NUEVO DESCUBRIMIENTO DE CAPACIDAD DE HIBERNACIÓN EN UN PRIMATE

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

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

Ahora, el equipo de Thomas Ruf, de la Universidad de Medicina Veterinaria en Viena, Austria, ha descubierto otro primate que hiberna: los loris perezosos pigmeos (Nycticebus pygmaeus). Alcanzan un tamaño corporal de unos 20 centímetros y una masa de 400 gramos. Viven en el sudeste de Asia y son animales nocturnos y arborícolas.

Los científicos investigaron las temperaturas corporales de cinco loris pigmeos en otoño, invierno y primavera en una reserva de primates vietnamita. Resultó que ambos sexos mostraron repetidamente episodios de hibernación que duraron hasta 63 horas, entre diciembre y febrero. La razón subyacente es probablemente un reloj anual endógeno, que induce la hibernación en un momento del año cuando la abundancia de alimentos está reduciéndose. Sin embargo, el descenso de la temperatura ambiente también desencadena la hibernación. En Vietnam, donde Ruf y sus colegas estudiaron los animales, existen estaciones muy marcadas. La temperatura ambiental puede caer 5 grados. Y esta fue precisamente la situación cuando la probabilidad de que los animales entrasen en un episodio de hibernación era más elevada.

Los loris pigmeos que viven en libertad están adaptados a una disponibilidad reducida de alimentos en invierno. Durante la estación fría la comida es escasa, y la hibernación les ayuda entonces a ahorrar energía.

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

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

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

Así pues, la capacidad humana especializada de percibir la cualidad del sonido conocida como “tono” ya no puede ser listada como exclusiva de los humanos. La investigación aporta nuevas pruebas de comportamiento de que los monos titíes se valen de señales auditivas similares a las que empleamos los humanos, para distinguir entre notas altas y bajas. El descubrimiento, realizado por el equipo de Xiaoqin Wang y Xindong Song, de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins en Estados Unidos, sugiere que algunos aspectos de la percepción del tono pudieron forjarse evolutivamente hace más de 40 millones de años, permitiendo la posterior comunicación oral, así como las futuras vocalizaciones comparables a las canciones.

Los titíes son pequeños monos nativos de Sudamérica con habilidades vocales y sociales muy elevadas. Wang, un neurocientífico auditivo e ingeniero biomédico, ha estado estudiando su audición y sus vocalizaciones durante los últimos 20 años. Hace una década, él y su equipo de investigadores identificaron una región en el cerebro de estos monos que parece procesar el tono. Las células nerviosas en esa región, en el borde de la corteza auditiva primaria, solo “disparaban” sus señales después de que los titíes fueran expuestos a sonidos con patrones tonales, como el cambio de notas altas y bajas asociado a una melodía, y no a aquellos carentes de tonos claros, como el ruido. Los cerebros humanos muestran una actividad similar en esa región, como otros investigadores han comprobado.

Faltaban pruebas de comportamiento de que los titíes podían percibir y responder a diferencias en el tono de la manera en que lo hacemos los humanos, y el grupo del laboratorio de Wang pasó años buscándolas y verificándolas, así como desarrollando dispositivos electrofisiológicos diseñados para monitorizar cambios sutiles en la actividad neural de los monos.

Tras esta larga fase, se pudo pasar a los experimentos, y tras completarlos se ha corroborado el alcance de esa capacidad de percepción en los monos titíes.

Se ha informado sobre la posesión en otras especies animales de capacidades de percepción tonal, pero ninguna había mostrado las tres características especializadas de la percepción humana del tono.

En primer lugar, los humanos somos mejores a la hora de distinguir diferencias de tono en bajas frecuencias que en altas. Por ejemplo, las personas que oyen simultáneamente tonos de 100, 200, 300 y 400 hercios perciben cuatro sonidos separados, pero solo un sonido cuando se reproducen a un tiempo tonos de 1.100, 1.200, 1.300 y 1.400 hercios, incluso pese a que los intervalos de frecuencia son los mismos en ambos casos.

