Los humanos ya cocinaban papas hace 170.000 años

Rizomas tostados hallados en Lebombo (Sudáfrica) muestran cómo los 'sapiens' cocinaban vegetales que les ayudaron en su expansión.

El hallazgo de una serie de tallos tostados prueba que los humanos ya cocinaban plantas hace al menos 170.000 años. Las muestras serían rizomas o tubérculos de una especie de patata. Aunque se pueden comer crudos, multiplican su aporte nutricional una vez cocinados. Para las autoras del descubrimiento, los restos chamuscados de la fotografía debieron ser parte fundamental del desarrollo de la dieta humana y de la propia evolución de la especie.

"Se trata de las partes subterráneas de plantas comestibles más antiguas halladas en el mundo", afirma la investigadora del Instituto de Estudios de la Evolución de la Universidad de Witwatersrand (Johannesburgo, Sudáfrica) y principal autora de la investigación, Lyn Wadley. La observación al microscopio y su comparación con varias especies actuales ha permitido a Wadley y sus colegas determinar que 55 de las muestras analizadas serían rizomas de Hypoxis angustifolia, planta que pertenece al género de las patatas africanas. "Aún se comen hoy en muchas zonas rurales de África cocinándolas sobre las ascuas de una hoguera", añade. De hecho, los restos encontrados en una cueva de la cordillera de Lebombo, en el nordeste de Sudáfrica, estaban entre las cenizas de un fuego.
Gracias a varias técnicas de datación y a su posición en el estrato, las autoras del estudio estiman que los tallos fueron asados hace unos 170.000 años, con un margen de error de unos pocos miles de años. "Se han hallado semillas aún más antiguas en otros yacimientos", aclara Wadley. "Pero la relevancia de los rizomas de Hypoxis es que son ricos en almidón (como las patatas) y altamente nutritivos", añade la veterana arqueóloga.

El almidón es el carbohidrato de reserva de la mayoría de los vegetales y en el intestino humano tiene un papel que resulta vital. Como recuerda la investigadora sudafricana, la carne de caza africana es muy magra y escasa en grasas, en especial en la temporada seca. "Las proteínas de la carne magra no pueden ser metabolizadas por los humanos si no intervienen los carbohidratos o las grasas", dice. Así que la incorporación de los azúcares de los rizomas de H. angustifolia habría permitido a los primeros Homo sapiens procesar las proteínas y obtener una dieta más equilibrada.

Lyn apunta un detalle en apariencia menor: "Una vez cocinados, son más fáciles de pelar y la fibra se descompone, haciendo que los rizomas sean más digeribles. Esos beneficios debieron ser relevantes para los mayores del grupo y para los más pequeños". Sobre este hecho argumenta: "Al ser los miembros más vulnerables, no formarían parte de las salidas a recolectar, debiendo esperar en la cueva. El hecho de que la comida fuera transportada hasta el hogar y luego cocinada aporta información extra sobre la conducta social y cómo compartían hace 170.000 años".

Las autoras de la investigación, publicada en Science, aportan otro elemento en sus conclusiones. Los humanos necesitan un mínimo de 100 gramos de carbohidratos al día para que su órgano estrella, el cerebro, funcione de forma óptima. Con estos rizomas podrían cubrir sus necesidades. "Por los huesos de animales que hemos encontrado, sabemos que los habitantes de la cueva también comían carne", comenta Lyn y añade: "Los Homo sapiens tienen cerebros grandes y exigentes [en energía], pero intestinos pequeños (comparados con homininos anteriores). La única manera de mantener esta relación era que comieran comida de gran calidad". Lyn también recuerda que la Hypoxis angustifolia se da en casi toda África, así que bien pudo ser un sostén en la expansión humana por el continente y más allá.
 
Con información de: El País (España)

¿En cuánto tiempo se forman las estalagmitas y las estalactitas?

Las estalactitas se forman cuando agua que contiene bicarbonato de calcio de la piedra caliza disuelto gotea desde el techo de la cueva.

Cuando el agua entra en contacto con el aire, parte de ese bicarbonato de calcio se precipita hacia la piedra caliza y forma un diminuto anillo, que se va alargando hasta formar una estalactita.

Las estalagmitas crecen hacia arriba con las gotas que caen al piso. Se abren más por lo que son más anchas que las estalactitas, pero ganan masa casi al mismo ritmo.

