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10 de octubre de 2018

Insectos: las biofactorías del futuro

Con un millón de especies descritas, los insectos son la clase animal más diversa y numerosa que puebla la Tierra. Desde hace miles de años, los consumimos como alimento y los utilizamos para obtener productos cotidianos como la miel o la seda. También han sido claves en el avance de algunas disciplinas, por ejemplo la agricultura intensiva usa abejorros como polinizadores y la genética se ha servido de la mosca del vinagre durante décadas para estudiar el ADN. Sus cortos ciclos de vida, rápidos intervalos generacionales y la posibilidad de ser cultivados en grandes cantidades hacen que los insectos sean sumamente atractivos para el mundo de la investigación. ¿Su último uso?: convertirlos en biofactorías en las que elaborar distintos tipos de proteínas. Transformarlos en productores de vacunas, reactivos de diagnóstico o moléculas con actividad terapéutica. Aunque pueda parecer ciencia ficción, esta tecnología ha llegado para quedarse.

Hoy en día, la mayoría de proteínas con usos farmacéuticos se fabrican en complicados y costosos biorreactores —máquinas donde se cultivan células para fabricar vacunas y otros tratamientos. Sin embargo los insectos son una alternativa más barata y rápida para obtener esas mismas moléculas: las larvas de algunos lepidópteros —mariposas como el gusano de la seda (Bombyx mori) o la oruga de la col (Trichoplusia ni)— son la clave. El mayor defecto de estas dos especies, ser potenciales plagas, se ha convertido en su virtud más valorada, pues también hace que sean capaces de producir proteínas de interés a gran escala. El proceso es más sencillo de lo que podría imaginarse, según explica a OpenMind José Ángel Martínez Escribano, fundador y director científico de Algenex, empresa española pionera en la obtención de proteínas mediante crisálidas de oruga de la col: “Modificamos genéticamente un virus al que insertamos el gen necesario para que produzca la proteína que nos interesa. Después, infectamos la larva del insecto con ese virus, que se multiplica en sus células, como hace el virus de la gripe cuando nos contagiamos. Así, al cabo de 3 o 4 días tenemos acumulado una gran cantidad de la proteína de interés dentro de la larva y podemos extraerla”.

Lea el artículo completo en: Open Mind

24 de noviembre de 2017

Como los humanos: las abejas son diestras, zurdas o ambidiestras

Científicos esperan que un mayor análisis del vuelo de estos insectos les permita mejorar el diseño de drones.

Un estudio publicado en la revista científica Plos One, reveló que las abejas al volar, tienen un lado preferente para inclinarse por sobre el otro, ya sea diestro o zurdo.

Hasta ahora, se pensaba que estas habilidades sólo la tenían algunos animales con un mayor nivel cognitivo.

"A diferencia de los humanos, que en su mayoría son diestros, las abejas son principalmente zurdas, diestras, y otras no presentan ninguna preferencia por volar de un lado u otro”, indica en la investigación.

Al contrario de las obreras de la miel, otros insectos voladores no presentaron ninguna preferencia en su vuelo. Sin embargo y de acuerdo a la investigación, un 45 por cierto de las abejas analizadas tenían un lado por el que preferían volar, lo que llevó a los científicos a creer que ésto puede entregar nuevas pistas sobre cómo mejorar la eficiencia de vuelo en un ambiente muy saturado.

"Los insectos voladores constantemente tienen el desafío de escoger las rutas más eficientes, seguras, y libres de colisión al navegar por follaje denso”"indicó el Profesor Professor Mandyam Srinivasan de la Universidad de Queensland en el estudio.

Los investigadores creen que este nuevo conocimiento podría también ayudar a mejorar el diseño de drones que puedan tomar decisiones autónomas y ser más eficientes al volar.


Fuente:

TeleSur

6 de noviembre de 2017

Adiós a los insectos de tu infancia

Cada vez hay menos saltamontes, grillos, abejas y mariposas porque muchas de estas especies, que polinizan el 84% de las plantas que sirven de alimento, están amenazadas.

¿Hace cuánto que no ves un saltamontes en tu paseo dominical por el campo, escuchas a los grillos desde el porche o ves una luciérnaga en una caminata nocturna por un camino rural? La sensación de estar perdiendo esta fauna que tantas generaciones asocian con su infancia, es más que eso, es una realidad. Y lo que es peor, junto a estos animales van desapareciendo, además, elementos básicos para el sustento de numerosos ecosistemas de los que dependemos todos los seres vivos.

