del flagelo en hasta cuatro linajes distintos.

Además, dice Iñaki Ruiz-Trillo, se han hallado esos genes en dos organismos que se creían aflagelados como son, Ministeria Vibrans y Chorallochytrium limacisporum. Tras hallar esa evidencia genética, los científicos observaron Ministeria vibrans con microscopia confocal y vieron que dispone de una estructura que les había pasado por alto hasta ahora. Se trata, explica Ruiz-Trillo, “de la estructura de un apéndice compuesto de tubulina y con la forma clásica de un flagelo, lo que confirma sin duda y contrariamente a lo creído hasta ahora, que esos organismos son flagelados, aunque únicamente en algunos momentos de su ciclo de vida”.

De forma similar, el trabajo muestra evidencias genéticas de organismos que evolucionaron de forma paralela para formar membranas de quitina, tanto en hongos como en parientes unicelulares de los animales, y han podido situar esa evolución sobre el árbol filogenético.

Con esta investigación, los científicos han redibujado el árbol filogenético de los opistocontos. Gracias a él y a los nuevos datos genéticos, los científicos han podido inferir que el ancestro de todos los animales, hongos y otros organismos unicelulares de este linaje era un ser unicelular filopodial (pequeñas protusiones o elongaciones en su superficie), con flagelo, y que comía bacterias. Además tenía una variedad importante de genes de quitina. Este ancestro común ha sido bautizado como “LOCA”, del inglés “Last Opisthokont Common Ancestor”.

A partir de él, las formas de vida de los hongos y de otros linajes cercanos a los animales evolucionaron de forma independiente hasta llegar a ser capaces de crear las paredes celulares de quitina. Por otro lado, el flagelo que tenía el opistoconto ancestral se perdió de manera paralela hasta en cinco de las líneas descendientes, tanto en los hongos como en otros linajes más cercanos a los animales (y conservándose en animales, en el caso del esperma).

Los organismos unicelulares estudiados por el equipo son extremadamente raros y difíciles de hallar en la naturaleza. Es el caso de Corallochytrium limacisporum, un linaje ancestral que se encontró una sola vez en aguas de arrecifes coralinos y que los autores han podido aislar de nuevo en dos arrecifes de Hawaii y la India. O Ministeria vibrans, del que apenas se sabe nada sobre su ecología y que mide escasamente tres micras (entre cinco y diez veces mas pequeño que una célula humana).

Para este estudio, los científicos han contado con muestras de varios laboratorios de todo el mundo, a partir de las cuales han realizado los cultivos, a fin de  obtener un mayor número de ejemplares de los organismos, y han secuenciado su transcriptoma (los genes que están expresándose). Filogenéticamente, son parientes cercanos pero ancestrales de los animales, cuyas líneas de evolución se separaron hace más de 800 millones años, por lo que pueden arrojar pistas sobre cómo los organismos unicelulares se transformaron en pluricelulares. (Fuente: CSIC)

CON ‘AMOR’ LA EVOLUCIÓN FUNCIONA MEJOR

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

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

Los humanos somos extremadamente exigentes a la hora de encontrar pareja, sentar cabeza y tener hijos. Todo esto ocurre después de un proceso que incluye flirteos, salir con los amigos, acceder a webs de contactos, tener citas embarazosas, ser rechazado o retirarse a tiempo. Pero al final llega la buena suerte, nos enamoramos y vivimos felices.

Sin embargo, el proceso para encontrar pareja podría ir en contra de la propia evolución, cuya meta final es el apareamiento. El amor puede llegar a ser un negocio con beneficios pero también con ciertos costes con muchas frustraciones y limitaciones éticas en el caso de los humanos. Pero, ¿qué consecuencias evolutivas tiene la búsqueda de pareja?

Para responder a esta pregunta, un equipo de científicos alemanes realizó una sesión de speed-dating (citas rápidas) con una población de 160 pájaros llamados diamantes mandarín o pinzones cebra (Taeniopygia guttata), elegidos por compartir muchas características sociales con los humanos como la monogamia y la carga parental.

“En estas aves, las relaciones extraconyugales son más comunes en parejas que fueron asignadas. Con el tiempo el nivel de promiscuidad aumenta en los machos mientras que disminuye en las hembras. Esto también parece ser la tendencia en humanos”, explica a Sinc Malika Ihle, coautora del estudio publicado en PLoS Biology e investigadora en el Instituto Max Planck de Ornitología (Alemania).