Las estalactitas de piedra caliza se forman extremadamente despacio: usualmente no crecen más que 10cm cada mil años. Datación radiométrica ha mostrado que algunas tienen más de 190.000 años.

Las estalactitas también pueden formarse por procesos químicos diferentes cuando el agua gotea a través del concreto, y eso puede ser mucho más rápido.

Las estalactitas que aparecen debajo de puentes de concreto pueden crecer hasta un centímetro al año.

Tomado de:

BBC Ciencia

Las cuevas: La clave en la búsqueda de nuevos antibióticos

Antibióticos

• Los antibióticos son fármacos utilizados para curar las infecciones
• Alexander Fleming descubrió el pimer antibiótico: la penicilina
• Las infecciones por SARM (Staphylococcus aureus resistente a la meticilina) son cada vez más resistentes a los antibióticos

La vida en las cuevas es dura. Los microorganismos deben pelear -sin dientes ni garras- por los escasos recursos.

A simple vista, las cavernas, los microbios y los antibióticos no parecen tener mucho en común. Sin embargo, estos ambientes aislados pueden esconder la clave para entender mejor la lucha constante contra las bacterias resistentes a los fármacos.

Los antibióticos son una suerte de llave química que puede encajar perfectamente en la cerradura molecular para matar a las bacterias. Los antibióticos imitan los patrones celulares para bloquear, unir e incluso colapsar las estructuras críticas dentro de una célula.

Como resultado, la bacteria no puede funcionar y se descompone o se muere.

Los antibióticos son, además, muy específicos: tienen la capacidad de identificar y atacar -sin equivocarse- una célula bacteriana en un mar de células humanas. Son la bala mágica que se convirtió en el descubrimiento más importante del siglo XX.

Químicamente, los antibióticos son mucho más complejos que las drogas contra el cáncer o los antivirales. Son algo así como una tela de araña de patrones intrincados formados por uniones químicas.

Estas estructuras complejas hacen que sea imposible para los científicos diseñarlos, por eso, con frecuencia, recurrimos a la naturaleza para descubrirlos.

De todos los antibióticos que aparecieron en el mercado en los últimos 60 años, el 99% deriva de otros microorganismos, mayormente de las bacterias y los hongos que hay en la tierra.

Pero esta fuente se está empezando a agotar, y por eso debemos empezar a buscarlos en otros ambientes más exóticos o extremos.

Hambruna constante

Las cavernas son entornos aislados, formados por la erosión del agua durante millones de años. En estos ambientes, donde no ingresan los rayos del sol ni los nutrientes de la superficie, los microorganismos se ven obligados a adaptarse y a vivir en una hambruna perpetua.

Trabajando en cuevas aprendí que estos microbios están tan bien adaptados a pasar hambre que, cuando crecen en laboratorio, tienen demasiado alimento.

Cuando estos microorganismos comienzan a buscar alimento de forma constante no pueden frenar su impulso y continúan llenándose hasta que se mueren.

Otros están tan acostumbrados a vivir con la poca energía disponible que pueden sobrevivir consumiendo incluso los plastificadores que se desprenden de los platos plásticos del laboratorio.

"Una de nuestras muetras produjo 38 componentes, incluyendo lo que parece ser un novedoso antibiótico. Para poner esto en perspectiva: se han descrito menos de 100 antibióticos y una muestra tomada en una cueva produjo más de un tercio de lo que hay"

Algunos hacen trampa, y aprenden a cazar a otras bacterias para obtener los recursos que necesitan para sobrevivir. De las 4.000 especies de bacteria que hemos hecho crecer de las cuevas -de las cuales 1.000 son nuevas- la mayoría se comporta de una manera diferente a las de la superficie.

Lo que hace a estas bacterias únicas también las hace ideales para descubrir nuevos antibióticos.

Junto con Brian Bachmann, de la Universidad de Vanderblit en Estados Unidos, analizamos algunas de estas muestras en busca de componente antimicrobiales.
Una de nuestras muestras produjo 38 componentes, incluyendo lo que parece ser un novedoso antibiótico. Para poner esto en perspectiva: se han descrito menos de 100 antibióticos y una muestra tomada en una cueva produjo más de un tercio de lo que hay.

