sábado, 10 de marzo de 2012

EL ANIMAL CON ESQUELETO MÁS ANTIGUO DEL MUNDO

ecoticias.com

Un equipo de paleontólogos ha descubierto el animal más viejo con esqueleto. Llamado Coronacollina acula, el organismo tiene entre 560 millones y 550 millones de años, lo que lo sitúa en el período Ediacarano, antes de la explosión de vida y diversificación de los organismos que tuvo lugar en la Tierra durante el Cámbrico.



El hallazgo ofrece información sobre la evolución de la vida en nuestro planeta, en particular, de sus primeras formas, de por qué los animales se extinguen, y cómo responden los organismos a los cambios ambientales. El descubrimiento también puede ayudar a los científicos a reconocer la vida en otras partes del universo.
El período Ediacarano, llamado así por las colinas de Ediacara de Australia del Sur, se extiende en un periodo hace 630-542 millones de años. El Período Cámbrico, marcado por una rápida diversificación de las formas de vida en la Tierra, así como el surgimiento de organismos mineralizados, abarca entre 542-488 millones de años.
"Se pensaba que hasta el Cámbrico los animales eran de cuerpo blando y no tenían partes duras", dijo Mary Droser, profesora de Geología en la Universidad de California en Riverside, cuyo equipo de investigación hizo el descubrimiento en el sur de Australia.
"Pero ahora tenemos un organismo que muestra esqueleto en cada una de las partes de su cuerpo, antes del Cámbrico. Por lo tanto, es el animal más viejo conocido con partes duras, y las tiene en buen número. Debió tratarse de soportes estructurales, que esencialmente sostenían a este ser. Esta es una innovación importante para los animales", explicó. En la imagen adjunta se muestra cómo era este animal en vida.
Los fósiles muestran a Coronacollina acula como una depresión en la roca de entre unos pocos milímetros a 2 centímetros de profundidad. Pero debido a que las rocas se compactan con el tiempo, el organismo podría haber sido más grande, de 3 a 5 centímetros de altura. Llama la atención que su morfología es similar a la de las esponjas del Cámbrico.
"Por lo tanto, proporciona un vínculo entre los dos intervalos de tiempo", dijo Droser. "Lo consideramos el precursor de la morfología constructiva del Cámbrico, es decir, un primer paso para los organismos que se vieron en el Cámbrico. Esto es muy emocionante porque es la primera aparición de una de las novedades más importantes de la evolución animal".
De acuerdo con Droser, la aparición de señales de iniciación del esqueleto en el Coronacollina acula muestra que esta evolución no fue tan repentina en el Cámbrico, como se pensaba, y que los animales del Ediacarano son parte del linaje evolutivo de los animales como los conocemos.
"El destino de los primeros animales del Ediacarano ha sido un tema de debate, con una amplía opinión de que todos ellos se extinguieron antes del Cámbrico", dijo. "Nuestro descubrimiento muestra que no lo hicieron". Los resultados del estudio han sido publicados en Geology.

jueves, 8 de marzo de 2012

LOS GENES DE LAS ABEJAS MARCAN SU CARÁCTER AVENTURERO

agenciasinc.es

La voluntad y el entusiasmo de las abejas recolectoras en su búsqueda de alimento y hogar se manifiesta a nivel molecular. Un grupo estadounidense de científicos ha demostrado que estos insectos tienen distinta personalidad según su expresión genética.