“No solo es una sensación popular, es algo que percibimos todos los entomólogos que salimos a hacer trabajos de campo y a investigar; el descenso del número de individuos de prácticamente todos los insectos es brutal”. Lo confirma Juan José Presa, catedrático de Zoología de la Universidad de Murcia y coautor de uno de los muchos informes y estudios recientes que ponen cifras a la disminución de artrópodos.

Dicho estudio, de principios de año y surgido de la colaboración entre la Unión Europea y la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN), destaca que casi un tercio de las especies de ortópteros evaluadas (saltamontes, grillos y chicharras, entre otros) están amenazadas, algunas en peligro de extinción.

Wolfgang Wägele, director del Instituto Leibniz de Biodiversidad Animal (Alemania) habla, junto a otros colegas, en Science del “fenómeno parabrisas”, por el cual los conductores pasan menos tiempo limpiando sus coches de la miríada de insectos que antes morían estrellados contra cualquier punto de la carrocería. Los investigadores citados en el artículo son conscientes del descenso generalizado, a pesar de reconocer, como el resto de la comunidad científica, que es muy difícil establecer datos más precisos del declive de las poblaciones por la variedad de especies, distribución y número de individuos.

En Science se cita el caso de la Sociedad Entomológica de Krefeld, en Alemania, cuyas visitas al campo han constatado que la biomasa de insectos que queda atrapada en sus diferentes métodos de captura ha disminuido un 80% desde 1989. Presa lo lleva al terreno de sus observaciones de campo en la provincia de Pontevedra: “Antes conseguíamos atraer a infinidad de mariposas nocturnas con las trampas de luz, ahora entran muy pocas”.

“Aproximadamente tres cuartas partes de las especies de mariposas en Cataluña, y esto puede ser extrapolable al resto de España, están en declive y esto es incontestable”. Constantin Stefanescu, del Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals y el Museu de Ciències Naturals de Granollers (Barcelona), llega a esta conclusión tras más de dos décadas de trabajos de campo y estudiar junto a otros investigadores a 66 de las 200 especies presentes en Cataluña. “La reducción es alarmante y aumenta cada año. Asustan, además, los datos de 2015 y 2016, los más bajos desde 1994”, apostilla Stefanescu.

El artículo completo en:

El País (España)

14 de abril de 2016

¿En qué se parecen un calamar y una araña?

Las proteínas de los dientes succionadores del cefalópodo son similares a las de la resistente telaraña. Los científicos tratan de aprovecharlas para fabricar nuevos materiales.


Imágenes con microscopio electrónico de barrido de un calamar y una araña - Foto James Weaver y Nadine Dupérré

El calamar tiene más cosas en común con la araña de lo que podríamos pensar, según los resultados presentador por el equipo de la investigadora Akshita Kumar, en la edición número 60 de la reunión anual de la Sociedad de Biofísica. Los dientes afilados como cuchillas que rodean las ventosas de algunos tentáculos de calamar, aseguran, están formados por proteínas muy similares – y en alguna forma incluso superiores – a las que se encuentran en las resistentes sedas que producen las arañas. Estas proteínas, que se llaman succionadoras (‘suckerins’), le dan a los dientes su fuerza y elasticidad, y en un futuro podrían utilizarse como base para biomateriales con muchísimas aplicaciones potenciales en biomedicina. 

Con la esperanza de poder utilizar la fuerza de las proteínas succionadoras, el equipo de Kumar está descifrando sus estructuras moleculares. En su último trabajo, el grupo ha descubierto que las proteínas succionadoras se componen de lo que se conoce como redes de beta-sábanas de polímeros, lo que hace que los dientes tengan tanta fuerza. Los investigadores también han descubierto que estas redes son termoplásticas, lo que significa que se derriten cuando se calientan y se endurecen cuando se enfrían. Esto hace que el material sea moldeable y reutilizable, como los polímeros sintéticos termoplásticos que se utilizan para hacer tuberías de PVC. 

“Las proteínas succionadoras son una combinación única de propiedades mecánicas y biofísicas que parecen hacerlas mejores que otros polímeros sintéticos o naturales”, afirma Kumar. “Y este material nos da un nuevo paradigma, ya que un biomaterial fuerte puede estar completamente hecho de proteínas, sin la necesidad de añadir una segunda fase rígida, por ejemplo un mineral como en el hueso, para fortalecerla”. 

El artículo completo en:

Vox Populi

5 de septiembre de 2015

¿¡Qué pasaría si se extinguieran todas las cucarachas?