Años en soledad

Los investigadores acamparon bajo tierra en la cueva Lechuguilla para tomar muestras. 

¿Pero qué es lo que hace que las bacterias de las cuevas tengan tanto potencial para el desarrollo de antibióticos?

La respuesta está, probablemente, en el aislamiento.

Estas bacterias fueron recolectadas en Lechuguilla, una cueva aislada y profunda formada hace cuatro millones de años por la acción del ácido sulfúrico del agua subterránea, en el estado de Nuevo México en EE.UU.

Para tomar muestras hay que descender con sogas a una profundidad de más de 370 metros. Es más, las zonas en las que tomamos muestras son tan remotas que tenemos que acampar bajo tierra por varios días.

El hecho de que se encuentren en un lugar tan alejado significa que nada ni nadie las ha tocado por millones de años.

Sin influencias externas, estas comunidades microbiales que habitan esta clase de medio ambiente pueden continuar evolucionando en condiciones aisladas, desarrollando soluciones novedosas a los problemas que afectan a sus contrapartes en la superficie, como la competencia y la necesidad de luchar por los recursos.

En pie de guerra

Las cuevas son un sitio difícil para sobrevivir, el alimento y los nutrientes esenciales son limitados. Esto fuerza los microorganismos a pelear.

Sin embargo, dado que su tamaño es diminuto -se necesitan dos millones para recubrir un punto y coma- sus opciones son limitadas: no tienen dientes para morder o garrar para defenderse. Lo que hacen, en cambio, es usar sus sorprendentes capacidades biosintéticas para sintetizar antibióticos y matar a la competencia.

Para examinar cómo estas bacterias reaccionan a los antibióticos, examinamos 93 de las 4.000 que encontramos en la cueva.

A pesar de que estos organismos vivieron en aislamiento durante millones de años y nunca pudieron haber estado expuestos a antibióticos hechos por el hombre, mostraron resistencia a casi todos los que están en uso en la actualidad.

Así como pueden producir una multitud de antibióticos, algunos también son resistentes a una gran cantidad de ellos. Uno mostró resistencia a 14 antibióticos diferentes. Identificamos incluso un mecanismo de resistencia que no se había visto antes.

¿Qué significa todo esto? ¿Significa acaso que hagamos lo que hagamos, nunca ganaremos la batalla en la lucha contra los microbios?

Puede querer decir muchas coas, y probablemente pasemos años explorando y respondiendo etas preguntas.

Significa que la resistencia a los antibióticos forma parte de las bacterias, y que mientras usemos mal los antibióticos nunca ganaremos esta guerra.

También quiere decir que hay ambientes únicos, poco explorados, poblados de microorganismos que recién ahora empezamos a entender, que tienen la clave para el desarrollo de nuevas medicinas.

Encontrarlos requiere además técnicas nuevas y poco utilizadas, incluyendo pruebas y análisis genéticos para identificar las complicadas rutas químicas de las nuevas drogas y nuevas tecnologías en química analítica que nos permitan detectar componentes nuevos, así como investigadores que estén dispuestos a aventurarse en estos lugares únicos de nuestro planeta para desentrañar los secretos que esconden sus microbios

Tomado de:

BBC Ciencia

Los microbios de las cuevas serán los últimos seres vivos de la Tierra

Bacteria que vive a 2,8 kilómetros de profundidad en Sudáfrica. | Science

Justo antes de que la Tierra se convierta en un planeta inhabitable por el calor del Sol, dentro de unos 2.800 millones de años aproximadamente, solo quedarán unos seres vivos en la Tierra: los microbios que habitan las cuevas subterráneas.

La investigación llevada a cabo por científicos de la Universidad de St. Andrews se ha basado en el estudio del proceso de evolución de la Tierra durante el aumento de temperaturas que sufrirá la superficie del planeta a distintas latitudes junto con cambios a largo plazo en las características orbitales del planeta.

Con el tiempo, sólo existirán "piscinas de salmuera caliente" en las altitudes más altas y "menos ardientes en cuevas subterráneas protegidas". Es en este hábitat en donde sobrevivirán los microbios y que serán los últimos en permanecer con vida en el planeta antes de que el calentamiento lo haga inhabitable para cualquier organismo vivo.