Una de las abejas que participó en los experimentos. Imagen: Science

Los insectos también tienen personalidad, y hay abejas muy avispadas. En el caso de las recolectoras de miel (Apis melifera), la voluntad y el entusiasmo de las más audaces es vital para la supervivencia del panal. Así se desprende de una investigación, publicada esta semana en Science, que relaciona su comportamiento con diferencias específicas en la expresión de los genes.
Los experimentos pusieron a prueba seis colonias de abejas en la búsqueda de recursos alimenticios y nuevas localizaciones. Por un lado, los resultados mostraron que entre el 5% y el 25% de la colonia buscó comida –independientemente de sus recursos–. Por otro, menos del 5% del enjambre exploró lugares nuevos para conseguir un nido en situación de crisis.
Según explica a SINC uno de los autores de la investigación, Gene E. Robinson, “la mayoría de abejas no suelen buscar la novedad, al revés, prefieren esperar que una compañera exploradora regrese para compartir información antes que salir a por ella”.
A nivel molecular, los resultados del estudio mostraron diferencias en la expresión genética del cerebro de las abejas que buscaron la novedad para conseguir casa y comida. Las discordancias más drásticas estuvieron relacionadas con niveles más elevados de señalización de glutamato, de ácido gammaaminobutírico (GABA) y de catectolaminas en las más aventureras. Por otro lado, cuando las abejas fueron tratadas con una substancia bloqueadora de dopamina, parecía que su exploración disminuía.
La asociación entre el carácter explorador y las vías de señalización de estas moléculas podría reflejar diferencias en la expresión genética del comportamiento individual de estas abejas. Una de las aplicaciones interesantes que Robinson destaca para SINC es la de “conocer cómo organizan la búsqueda de alimento para entender y aumentar su actividad polinizadora”.
Estos investigadores consideran que todos los animales utilizan mecanismos parecidos en la evolución de su especie, por eso, relacionan la actitud exploradora de las abejas recolectoras de miel con la búsqueda de la novedad en los vertebrados, incluidos los humanos.
“Antes de la genómica no podíamos encontrar los mecanismos moleculares comunes para fomentar nuestra tesis”, añade Robinson, que dice que la analogía con los seres humanos ha sido muy útil en la elaboración de los análisis.

Referencia bibliográfica:

Liang, Z.S.; Nguyen, T.; Mattila, H.R.; Rodriguez-Zas, S.L.; Seeley, T.D.; Robinson, G.E.  “Molecular determinants of scouting behaviour in honey bees”. Science (335): 1225-1228, 9 de marzo de 2012. DOI: 10.1126/science.1213962

DESPERTADORES DENTRO DE LAS PLANTAS

agenciasinc.es

Una investigación del Centro de Regulación Agrogenómica del CSIC descubre un nuevo mecanismo de regulación del reloj circadiano de las plantas. Conocer el patrón cíclico de 24 horas de los organismos vegetales es clave para poder controlar su crecimiento y desarrollo.


Hoja de roble. Imagen: Ikerpe

“Hemos identificado un nuevo mecanismo de regulación del reloj circadiano en plantas que cambia nuestra visión de los últimos 10 años” afirma a SINC Palomo Mas, coordinadora de esta investigación publicada en la revista Science.
Los resultados, obtenidos en el Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG), consorcio del Centro Superior de Investigación Científicas (CSIC9, del Institut de Recerca i Tecnologies Agroalimentàries (IRTA) y la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), cambia radicalmente el marco teórico que explicaba cómo funcionaba el reloj interno de las plantas.
El cambio de paradigma demuestra que una proteína esencial del reloj de las plantas, conocida con el nombre de TOC1, regula e ritmo vital de estos organismos.
El reloj circadiano de la planta modelo Arabidopsis thaliana tiene dos osciladores acoplados funcionalmente que reconocen la mañana y la tarde. “TOC1 funcionaría como un represor global de la expresión de genes esenciales del reloj que actúan tanto durante el día como por la noche” explica Mas.

Crucial para el crecimiento y el desarrollo de la planta

Numerosos procesos biológicos en la naturaleza presentan un patrón cíclico de actividad con un período de 24 horas. La coordinación temporal del ritmo de estos fenómenos está regulada por un mecanismo endógeno denominado reloj circadiano.
Muchos procesos de las plantas como la germinación, el crecimiento, el tiempo de floración, el movimiento de las hojas y hasta la respuesta al estrés están controladas por el reloj circadiano. Su correcto funcionamiento es clave para el adecuado crecimiento y desarrollo de la planta.
“Estamos ahora en una nueva situación que nos ayudará a entender la implicación del reloj en la regulación de procesos esenciales en el ciclo vital de la planta”, concluye Mas.

La estrella del laboratorio

La  Arabidopsis thaliana es a la genética de plantas lo que la famosa Drosophila, o mosca de la fruta, es a la de animales.
Este género es la estrella del laboratorio ya que tiene características únicas que ofrecen grandes ventajas a la hora de considerarla como modelo de investigación. Sin ir más lejos fue la primera planta cuyo genoma se secuenció entero.