Como ya hemos mencionado es muy común haber escuchado personas que desean fervientemente que las cucarachas se extingan de todo el planeta (hasta yo me incluyo). Esta reacción normalmente viene como consecuencia de un desagradable e inesperado encuentro con alguno de estos indeseables insectos o al comprobar que algún alimento está siendo consumido por ellos, hecho suficiente como para perder el deseo ante alimento.

Lo cierto es que sería muy deseable que en nuestro hogar jamás entraran las cucarachas que, además de su mal aspecto, son transmisoras de enfermedades, pero realmente la duda de este tema es… ¿qué ocurriría si las cucarachas desaparecieran de la Tierra?

Las cucarachas las encontrarás en muchos lugares

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Las cucarachas están entre los insectos más numerosos que existen, tanto en especies como en número. Aunque no se sabe a ciencia cierta la cantidad, se estima un número entre 5000 y 10.000 cucarachas y sus representantes se encuentran por todos lados, desde las ciudades y otros sitios donde el hombre las atrae por la alta producción de desperdicios, hasta los bosques tropicales, zonas desérticas, pantanos e incluso zonas costeras.

De todas esas especies, apenas unas pocas son las que interactúan directamente con nosotros con cierta frecuencia, en unos países predominan más unas que otras, estando entre las más extendidas por ejemplo, la llamada Periplaneta americana o cucaracha doméstica.

¿Qué pasaría si dejasen de existir?

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Las cucarachas, como el resto de los seres vivos y en particular los insectos, son una fuente de alimentos para criaturas como las aves, los mamíferos insectívoros, los anfibios y otros insectos, etc., incluso, en ciertas culturas, también son alimento para los seres humanos.

Aunque ningún animal basa su alimentación exclusivamente en ellas, por lo que de desaparecer estas no se extinguirían, sí se verían reducidas sus posibilidades de sobrevivir y disminuirían sus poblaciones de manera importante, por lo que otros insectos o plagas podrían multiplicarse al alterarse el equilibrio ecológico de los ecosistemas.

Un ejemplo concreto sería la reducción de las poblaciones de ratones y ratas, ya que una parte importante de su dieta se compone de cucarachas.

Si estos pequeños roedores perdieran esta fuente de alimento y se redujeran sus poblaciones silvestres, provocaría daños enormes en animales como las águilas y otras aves de presa, los felinos, los coyotes, los lobos, y muchos reptiles.

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Por otro lado, está su contribución inestimable en el ciclo del nitrógeno, algo vital para el funcionamiento del planeta. ¿De qué manera lo llegan a hacen? Pues la mayoría de las cucarachas se alimentan de materia orgánica en descomposición.

Este material retiene en su estructura grandes cantidades de nitrógeno, y al ser consumido constantemente por millones y millones de cucarachas, esta materia pasa por el tracto digestivo del insecto convirtiéndose en heces que al caer en la tierra, liberan más fácilmente los productos nitrogenados que luego son aprovechados por las plantas, garantizando así la salud de los bosques, las praderas y demás ecosistemas y con ello indirectamente a todos los habitantes de los mismos.

Probablemente luego de leer esto y por más de que te vuelvas a encontrar en otra situación envuelta con cucarachas, de igual manera será mejor volver a pensar si de verdad queremos que se extingan

Fuente:

Ben Viral

7 de agosto de 2015

Conoce el organismo que nunca envejece

Los seres humanos llevamos toda la vida intentando hallar la forma de luchar contra el proceso imparable del envejecimiento. Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Duke (EEUU) ha encontrado un organismo, de apenas un milímetro de longitud, que es capaz de hacerlo: detener su envejecimiento y duplicar así su esperanza de vida. El descubrimiento ha sido publicado en la revista Plos Genetics.

El organismo en cuestión es Caenorhabditis Elegans, un nematodo como el conocido Anisakis y los científicos han descubierto que ante la falta de alimento, éste puede entrar en un estado que le permite detener su desarrollo. El organismo puede seguir moviéndose aunque sus células estén aparentemente congeladas, obstaculizando así el proceso del envejecimiento.

Este proceso se revierte cuando el organismo vuelve a disponer de alimento, ya que entonces, retoma su desarrollo normal, aunque con el añadido de haber aumentado su esperanza de vida. Este proceso puede llevarle a duplicar su esperanza de vida estipulado en un principio.

Los investigadores esperan encontrar alguna forma, en el futuro, de replicar esta técnica exitosa anti-envejecimiento, pero ante todo, afirman que podría ser una buena herramienta para el tratamiento del cáncer ya que, “uno de los grandes misterios del cáncer es cómo sus células pueden hibernar en el organismo durante años antes de volver a la vida. Creo que los procesos de los nematodos que inducen sus células a estados de hibernación y luego las despiertan podrían ser los mismos que en las metástasis”, afirma David Sherwood, líder del estudio.