En segundo lugar, los humanos somos capaces de captar cambios sutiles en la distribución entre tonos a bajas frecuencias o pocos hercios, de manera que nos damos cuenta si una serie de tonos que se incrementan en 100 hercios cada vez incluyen uno que es solo 90 hercios mayor.

Y en tercer lugar, a altas frecuencias, la capacidad de las personas para percibir diferencias de tono entre aquellos que se reproducen de forma simultánea está relacionada con cuán sensibles son al ritmo, o fluctuaciones acompasadas, de las ondas sonoras.

A través de una serie de pruebas auditivas, el equipo de Wang y Song ha determinado que los titíes comparten las tres características con los humanos, lo que sugiere que los componentes humanos de la percepción de tono evolucionaron mucho antes de lo que se pensaba anteriormente.

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

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

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

El hallazgo es obra del equipo de Rachel Collin, del Instituto Smithsoniano de Investigación Tropical (STRI) en Panamá.

Los caracoles Crepidula cf. marginalis viven bajo rocas en áreas intermareales a lo largo de la costa, filtrando plancton y otras partículas del agua para obtener alimentos. Aunque pueden vivir solos, es común hallarlos en parejas o tríos, que constan de una hembra grande con uno o dos machos más pequeños aposentados sobre su concha.

El macho de esta clase de caracol posee un pene enorme (a veces tan largo como todo su cuerpo) que emerge del lado derecho de su cabeza. Este aparato reproductor alargado es necesario para que pueda extenderse alrededor y bajo la concha de la hembra hasta alcanzar su apertura genital. Cuando un caracol cambia de sexo, el pene se contrae gradualmente y acaba desapareciendo al mismo tiempo que se desarrollan los órganos femeninos. Se cree que este tipo de cambio de sexo es ventajoso porque los animales grandes pueden producir cantidades más grandes de óvulos como hembras, mientras que los pequeños son aún capaces, siendo machos, de producir esperma en cantidades suficientes. Esto último requiere mucha menos energía que producir óvulos.

En experimentos, se mantuvo a dos machos que diferían ligeramente de tamaño en pequeñas tazas que contenían agua de mar. En algunas tazas se les permitió estar en contacto, mientras que en otras una barrera de malla los mantuvo apartados, permitiendo en cambio el paso de agua. Los caracoles más grandes en las parejas en las que había contacto directo entre individuos crecieron más rápidamente y se transformaron antes en hembras que aquellos de las parejas en las que los individuos se mantuvieron separados uno del otro. Además, el individuo más pequeño de cada pareja en la que ambos miembros estaban en contacto físico retrasó su cambio de sexo en comparación con a las parejas en las que los sujetos estaban separados uno del otro por la malla.

DOS SERPIENTES MARINAS DADAS POR EXTINTAS VUELVEN A APARECER EN AUSTRALIA

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

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

“Este descubrimiento es apasionante, porque damos a estas especies de serpientes marinas endémicas del oeste de Australia otra oportunidad para protegerlas”, señala Blanche D’Anastasi, autora principal del estudio que publica Biological Conservation, e investigadora en el Centro ARC de Excelencia para el Estudio de Arrecifes de Coral de la universidad australiana. Para lograrlo, los científicos deberán monitorizar sus poblaciones y promover el estudio de su biología y de las amenazas a las que se enfrentan.

Las serpientes de la especie Aipysurus apraefrontalis fueron identificadas por D’Anastasi a partir de las fotografías de dos de los reptiles realizada por Grant Griffin, técnico de vida salvaje de los Parques del Oeste de Australia.

“Nos sorprendió mucho que estas serpientes dadas por extintas estuvieran a la vista, viviendo en uno de los iconos naturales del país, en el arrecife de Ningaloo”, dice la investigadora, para quien lo más interesante es que, según las fotografías, los individuos estaban cortejando, por lo que podrían pertenecer a una población reproductora.