Referencia bibliográfica:

Huang W.; Pérez-García P.; Pokhilko A.; Millar A.J.; Antoshechkin I.; Riechmann J.L.; Mas P. “Mapping the Core of the Arabidopsis Circadian Clock Defines the Network Structure of the Oscillator” Science. Marzo de 2012. DOI: 10.1126/science.1219075

miércoles, 7 de marzo de 2012

EL HERMANO MAYOR DE LOS NEANDERTALES VIVIÓ EN ATAPUERCA

elmundo.es

Los neandertales euroasiáticos pudieron tener un 'hermano mayor' que vivió en la sierra de Atapuerca: el 'Homo antecessor'. Un nuevo estudio, publicado por el equipo de investigación de la sierra burgalesa, plantea un nuevo giro al origen de esta especie de homínido, que fue descrita por vez primera en 1997, cuando se defendió que era un ancestro común entre los humanos modernos y los extintos 'Homo neanderthalensis', y no un linaje paralelo, como se cree ahora.


Húmeros de 'Homo antecessor' encontrados en Atapuerca.| CENIEH

Esta es la conclusión que a la que han llegado los paleontólogos, dirigidos por José María Bermúdez de Castro, director científico del Centro Nacional de Investigación en Evolución Humana (CENIEH), tras el estudio de dos húmeros de esta especie del Pleistoceno temprano, que fueron encontrados en el nivel TD6 del yacimiento de la Gran Dolina de Atapueca entre los años 2003 y 2007.
Los investigadores, según publican en la revista 'American Journal of Physical Anthropology', han realizado un análisis comparativo entre los dos fósiles de 'H. antecessor' y los de humanos modernos y neandertales. Uno de ellos perteneció al brazo izquierdo de un individuo adulto. Dada su fortaleza, los miembros del equipo que bautizaron como 'Rafa', en homenaje al tenista Rafa Nadal. Por las huellas que presenta había sido 'canibalizado' por sus coetáneos: machacaron el hueso para sacar la médula.
El otro húmero perteneció a un niño de entre cuatro y seis años.

Un millón de años

Ambos fueron encontrados en un nivel de hace unos 900.000 años. "Lo sorprendente es que tienen rasgos similares a los de los neandertales, pero más acusados, y hace un millón de años. Nosotros interpretamos que esto de debe a que ambas especies tuvieron un ancestro común, llamémosle X, que pudo llegar del sudeste asiático", explica Bermúdez de Castro a ELMUNDO.es.
Esta teoría da un vuelco a lo que se había pensado en los últimos 15 años, cuando se apostó porque este 'primer europeo' encontrado en Gran Dolina (no había restos más antiguos en todo el Europa Occidental), tenía que ser el ancestro común de los neandertales y los humanos modernos. Pero esa idea fue más adelante descartada.
Ahora, el análisis de estos huesos, como ya pasó con un estudio sobre los dientes, va dibujando un panorama con nuevos misterios. ¿De dónde vinieron los 'antecessor'? ¿y qué pasó con ellos?. Bermúdez de Castro tiene su teoría: "Es posible que el ancestro común entre esta especie y los 'heidelbergensis' y neandertales no haya salido de África, sino que tuviera su origen en Asia".
De hecho, recuerda, entre la primera salida de los 'Homo' del continente africano hasta la aparición de los 'H. antecessor' en Atapuerca pasaron 600.000 años, más que suficiente para hubiera habido una evolución independiente.
En todo caso, este nuevo trabajo reabre la polémica sobre la enrevesada evolución humana, en la que aún quedan muchos 'agujeros negros' que desvelar.

BACTERIAS QUE VIVEN ENTRE LOS HIELOS DE LOS GLACIARES POLARES

noticiasdelaciencia.com

La parte inferior de un glaciar no es el lugar más hospitalario de la Tierra, pero al menos dos tipos de bacterias viven allí sin dificultades especialmente severas. Una investigación ha permitido averiguar cómo lo consiguen y de qué modo les llegan los nutrientes. Microorganismos comparables podrían vivir en Marte hoy en día.