Fuente:

Muy Interesante

Estigmergia y Wikipedia

El término «estigmergia» fue acuñado en 1959 por Pierre-Paul Grassé (1895-1985), un zoólogo francés experto en termitas. Grassé se refería con estigmergia al fenómeno de comunicación indirecta entre termitas, mediante la modificación del ambiente, como es por ejemplo un rastro de feromonas. Otros individuos de la especie pueden detectar este rastro, de forma que colaboran por un bien común: la supervivencia de la colonia. Ver a una hormiga o una termita deambulando sola es un espectáculo lamentable, parece una criatura torpe y despistada. Sin embargo, debemos observarlas en su conjunto, como un sistema de auto-organización descentralizado con el que se obtienen objetivos comunes. En un termitero miles de termitas cooperan en la construcción de una estructura que supera con creces su capacidad de comprensión. Se trata, en esencia, de una construcción destinada a la ventilación de la cámara donde se encuentra la reina, los huevos y un hongo que cultivan para su alimentación, para que la temperatura interior se mantenga constante. Y lo consiguen.

Fuente Wikicommons
Fuente Wikicommons
Estas estructuras físicas complejas son equivalentes a cualquier estructura social en distintas especies, como abejas o estorninos. Y los científicos no están muy alejados de las termitas, entre las cuales parece que hay una ley no escrita: «si tu compañera ha dejado un grano de arena, deja tú otro en el mismo sitio». A medida que han ido pasando los siglos, el conocimiento sobre la naturaleza se ha ido mejorando gracias a esos granos de arena que una cantidad incontable de estudiosos han ido dejando por multitud de vías. La cooperación puede llevar a buenos o malos resultados, tal es el caso observado por el biólogo T. C. Schneirla en relación a un grupo de hormigas sumido en una actividad extravagante: giraban describiendo circunferencias sin parar.
«Aquella tarde había caído un buen aguacero y eso posiblemente había interrumpido la incursión y eliminado el rastro químico que mantenía conectado al grupo con la colonia principal de hormigas. Cuando dejó de llover, los primeros individuos del grupo probablemente habían salido a explorar el área sin apartarse de la periferia del grupo, donde se sentían más seguros. Al hacerlo, dejaron un rastro circular de feromonas que las demás hormigas no tardaron en seguir. Al cabo de un rato el rastro era tan intenso que ninguna de ellas era capaz de escapar. […] Al final del día, las hormigas habían dado vueltas durante más de quince horas». A unique case of circular milling ants, considered in relation to trail following and the general problem of orientation, «American Museum Novitates», Schneirla.

El artículo completo en:

Cadernos de Cultura Científica

19 de julio de 2015

La inteligencia artificial desvela los secretos de la planaria: gusano ‘inmortal’

Un algoritmo descubre por sí solo detalles de la regeneración de las planarias.



Si a una planaria se le corta la cola, como una lagartija, a las pocas semanas tendrá una nueva. Pero lo que no pueden las lagartijas es regenerarse si le cortas la cabeza como consiguen estos gusanos planos. Si los troceamos en 100 partes, tendrás no un gusano sino 100. Ahora, un sistema de inteligencia artificial ha descubierto el modelo que siguen estos seres para ser inmortales.
Las planarias (de la clase de las Turbellaria) son unos gusanos que se pueden encontrar en agua dulce, los mares y en terrenos húmedos. Por su increíble capacidad de regenerarse, el naturalista escocés John Dalyell las definió como ese "gusano inmortal bajo la hoja de un cuchillo" a comienzos del siglo XIX. Desde entonces, los científicos le han hecho toda clase de perrerías a las planarias: le han cortado la cabeza, la cola, la han diseccionado tanto longitudinalmente como en trocitos. Siempre sobrevive.
Más recientemente, le han inyectado todo tipo de fármacos y han jugado con sus genes obteniendo planarias de múltiples colas o, como la Hidra de Lerna, con varias cabezas. Incluso, al inyectarle cadenas de ARN se pueden crear quimeras o planarias siamesas. Detrás de esta capacidad de regeneración puede estar el hecho de que al menos el 25% de su tejido celular está formado por células madre. A pesar de todos esos experimentos, los científicos siguen sin un modelo claro de cómo se regeneran.
"Nuestro sistema ha descubierto el primer conjunto de normas, una red, el que que cuando cada célula sigue esas normas, los resultados son exactamente iguales a los publicados en la literatura científica", dice el director del Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo de la Universidad Tufts (EE UU), Michael Levin. "Puede explicar por qué las distintas partes del gusano toman la correcta identidad cabeza/cola y muestra por qué los diversos experimentos previamente publicados tienen los resultados que tienen", añade.
Lo particular de este modelo es que no lo ha descubierto Levin o su colega, el español Daniel Lobo. Lo sorprendente es que ha sido un sistema de inteligencia artificial. Diseñaron un algoritmo matemático que alimentaron con lo que se sabe de las planarias: genética, expresión de los genes, patrones de división celular...
"Creamos una base de datos con más de un centenar de experimentos sobre la regeneración de las planarias", explica Lobo, principal autor del estudio publicado en PLoS Computational Biology. "Para esta investigación, seleccionamos los más importantes, incluyendo manipulaciones quirúrgicas, genéticas y farmacológicas de la regeneración de la cola y la cabeza en las planarias, 16 experimentos en total. Hay que tener en cuenta que ningún modelo previo podía explicar más de uno o dos experimentos a la vez. Aquí, mostramos por primera vez un modelo que puede explicarlos casi todos", añade.
Pero su algoritmo no solo ha replicado con éxito lo que ya han hecho los humanos. En uno de los primeros ejemplos de ciencia hecha por robot (no confundir con la robótica), este sistema de inteligencia artificial descubrió al menos dos elementos nuevos en el puzle de la regeneración de estos gusanos. "Predijo la existencia de dos proteínas que deben formar parte de la red", comenta Levin.