Otra característica es que las hembras de pinzón cebra eligen a sus parejas de manera individual, es decir que no existe un consenso entre las hembras para determinar el macho más atractivo. Los investigadores dejaron grupos de 20 hembras elegir entre 20 machos. Una vez que se formaron parejas, el equipo dejó que la mitad de ellas viviera tranquilamente mientras que a la otra mitad les obligó a separarse y juntarse con otros individuos con el ‘corazón partido’.

Más pollos cuando hay ‘amor’

Una vez que se formaron todas las parejas (las felices y las de 'conveniencia'), los científicos las dejaron criar en pajareras para evaluar sus comportamientos y medir los embriones y pollos muertos, así como los que sobrevivieron.

“Los resultados demuestran que las parejas que se eligieron libremente tuvieron pollos que sobrevivieron un 37% más que las que se formaron al azar y que por tanto tuvieron menor compatibilidad”, asegura Ihle. A esto se suma el hecho de que los nidos de las parejas que no se eligieron tuvieron tres veces más huevos no fertilizados que las parejas ‘felices’, un mayor número de huevos se ocultó o perdió, y muchos más pollos murieron al poco de nacer.

“La mayor parte de las muertes se produjo a las 48 horas, un periodo crítico para los padres, encargados del cuidado. En este sentido, los padres de las parejas que no tuvieron verdadera opción de elegir pareja fueron mucho menos cuidadosos con las tareas del nido”, indican los autores.

Los científicos observaron además que los machos de las parejas de ‘conveniencia’ prestaron la misma atención a sus parejas que los machos de las parejas felices. Sin embargo, las hembras fueron mucho menos receptivas y copularon mucho menos frecuentemente. Por tanto, estas parejas fueron menos atentas el uno hacia el otro y se produjo mayor infidelidad.

“El estudio permite entender cómo se produce la elección de pareja, qué consecuencias evolutivas tiene esta selección, y cómo se mantienen (de generación en generación) las preferencias de elección. Pero también es interesante para saber qué es realmente el amor”, declara a Sinc la experta.

Referencia bibliográfica:

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

SIN LOS HUMANOS, TODO EL PLANETA PODRÍA PARECERSE AL SERENGUETI

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Un estudio de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) muestra cómo serían los patrones de diversidad de mamíferos en todo el mundo si no hubieran sufrido los impactos humanos del pasado y el presente. En este mundo sin Homo sapiens, Europa del norte no solo tendría lobos, osos o alces, sino también elefantes y rinocerontes.

Un grupo de elefantes en el Parque Nacional de Serengueti (Tanzania). / Adeline Marcos

Investigadores de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) han presentado un mapa de cómo sería el mundo de los mamíferos si el hombre moderno (Homo sapiens) nunca hubiera existido.

Este escenario ficticio sin seres humanos supondría que en la mayor parte del norte de Europa ahora no habría solo lobos, alces y osos, sino también animales como los elefantes y rinocerontes.

"El norte de Europa está lejos de ser el único lugar en el que los seres humanos han reducido la diversidad de mamíferos. Es un fenómeno mundial y, en la mayoría de lugares, hay un déficit muy grande de esta variedad en relación con lo que, naturalmente, habría sido", dice el profesor Jens-Christian Svenning, del departamento de Biociencias de la universidad danesa y coautor del trabajo que se publica en la revista Diversity and Distributions.

El hecho de que la mayor diversidad de grandes mamíferos esté en África refleja los impactos de las actividades humanas del pasado y no las limitaciones ambientales climáticas o de otra índole, según los expertos.

En un análisis previo, los científicos demostraron que la extinción masiva de los grandes mamíferos durante la última Edad de Hielo y en el posterior milenio (con la extinción de la megafauna en el Cuaternario tardío) es en gran medida explicable por la expansión del hombre moderno en todo el mundo.

En este estudio de seguimiento, se investiga cuáles son los patrones de diversidad natural de los mamíferos en el mundo en ausencia de los impactos humanos pasados y presentes. El trabajo se basa en las estimaciones de la distribución natural de cada especie de acuerdo a su ecología, biogeografía y corriente natural del modelo ambiental.

Mapa de la variación en el número de grandes mamíferos (45 kg o más grandes) que se habría producido en una escala de 100 x 100 kilómetros. Los números de la escala indican las especies. / Soren Faurby

África, el último refugio

El mapa de mamíferos en un mundo sin humanos construido por los investigadores demuestra que existiría una distribución alta de grandes mamíferos en casi todo el mundo, con niveles particularmente elevados en el norte y sur de América, áreas que son actualmente relativamente pobres en grandes mamíferos.

