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4 de septiembre de 2015

Los primeros seres complejos de la Tierra se reproducían como las fresas




Recreación de una colonia de 'Fractofusus', seres complejos que vivieron en los lechos marinos hace más 500 millones de años. / C. G. Kenchington


A los primeros seres complejos que habitaron la Tierra no les interesaba el sexo. Un análisis de fósiles de hace más de 500 millones de años sugiere que los organismos pluricelulares más antiguos del registro fósil se reproducían como muchas de las actuales plantas: para las grandes distancias usaban propágulos, como las patatas o los lirios. Para las distancias cortas, proliferaban mediante estolones, como las fresas.

Hasta hace unos 635 millones de años, las bacterias y otros organismos unicelulares reinaban en el planeta. Pero, en un misterio aún por resolver, desde entonces el registro fósil recoge la presencia de una gran cantidad de seres vivos complejos. Los científicos aún discuten si eran animales o algún otro clado del árbol de la vida. No tenían huesos o alguna estructura ósea exterior, pero sí tienen claro que eran organismos multicelulares. Fue el principio de la vida compleja sobre la Tierra. Ahora, un grupo de investigadores británicos cree haber descubierto cómo se reproducían uno de aquellos extraños seres.

Los investigadores han estudiado una serie de fósiles encontrados en tres zonas sedimentarias de lo que hoy es Terranova (Canadá), pero entonces estaba cubierta por el mar. Los registros están datados en torno a 580-541 millones de años atrás, en la parte final de lo que es el periodo Ediacárico. Son los organismos complejos más antiguos descubiertos hasta la fecha. Se trata de poblaciones de dos especies de Fractofusus, pertenecientes al grupo de los rangeomorfos. Por su apariencia fosilizada, recuerdan a algunas plantas y por sus reconstrucciones asemejan a las lapas marinas, pero eran otra cosa. Muchos científicos sostienen que fueron los primeros animales, aunque otros se conforman con llamarles protoanimales y los más prudentes reconocen que no lo saben.

Estos macroorganismos eran lo que los biólogos llaman sésiles, es decir, que no se movían, se quedaban fijados en el lecho marino. Entonces, ¿cómo se reproducían y colonizaban nuevos territorios? Usando un enfoque original, apoyado en mediciones milimétricas por GPS de la posición en que las poblaciones de Fractofusus quedaron grabadas para la historia, los científicos han descubierto dos patrones que no pueden deberse a la casualidad.

Los 'Fractofusus' no eran ni animales ni plantas, pertenecían a un reino extinguido

Por un lado, los ejemplares más grandes, supuestamente los adultos, presentan una distribución aleatoria pero marcada por la orientación de las corrientes marinas. Sin embargo, a su alrededor, hay Fractofusus de tamaño medio y otros aún pequeños, que podrían ser una especie de crías. Aquí, la distribución espacial sigue un patrón propio de muchas plantas modernas. Tal y como explican en la revista Nature, los científicos creen que estos organismos usaban una estrategia doble de reproducción: algún mecanismo de propágulos (ya fueran esporas, bulbos, tubérculos...)  para las distancias mayores y, como hacen las fresas, estolones para las pequeñas.

"La reproducción por estolones o propágulos tienen patrones espaciales diferentes", dice la investigadoras del departamento de Geología de la Universidad de Cambridge y coautora del estudio, Emily Mitchell. "Hemos comprobado que la gran mayoría de los Fractofusus surgieron de estolones, estaban agrupados en radios muy pequeños y estas agrupaciones no presentaban un patrón de dirección. En cambio, los especímenes más grandes muestran un patrón muy diferente. No forman grupos, están distribuidos aleatoriamente en el lecho marino, pero sujetos a la direccionalidad de la corriente", añade.

Esta combinación, explica Mitchell, "solo puede encajar con que los Fractofusus grandes se formaron de propágulos fuera de la columna de agua mientras que los medianos y más pequeños crearon agrupaciones por una reproducción de tipo estolón". El hecho de que este doble patrón lo hayan comprobado en los tres yacimientos alejados entre sí por decenas de kilómetros, da más fuerza a sus conclusiones.



Usando un receptor propio de GPS, los investigadores pudieron establecer la distribución espacial de las colonias de 'Fractofusus'. / EG Mitchell

El uso de propágulos o estolones son dos de las estrategias más usadas en el reino vegetal, junto a la de las semillas, para la reproducción. Pero en otros reinos, los ejemplos escasean. Sin embargo, usar dos estrategias de reproducción combinadas no es tan excepcional entre los seres vivos actuales. Las esponjas y los corales, por ejemplo, combinan la reproducción asexual por medio de fragmentos o brotes con la sexual por medio de esporas.