El glaciar Store. (Foto: PSU)

Las bacterias (Chryseobacterium y Paenisporosarcina) fueron recolectadas en glaciares de dos lugares de la base de la capa de hielo oriental de la Antártida.
El estudio lo ha llevado a cabo el equipo de la microbióloga Corien Bakermans de la Universidad Estatal de Pensilvania en Altoona y el geólogo Mark Skidmore de la Universidad Estatal de Montana.
Las bacterias mostraron signos de respiración en un ambiente de hielo creado en el laboratorio que fue diseñado para imitar lo más fielmente posible las temperaturas y el contenido de nutrientes encontrados en la parte inferior de glaciares del Ártico y la Antártida.
Se determinó el nivel de respiración midiendo la cantidad de dióxido de carbono en el hielo generado en el laboratorio.
Los niveles de dióxido de carbono en este hielo, que acogía a las bacterias, indicaron que la respiración tenía lugar a temperaturas que oscilaban entre 33 grados centígrados bajo cero y 4 bajo cero.
La tasa de respiración de los microbios aumentaba conforme se elevaba la temperatura. Aunque las tasas de respiración de las bacterias son lentas en comparación con la respiración humana, los microbios pudieron sobrevivir y conservar su estructura celular en todo el rango de temperaturas observado.
Las bacterias de este experimento obtienen energía del acetato. De un modo comparable en ciertos aspectos a la respiración humana, los microbios absorben las moléculas, extraen energía de ellas, y expulsan dióxido de carbono como producto de desecho.
Parece que donde mejor se desarrollan estas bacterias es en las grietas y hendiduras del hielo. Las fisuras en el hielo crean canales que permiten que circulen el agua y los nutrientes. Resulta difícil el intercambio de nutrientes en el hielo. Pero parece que estos canales dan a los microbios acceso a estos nutrientes.
Lo descubierto en este estudio podría ser aplicable a la búsqueda de vida en planetas del tipo de Marte, tal como comenta Bakermans, ya que algunos lugares de Marte se encuentran en el mismo rango de temperaturas existente durante el experimento.

martes, 6 de marzo de 2012

EL HOMBRE CAUSÓ LA EXTINCIÓN DE ESPECIES HACE 100.000 AÑOS, EN ESPECIAL LA MEGAFAUNA

ecoticias.com

Las olas de extinciones que se produjeron hace 100.000 años, que eliminaron a algunos de los animales más grandes del mundo, fueron causadas por el ser humano y el cambio climático, según una nueva investigación de la Universidad de Cambridge, publicada en la revista 'PNAS'.