“La mayoría de los safaris tienen lugar hoy en África, pero en circunstancias naturales, animales incluso más grandes habrían existido en otros lugares, por ejemplo, en partes como Texas (EE UU) y áreas vecinas, así como en las regiones del norte de Argentina y sur de Brasil”, apunta Soren Faurby, investigador en la misma universidad y autor principal del estudio.

Asimismo, los científicos explican que la riqueza de África no es “anormalmente alta”, sino que es reflejo de uno de los únicos lugares en los que las actividades humanas “no han acabado con la mayoría de los grandes mamíferos”, subraya Faurby.

En resumen, la existencia de muchas especies de mamíferos en África no se debe a un clima y un ambiente óptimo, sino a que es el único lugar donde aún no han sido erradicadas por los seres humanos.

Las causas que explican este hecho son tanto la adaptación evolutiva de los grandes mamíferos a los seres humanos, como la mayor presión de las pestes en las poblaciones humanas que han habitado África en el pasado.

Referencia bibliográfica:

S. Faurby y J.-C. Svenning. "Historic and prehistoric human-driven extinctions have reshaped global mammal diversity patterns". Diversity and Distributions 20 de agosto de 2015. DOI: 10.1111/ddi.12369

DEMOSTRADA LA ESPECIALIZACIÓN ECOLÓGICA DE LOS LÍQUENES

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Investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales han comprobado que la relación entre hongos y organismos fotosintéticos que da lugar a dos líquenes costeros del género Lichina no se produce por azar, sino que tiene un origen evolutivo. Los autores proponen a las especies analizadas como modelo para testar hipótesis de coevolución.

De izquierda a derecha Lichina cofinis y Lichina pygmaea (que se sumerge cuando sube la marea) las dos especies de líquenes estudiados / Sergio Pérez Ortega y Asunción de los Ríos. 

Un estudio del  estudio Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN/CSIC) ayuda a profundizar en la naturaleza de las simbiosis entre microorganismos como las que forman líquenes. El trabajo se ha centrado en dos especies que habitan las costas del Atlántico y se encuentran distribuidas en un amplio margen geográfico que va desde las costas de Canarias hasta Escocia.

Los líquenes son el resultado de la asociación simbiótica de un hongo con un microorganismo fotosintético (algas y/o cianobacterias). En este caso se trata de la asociación con cianobacterias del género Rivularia. Las cianobacterias fueron los primeros organismos capaces de hacer la fotosíntesis, es decir, las responsables de la primera presencia de oxígeno en la atmósfera terrestre.

En este estudio han analizado molecularmente las cianobacterias de las dos especies de líquenes de aguas frías, Lichina pygmaea y Lichina confinis. La primera vive en la franja intermareal, es decir, que el agua la cubre cuando la marea sube, la segunda  vive en la franja supralitoral por lo que solo recibe las salpicaduras del agua durante la marea alta. “Se trata de dos especies que conviven en espacios diferentes pero muy cercanos entre sí”, aclara la investigadora del MNCN, Asunción de los Ríos. 

“Aunque ambos líquenes se encuentran a solo unos metros hay una especialización ecológica de los hongos hacia sus compañeros fotosintéticos”, contextualiza el primer autor del trabajo, Rüdiger Ortiz. Hasta ahora se habían observado casos en que los hongos podían ser más especialistas o generalistas respecto a sus compañeros fotosintéticos, o incluso cómo esas relaciones variaban en el espacio, pero esta es la primera vez que se demuestra de forma tan contundente la especialización ecológica en líquenes.

“Nosotros hemos comprobado por primera vez que existe, por un lado, un efecto evolutivo que marca la selección de una cianobacteria compatible y, por otro lado, hemos visto cómo las condiciones ambientales (humedad, temperatura del agua, efecto del viento, etc), que  varían a una escala geográfica mayor, también influyen a la hora de seleccionar distintas cepas dentro de un determinado linaje compatible de cianobacerias”, explica Sergio Pérez-Ortega, investigador del MNCN.

Asimismo, la datación de las cianobacterias asociadas en estas simbiosis liquénicas demuestra que, en este caso, las cianobacterias colonizaron primero este hábitat marino y posteriormente llegaron los hongos.

“Este trabajo incrementa el conocimiento disponible sobre cianobacterias que establecen relaciones simbióticas con hongos dando lugar a líquenes y permite sugerir a ambas especies como modelo para testar diferentes hipótesis de la coevolución de organismos simbiontes”, concluyen los investigadores del MNCN.