Los científicos descubrieron además que una población significativa de la serpiente marina de piel escamosa (Aipysurus foliosquama) vivía a 1.700 km al sur del arrecife Ashmore, en abundantes praderas marinas de la bahía Shark, declarada Patrimonio de la Humanidad por la Unesco en el año 1991, en Australia occidental. “Pensábamos que esta rara especie de serpiente habitaba solo en arrecifes de coral tropicales, pero no es así”, admite D’Anastasi.

Sin embargo, a pesar de las buenas noticias, el número de ejemplares de serpientes marinas ha ido disminuyendo en muchos de los parques marinos, y los científicos no se explican la razón.

“Muchas de las serpientes capturadas para el estudio se recogieron con redes de arrastre por lo que podrían ser vulnerables a este tipo de pesca”, apunta Vimoksalehi Lukoschek, coautor del trabajo e investigador en el mismo centro australiano. Pero muchas de las desapariciones de serpientes marinas en el arrecife de Ashmore no se pueden atribuir a la pesca de arrastre.

“Claramente necesitamos identificar las claves de sus amenazas para poner en marcha estrategias efectivas de conservación si queremos proteger las poblaciones costeras de estas especies, recién redescubiertas”, concluye Lukoschek. (Fuente: SINC)

EL ÚLTIMO ANCESTRO COMÚN DE NEANDERTALES Y HUMANOS ANATÓMICAMENTE MODERNOS

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

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

Ahora, el equipo de Aurélien Mounier, del Centro Leverhulme para Estudios de la Evolución Humana, adscrito a la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, ha aplicado "morfometría digital" y algoritmos estadísticos sobre fósiles de cráneos pertenecientes a la historia evolutiva de ambas especies, y ha recreado por primera vez en 3D la calavera del último antepasado común del Homo sapiens y de los neandertales.

El “fósil virtual” se ha simulado esquematizando un total de 797 “puntos de referencia” sobre cráneos fosilizados procedentes de los casi 2 millones de años de historia de los Homo, incluyendo un fósil de 1,6 millones de años de Homo erectus, cráneos de neandertal encontrados en Europa e incluso calaveras del siglo XIX de la colección Duckworth de Cambridge.

Los puntos de referencia sobre estas muestras proporcionaron un marco evolutivo desde el cual los investigadores pudieron predecir una línea de tiempo para la estructura craneal, o progreso morfológico, de nuestros antepasados. Después introdujeron en la línea de tiempo una calavera moderna escaneada digitalmente, deformándola para que encajase con los puntos de referencia a medida que se movían a lo largo de la historia.

Esto permitió a los investigadores concretar cómo la morfología de ambas especies podría haber convergido en el cráneo del último antepasado común, durante el Pleistoceno Medio, una era que se remonta a hace entre 100.000 y 800.000 años.

El equipo generó tres posibles formas de cráneo ancestral que correspondieron a tres diferentes momentos pronosticados de división entre los dos linajes. Recrearon digitalmente cráneos completos y después los compararon con los pocos fósiles originales y fragmentos de huesos de la época del Pleistoceno.

Esto les permitió concluir qué cráneo virtual era el que encajaba mejor con el antepasado más reciente que compartimos con los neandertales, y qué intervalo fue el más probable para la existencia de ese último antepasado común.

Estimaciones anteriores basadas en ADN antiguo habían predicho que el último antepasado común vivió hace unos 400.000 años. Sin embargo, los resultados obtenidos mediante el “fósil virtual” muestran que la morfología del cráneo ancestral que se acerca más a los fragmentos de fósiles del Pleistoceno Medio encaja mejor con una división de linajes unos 700.000 años atrás, y que, si bien esta población ancestral también estaba presente en toda Eurasia, el último antepasado común se originó muy probablemente en África.

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

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

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

El hueso, encontrado entre los restos humanos de la enigmática cueva del Ciervo Rojo, en China, ha resultado tener características que se parecen mucho a las de algunos de los miembros más antiguos del género humano (Homo), a pesar de su joven edad.