Mediante el examen de la extinción ocurrida durante el Cuaternario tardío (hace 700.000 años), pero centrándose principalmente en los últimos 100.000 años, los científicos han sido capaces de evaluar la importancia relativa de los diferentes factores que causaron la extinción de gran parte de la megafauna terrestre del mundo -los animales de 44 kg, o más. Estas extinciones incluyen a los mamuts de Norteamérica y Eurasia, los mastodontes y los perezosos gigantes de las Américas, el rinoceronte lanudo de Europa, los canguros y wombats gigantes de Australia, y las moas gigantes (aves no voladoras) de Nueva Zelanda.
Los investigadores utilizaron datos de un núcleo de hielo de la Antártida uno de los más largos registros de funcionamiento de los cambios en el clima de la Tierra- que abarca los últimos cientos de miles de años. También, recopilaron información sobre la llegada de los humanos modernos de África a cinco masas diferentes (América del Norte, América del Sur, la mayor parte de Eurasia, Australia y Nueva Zelanda).
Al realizar un análisis estadístico utilizando tanto la información sobre el clima como el tiempo de llegada de los humanos modernos, los científicos fueron capaces de determinar si el patrón de extinciones se explica mejor por el cambio climático, o por la llegada de los humanos modernos, o ambas cosas, llegando a la conclusión de que fue combinación de ambos lo que causó la extinción.
Los autores creen que la investigación proporciona información detallada sobre las consecuencias de las presiones sobre la megafauna que vive hoy día, incluyendo tigres, osos polares, elefantes y rinocerontes. Según Graham Prescott, estudiante de doctorado en la Universidad de Cambridge y coautor del estudio, "nuestro estudio sugiere que una combinación de la presión humana y el cambio climático fue capaz de causar la extinción de muchos animales grandes en el pasado.
Actualmente, muchos animales grandes también están amenazados por la presión de la caza y los cambios en el clima, por lo cual, si no se toman medidas para abordar estas cuestiones, ocurrirán nuevas extinciones. A diferencia de los humanos que se encontraron, por primera vez, con esta megafauna, el ser humano de hoy en día es plenamente consciente de las consecuencias de sus acciones, lo que nos da la esperanza de que podemos prevenir muchas extinciones en el futuro".
David Williams, también estudiante de doctorado en la Universidad de Cambridge, y coautor del estudio, añade que "la pérdida de estos animales ha sido un enigma zoológico desde la época de Charles Darwin y Alfred Russell Wallace. En ese momento, muchos creían que las extinciones no pudieron ser causadas por el ser humano, aunque Wallace argumentaba lo contrario. Ahora, hemos demostrado, 100 años después, que Wallace tenía razón, y que los seres humanos, junto con el cambio climático, han estado afectando a otras especies durante decenas de miles de años, y continúan haciéndolo".
Según el coautor de la investigación, el profesor Rhys Green, de la Universidad de Cambridge y la Real Sociedad para la Protección de las Aves, "la mayoría de estudios anteriores han argumentado que la extinción de los mamuts y otras especies de la megafauna estuvo vinculada, por separado, a la presión humana  y al cambio climático; pero nuestro trabajo indica que estos factores ejercieron su efecto devastador al trabajar juntos.
Esta combinación previa de patrones inusuales del cambio climático, y la presión humana directa, es similar a la que estamos sometiendo a la naturaleza hoy, y lo que sucedió antes debe tomarse como una advertencia. La diferencia clave es que, esta vez, el cambio climático no es causado por las fluctuaciones en el eje de rotación de la Tierra, sino por la quema de combustibles fósiles y la deforestación por los seres humanos. Debemos aprender la lección y actuar con urgencia para moderar estos dos tipos de impacto".

LA RELACIÓN ENTRE ANIMALES Y PLANTAS AUMENTA LA HETEROGENEIDAD DEL PAISAJE

agenciasinc.es

Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) propone una teoría de la biodiversidad nueva, a partir de rasgos de las dos fórmulas principales, para valorar la interacción entre animales y plantas en el espacio. Uno de los resultados principales del estudio, publicado en 'PNAS', afirma que las interacciones entre animales y plantas incrementan la heterogeneidad del paisaje.

Ñus en la sabana de Mara (Kenia). Foto: Antonio Tudela

Un estudio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha conseguido formular una teoría que combina rasgos de las dos teorías principales en biodiversidad: la teoría de metacomunidades y la teoría de redes ecológicas. En el trabajo, publicado en PNAS, se destaca que las interacciones entre plantas y animales incrementan la heterogeneidad del paisaje en el que se desarrollan.
La teoría de metacomunidades contempla el papel del espacio en la coexistencia de especies y estudia cómo la dispersión entre poblaciones contribuye a mantener la biodiversidad, pero se limita a un grupo pequeño de especies. Por el contrario, la segunda estudia un espectro más amplio e incorpora la complejidad de las redes de interacciones entre especies, pero no toma en cuenta el parámetro del espacio.
“Los ecólogos intentamos construir marcos conceptuales que ayuden a predecir cómo se organiza la biodiversidad,  explica Jordi Bascompte, de la Estación Biológica de Doñana (CSIC). El científico añade: "Las especies no se encuentran aisladas, sino que forman redes complejas de interdependencia cuya estructura denominamos arquitectura de la biodiversidad".
Para llegar a estos resultados, el equipo de investigadores ha contrastado el esquema creado por un modelo teórico con datos reales obtenidos en investigaciones previas. “Este estudio, que suma características de ambas teorías, da un paso más allá e introduce el elemento del espacio en la teoría de redes ecológicas, que hasta ahora sólo tenía en cuenta la interacción entre animales y plantas", añade Bascompte, quien también destaca que la nueva teoría permite entender la dispersión entre poblaciones, cuántos individuos migran de una a otra e integrarlo en el mismo esquema.

Referencia bibliográfica:

Jabot, F.; Bascompte, J. "Bitrophic interactions shape biodiversity in space". PNAS. DOI: 10.1073/pnas.1107004109