Sin embargo, a pesar de esta aparente ventaja adaptativa, los Fractofusus, como todos los rangeomorfos y el resto de la vida del Ediacárico se extinguieron hace unos 540 millones de años. No se sabe el porqué, pero Mitchell da algunas posibles pistas: "Debido a que la gran mayoría de los Fractofusus eran clones de sus padres, el resultado de una reproducción asexual por estolones, su capacidad para adaptarse con agilidad pudo ser menor que la de los animales cámbricos".

Tomado de:

El País Ciencia

19 de septiembre de 2013

Esta es la planta con patas ¡que salta y camina!



Investigadores en Francia descubrieron un nuevo tipo de movimiento en las plantas: pequeñas esporas que caminan y saltan.

Para su estudio, los científicos utilizaron cámaras de alta velocidad. El objetivo era ver cómo se dispersan las esporas de una planta del género de los equisetos.
Así pudieron observar cómo las microscópicas "patas" de las esporas se enroscaban y desplegaban al cambiar los niveles de humedad, lo que hace que parezca que gatean e incluso que saltan desde el suelo.

El hallazgo, difundido por la publicación especializada Proceedings B, de la Royal Society, fue liderado por Philippe Marmottant, de la universidad francesa Joseph Fourier, en Grenoble.

El movimiento de las plantas, según el científico, es una fuente de inspiración para dispositivos autopropulsados.

"Si piensas en una planta carnívora, como la Venus atrapamoscas, su movimiento puede ser bastante veloz", dice Marmottant, en conversación con la BBC.

"Por eso me interesaba encontrar nuevos tipos de movimientos en las plantas, y un amigo biólogo me habló de estas esporas especiales cuyo movimiento se basa en la humedad."

Rizos y capas

Equiseto

Los equisetos viven en el planeta desde la época de los dinosaurios.

Cuando Marmottant examinó las esporas en el microscopio, pudo ver sus movimientos. Pero solo cuando combinó el microscopio con una cámara de alta velocidad fue que pudo observar que las plantas no sólo se mueven: saltan y caminan.

Cuatro patas sensibles a la humedad –o eláteres– impulsan su movimiento, y se enroscan cuando cambian los niveles de humedad.

"Se parece mucho a la forma en que se riza el cabello humano cuando hay humedad", explica Marmottant.


Pero la estructura especial en capas de las esporas hace que este rizado y alisado sea lo suficientemente rápido y poderoso como para que puedan moverse.

"Las patas son capas de dos tipos de materiales", amplía el investigador.

"Una capa está formada por un material rígido, mientras que la otra es más suave, como una esponja, que se desinfla cuando se seca".

"Estas dos capas están unidas, la contracción de una de ellas resulta en un cambio de la forma de las patas cuando disminuye la humedad".

Saltar al viento

Esporas de equiseto

Las pequeñas esporas de equiseto tienen cuatro patas sensibles a la humedad. 

Antes de este estudio, no estaba clara cuál era la función de la estructura de las patas de estas esporas.
"Se asumía que eran como alas, para poder dispersarse con el viento", explica el experto.

"Pero aquí mostramos que de hecho inducen el movimiento sobre el suelo".

"Y aún más importante, también permiten los saltos, lo que hace que las esporas puedan entrar en las corrientes de viento".

"Una vez que están dentro de las corrientes de viento, pueden viajar largas distancias, lo que supone una ventaja evolutiva, porque significa que pueden dispersarse ampliamente".

Los equisetos (entre ellos, la llamada cola de caballo) crecieron cuando los dinosaurios poblaban la Tierra, pero aún se encuentran en todo el mundo.

Sin embargo, recién ahora los científicos descubrieron el extraño secreto de su movilidad que les ha ayudado a dispersarse de forma tan efectiva y a ser tan persistentes.

Marmottant y sus colegas se encuentran ahora en el proceso de diseñar nuevos objetos autopropulsores en base a las esporas de esquisetos.

Estos artilugios, dicen los científicos, podrían utilizarse para la agricultura, por ejemplo, usando los cambios de la humedad para impulsar mecanismos de evaluación ambiental o dispositivos para dispersar semillas.

Tecnología vegetal

Monique Simmonds, quien dirige la Unidad de Innovación de los Jardines Reales Británicos de Kew, en Londres, opina que este trabajo es "muy interesante" y constituye un ejemplo todo lo que queda por aprender del mundo natural que nos rodea.

Simmonds añade que algunos avances clásicos de la tecnología se inspiraron en las plantas, como el Velcro o las superficies que repelen el agua que se desarrollaron tras observar la estructura de la superficie de la hoja de loto.

"Pero tenemos tanto que aprender de la naturaleza", dice Simmonds, consultada por la BBC.

"Las plantas son como fábricas químicas que deben interactuar entre ellas y con el medio ambiente para conseguir su alimento sin moverse".

"Entender mejor cómo se comunica la naturaleza puede incluso ayudar a que las empresas trabajen mejor en colaboración".

Fuente:

BBC Ciencia
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