El descubrimiento fue hecho por un equipo internacional de científicos dirigido por Darren Curnoe, de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, y Ji Xueping, del Instituto de Reliquias Culturales y Arqueología de Yunnan en China.

Todo apunta a la posibilidad de que una especie pre-moderna se solapó en el tiempo con humanos anatómicamente modernos en el sector oriental del territorio continental de Asia.

El fémur se parece mucho a los de especies como el Homo habilis y el Homo erectus, que vivieron hace más de 1,5 millones de años.

El descubrimiento está siendo acogido con gran controversia porque, antes de él, se asumía que los más jóvenes de los humanos premodernos en el continente euroasiático, el neandertal de Europa y Asia Occidental, y el denisovano del sur de Siberia, se extinguieron hace unos 40.000 años, poco después de que los humanos anatómicamente modernos entraran en la región.

Entre otras características, se estima que la masa corporal del individuo típico de la especie humana de la cueva del Ciervo Rojo era de unos 50 kilogramos.

En definitiva, el enigma de las personas de la cueva del Ciervo Rojo prosigue sin visos de resolverse: ¿quiénes eran esas personas misteriosas de la Edad de Piedra? ¿Por qué sobrevivieron hasta tan tarde? Y también, ¿por qué solo en el sudoeste tropical de China?

Los resultados de la investigación se han hecho públicos a través de la revista académica PLoS ONE. La referencia del trabajo es la siguiente: Curnoe D, Ji X, Liu W, Bao Z, Taçon PSC, Ren L (2015) A Hominin Femur with Archaic Affinities from the Late Pleistocene of Southwest China. PLoS ONE 10(12): e0143332. doi:10.1371/journal.pone.0143332

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

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

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

El estudio lo ha realizado el equipo de Matthew Pasek y Maheen Gull, de la Universidad del Sur de Florida en Estados Unidos.

En trabajos anteriores, Pasek y sus colegas sugirieron que los meteoritos caídos en la Tierra primitiva contenían el mineral de fosfuro de hierro-níquel llamado “schreibersita”, y que cuando este entró en contacto con el medio acuoso de la Tierra se liberó un fosfato, una sal, que los científicos creen que pudo jugar un papel clave en el desarrollo de las moléculas prebióticas.

En un estudio reciente, los investigadores se centraron en las propiedades de la schreibersita y llevaron a cabo experimentos con el mineral para entender mejor cómo, en una reacción química con los efectos corrosivos del agua, llamada “fosforilación”, la schreibersita pudo proporcionar el fosfato, vital para hacer posible la aparición de las primeras formas de vida.

Hasta el 10 por ciento del fosfato de la corteza terrestre pudo haberse originado a partir de la schreibersita; el mineral era abundante y fácilmente disponible para participar en reacciones químicas en la Tierra primitiva. Esta fuente abundante de fósforo reactivo pudo ser una pieza importante de la maquinaria prebiótica que funcionó en la Tierra y posiblemente en el planeta Marte.

Los autores del nuevo estudio construyeron un modelo del ambiente primitivo de la Tierra, una solución acuosa rica en materia orgánica en la que la schreibersita pudiese reaccionar y corroerse de una forma similar a lo que pudo ocurrir en la cadena de acontecimientos bioquímicos esenciales de la naciente química prebiótica. El modelo que construyeron proporcionó una oportunidad para observar la termodinámica de las reacciones de fosforilación de una modalidad de schreibersita sintética que contenía fósforo, la cual fue creada para ser estructuralmente idéntica a su homóloga meteorítica.

La reacción prebiótica que Pasek y sus colegas duplicaron en el laboratorio puede ser similar a las reacciones que acabaron llevando a la aparición de moléculas metabólicas, como el trifosfato de adenosina (adenosín trifosfato, o ATP por sus siglas en inglés), al que se llama “molécula de la vida” porque es crucial para el metabolismo energético en todos los seres vivos conocidos.