Referencia bibliográfica:

Ortiz-Álvarez, R., de los Ríos, A., Fernández Mendoza, F., Torralba Burrial A. y Pérez Ortega, S., (2015)Ecological Specialization of Two Photobiont-Specific Maritime Cyanolichen Species of the Genus Lichina. PloS One DOI: 10.1371/journal.pone.0132718

UN MAPA GEOMORFOLÓGICO ILUSTRA CÓMO SE FORMÓ LA SIERRA DE ATAPUERCA

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Valles, terrenos al aire libre y llanos, y sobre todo las cuevas hacen de la Sierra de Atapuerca (Burgos) un lugar único, en el que habitaron al menos cuatro especies de homínidos y otros animales como el ciervo gigante, el jaguar europeo o el oso de las cavernas. Para entender cómo se creó este hábitat de gran valor paleontológico, un equipo del CENIEH ha logrado mapear la evolución del paisaje.

Los Homo heidelbergensis vivieron en la Sierra de Atapuerca hace unos 400.000 años. / José Antonio Peñas (Sinc)

Situada al noreste de la cuenca del Duero en la provincia de Burgos, la Sierra de Atapuerca está compuesta por una pequeña colina con una cota máxima de 1.085 metros sobre el nivel del mar y está formada por arenas, calizas y areniscas de origen marino que datan de hace entre 80 y 100 millones de años.

La zona, cuyo complejo arqueológico fue declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO en 2000, se caracteriza por una serie de cavidades, que se alternan con zonas al aire libre y cuya formación se remonta a hace más de dos millones de años.

Para caracterizar en detalle esta área, donde se han encontrado numerosos restos humanos de Homo sp., Homo antecessor, Homo heidelbergensis y Homo sapiens, y animales como el tigre dientes de sable y el rinoceronte etrusco que datan de hace miles de años, dos investigadores del Centro Nacional de la Evolución Humana (CENIEH) han creado un mapa geomorfológico.

“El mapa engloba la Sierra de Atapuerca y su entorno, con el fin de ilustrar la formación de los yacimientos arqueológicos de esta zona y el sistema de cavidades donde se encuentra”, detalla a Sinc Alfonso Benito-Calvo, autor principal de un estudio publicado en Journal of Maps.

El plano, que cubre 207 km², contiene información sobre el sustrato geológico, pero especialmente sobre las formas del terreno que han definido la evolución del relieve en la Sierra de Atapuerca durante el periodo Cuaternario, hace unos dos millones de años.

Mapa geomorfológico realizado por investigadores del CENIEH. / Benito-Calvo et al

Las terrazas fluviales que influyeron en el paisaje

Según el estudio, estas formas características de este terreno burgalés corresponden principalmente a niveles de erosión formados durante el Neógeno (hace entre 23 y 2,5 millones de años), cuando la cuenca del Duero estaba cerrada y no desembocaba en el océano Atlántico.

Durante el Cuaternario, se formaron terrazas fluviales cuando la cuenca del Duero se abrió al océano Atlántico y que también influyeron en el paisaje actual. De hecho, es en ese momento cuando “empezaron a formarse los valles fluviales que conocemos en la actualidad, como el valle del río Arlanzón”, dice Benito-Calvo.

El mapa recoge la formación de los valles que se desarrolló en 14 etapas (14 terrazas fluviales que indican los niveles freáticos). “Los ríos de las etapas más antiguas fueron los responsables de la disolución de las calizas en la Sierra de Atapuerca y la formación de las cavidades donde se encuentran los yacimientos”, apunta el experto.

Las cuevas, que pueden alcanzar decenas de metros de profundidad y que están –la mayoría– abiertas al exterior, se crearon por los niveles freáticos antiguos que el río Arlanzón generaba en las calizas de la Sierra. “Al cartografiar las terrazas fluviales se puede definir el número de niveles freáticos y relacionarlos con la formación de los sistemas de cuevas”, puntualiza el investigador.

El mapa ha sido elaborado a partir de Modelos Digitales de Elevaciones LiDAR (disponibles en el Centro Nacional de Información Geográfica y la Infraestructura de Datos Espaciales de Castilla y León) y programas informáticos llamados Sistemas de Información Geográfica (SIG).

Referencia bibliográfica:

Benito-Calvo, Alfonso; Pérez-Gonzalez, Alfredo. “Geomorphology of the Sierra de Atapuerca and the Middle Arlanzon Valley (Burgos, Spain)” Journal of Maps 11(4): 535-544 DOI: 10.1080/17445647.2014.909339 8 de Agosto de 2015