Según han explicado los expertos, la última vida en la Tierra perecerá en 2,8 millones de años, quemada por el Sol moribundo. Para entonces, el planeta tendrá un paisaje sombrío.

El autor principal del estudio, Jack O'Malley-James, ha señalado que "la habitabilidad no es tanto un conjunto de atributos de un planeta, sino que tiene más que ver con una vida propia".

En el estudio, publicado en 'arxiv.org', también se ha trabajado en un modelo de estrellas de varios tamaños, con el que los investigadores han determinado que la vida unicelular en planetas similares a la Tierra durarían los primeros tres millones de años de vida. Por su parte, han señalado que la vida 'compleja' podría existir durante períodos relativamente cortos antes de que la estrella comience a morir y las condiciones vuelven a ser favorables solamente para los microbios.

Estudio de la vida extraterrestre

En este sentido, los expertos han indicado que, estadísticamente, si existe vida extraterrestre es más probable que sea simplemente microbiana. Por ello, el equipo está trabajando en el estudio de estos organismos en la Tierra y en las señales químicas que determinan su presencia.

"Así, si se detectan señales similares en exoplanetas, se puede estudiar si contienen vida", ha apuntado el investigador, quien ha defendido que hay planetas que "se creen muertos" pero que también deberían estudiarse "porque pueden estar en el final de su vida útil y puede ser habitable igualmente".

De este modo, los expertos han invitado a sus colegas a pensar en la vida de un planeta como "un ciclo de simple a complejo" y que, "tal vez regrese a simple otra vez". "Esto ayudará a la búsqueda de vida extraterrestre", ha concluido O'Malley-James.

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El Mundo Ciencia

Los caballos realistas del arte rupestre en el Paleolítico

Pinturas rupestre de caballos prehistóricos.en cuevas de Francia.| PNAS

Durante mucho tiempo se ha especulado que algunas de las pinturas prehistóricas, especialmente las de caballos de colores poco habituales, son prueba de la capacidad simbólica de aquellos primeros humanos modernos. Ahora, un estudio realizado con ADN antiguo ha puesto de manifiesto que estos caballos existieron realmente, y por tanto los habitantes de estas cuevas se limitaron a retratar lo que veían a su alrededor.

El equipo, dirigido por Melanie Pruvost, del Instituto Leibniz para la Investigación de la Vida Salvaje (Alemania), publica en esta semana en la revista 'Proceedings of National Academy of Science' (PNAS) que todas las variaciones en el pelaje de los equinos predomésticos que se ven en las pinturas de las cuevas paleolíticas existieron, incluido el caballo con manchas de leopardo.

Hasta ahora, otros estudios genéticos habían probado que en aquella época había caballos color canela y negros, pero no con manchas, por lo que algunos arqueólogos atribuían pinturas en las que éstos aparecen a creaciones simbólicas. Así se explicaba el caso de los caballos con manchas negras de las cuevas de Pech-Merle, en Francia, de hace unos de 25.000 años, similares a los modernos 'caballos leopardo'.

Los investigadores, entre los que está Arturo Morales-Muñiz, de la Universidad Autónoma de Madrid, analizaron el ADN rescatado de fósiles de caballos, de hace 35.000 años, encontrados en Siberia, Europa del este y en la Península Ibérica, en total en 15 yacimientos diferentes.

Cuatro de las muestras del Pleistoceno y dos de la Edad del Cobre compartían un gen asociado a las manchas del leopardo, una evidencia de que los caballos con manchas existían entonces. Otros 18 caballos eran marrones y siete negros, una muestra completa del catálogo que fue retratado en las cavernas.

Manchas en la piel

"Nuestros resultados sugieren que, por lo menos para los caballos salvajes, las pinturas de cuevas paleolíticas, incluyendo las pinturas notables de caballos manchados, se basaron en el aspecto de la vida real de animales", confirma el profesor Michi Hofreiter, otro de los autores, de la Universidad de York. "La conclusión es que las pinturas son reflexiones sobre lo que los seres humanos de entonces veían en su entorno", añade.

Para Pruvost se trata de los primeros pasos en la aplicación de las herramientas genéticas en estudios sobre la vida en el pasado, incluso en temas tan dispares como el arte.

No se sabe con exactitud cuantos yacimientos paleolíticos contienen pinturas de animales, pues de algunas imágenes aún se discute su especie, pero sí que al menos hay 40 enclaves en la región de Dordogne-Périgord (Francia) y en la cornisa Cantábrica española. En casi todos ellos hay caballos.

La motivación que llevó a los artistas a retratar estos animales está todavía en discusión. Las pinturas de Pech-Merle particularmente han generado mucha discusión. "La gente dibujó lo que vio, y eso nos da mayor confianza en la comprensión de las pinturas paleolíticas de otras especies como si fueran ilustraciones", señala Pruvost.

Hoy la variación del caballo manchado sigue siendo popular, con razas como Knabstrupper, Appaloosa y Noriker. El hecho de que cuatro de cada 10 caballos europeos en el Pleistonceo fueran de este genotipo nos dice que no era raro, aunque el más común, como ahora, sí era el de color marrón, que también es el más habitual en las pinturas rupestres.

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El Mundo Ciencia

Las pinturas de Altamira en peligro

Ocho expertos advierten en la revista 'Science' que la cueva, colonizada por bacterias y hongos, no soportaría el impacto de los visitantes si se reabriese.

Las pinturas de Altamira, de hace unos 14.000 años, se conservaron excepcionalmente bien hasta su descubrimiento, en 1879, gracias a la ausencia de luz, a la escasa filtración de agua y el bajo flujo de aire de la Sala Policromada, con sus excepcionales pinturas. Pero la apertura de la cueva y los miles de visitantes durante décadas provocaron un deterioro tal que, en 1977, hubo que cerrarla. Luego se volvió a abrir con restricciones y se volvió a cerrar, la última vez en 2002. Ahora, un equipo de ocho expertos advierte en la revista Science que "las investigaciones muestran la necesidad de conservar la cueva manteniéndola cerrada en el futuro próximo". Cesáreo Saiz-Jiménez (investigador del CSIC) y sus colegas señalan que, desde el año pasado, se ha planteado reabrir Altamira por el impacto positivo que tendría en el turismo de la región, pero advierten que tal medida sería peligrosa para las famosas pinturas. Uno de los peligros sería la proliferación de bacterias y de hongos que han colonizado la cueva y que, por el momento, parecen estar contenidas en la entrada de la cueva.

"Si la cueva se reabre al público, la entrada continua de visitantes provocará un aumento de la temperatura, de la humedad y del CO2 en la Sala Policromada, reactivando la condensación y la corrosión de las rocas", escriben estos investigadores en la prestigiosa revista científica. Además, las visitas, al desplazarse por el interior del recinto, levantarían dañinas partículas que quedan en suspensión en el aire, incrementando la erosión de las paredes y liberando bacterias y esporas de hongos. También entrarían nuevos nutrientes para el frágil ecosistema de la cueva.

Saíz-Jiménez y sus colegas (del CSIC, de la Universidad de Alicante y del Museo Nacional de Ciencias Naturales) recuerdan que, en 1973, antes del cierre de Altamira, el número de visitas era altísimo (175.000 personas, en 1973). En 1982, se reabrió con un cupo máximo anual de personas que podían entrar en la cueva cada año (8.500 en un documento y 11.000 en otro). "Sin embargo, en septiembre de 2002 de nuevo hubo que cerrar Altamira al público debido a la presencia de microorganismos fototróficos en las pinturas", escriben los científicos. "La colonización de estos microorganismos fue la consciencia de décadas de utilización de luz artificial en la famosa Sala Policromada e iba acompañada por el desarrollo de colonizaciones microbianas directamente en las pinturas rojizas".

Altamira se conservó durante miles de años, recuerdan, gracias a un entorno pobre en nutrientes y con escaso contacto con la atmósfera exterior.

Pese a que el cierre desde 2002 ha sido muy beneficioso para la famosa cueva y sus pinturas, los problemas de conservación están todavía lejos de estar resueltos y los científicos siguen haciendo controles de su estado.

La cueva de Altamira depende del Ministerio de Cultura y es gestionada por el Museo Nacional de Altamira. Los científicos, en su artículo publicado en Science y titulado Arte paleolítico en peligro: política y ciencia enfrentadas en la cueva de Altamira, aconsejan que este lugar, Patrimonio de la Humanidad, permanezca cerrado para preservarlo.

Fuente:

El País Ciencia