La imagen muestra cómo de una planaria cortada en tres, surgen tres planarias. / TUFTS CENTER FOR REGENERATIVE AND DEVELOPMENTAL BIOLOGY
Para el planariólogo del departamento de genética la Universitat de Barcelona, Emili Saló, el algoritmo no solo viene a poner orden en la investigación sobre estos gusanos. "Hace una predicción de que, para que la red funcione correctamente, ahí debe de haber algo. Los modelos teóricos hacen predicciones que iluminan al investigador de que falta algo", comenta. De hecho, los investigadores compararon con los genes humanos para hacer su predicción. Eso sí, como aclara Saló, que no está relacionado con este estudio, "es un descubrimiento que habrá que confirmar con posteriores experimentos".
Saló, que lleva 40 años estudiando a las planarias, considera que este modelo generado por una inteligencia artificial permite ir más allá. "Los científicos analizaban hasta ahora en una sola dimensión, el algoritmo lo hace en dos dimensiones", reconoce. Sin embargo, aún quedan muchas cosas por descubrir de este organismo antes de que, como algunos sueñan, muestre todos sus secretos y la medicina regenerativa aprenda a fabricar órganos humanos en el laboratorio como hace la planaria.
El artículo completo en:

6 de abril de 2015

Las esponjas no tienen neuronas (¡Mil disculpas Bob!)

En esta oportunidad hablaremos sobre el sistema nervioso de las esponjas de mar.
Bueno, en realidad las esponjas aunque son animales no tienen sistema nervioso, ni neuronas, ni músculos, ni órganos, ni tejidos especializados. Son pacíficos sacos de células que viven anclados en su mundo marino. El animal más simple que uno se pudiera imaginar.
La sorpresa vino cuando Kenneth Kosik, buscando el origen evolutivo del sistema nervioso en los animales comenzó a estudiar las esponjas, que precisamente carecen de él. Y uno de los estudiantes de su laboratorio, Onur Sakarya, descubrió que la esponja Amphimedon queenslandica poseía prácticamente todos los genes necesarios para fabricar sinapsis (conexiones neuronales).
Citando a Pere:
“En las sinapsis encontramos una maquinaria muy especializada, llamada “densidad postsináptica”, hecha de centenares de diferentes proteínas, cada una colocada en un lugar muy concreto, cada una con un trabajo muy definido que hacer. Forman un andamiaje fuerte pero maleable, que cambia constantemente a medida que aprendemos. Siempre había pensado que debe de haber costado muchos millones de años de dura selección natural para llegar a este diseño tan inteligente y tan eficaz.
Pero resulta que toda esa maquinaria ya ha estado allí desde los mismos orígenes del reino animal. Las esponjas, de las que los humanos nos desviamos evolutivamente hace unos 600 millones de años, ya tienen y tenían entonces la gran mayoría de estos ladrillos moleculares (en azul en la siguiente figura) que constituyen una típica densidad postsináptica humana. Únicamente les faltan unas pocas piezas, como los receptores de glutamato -las “orejas” que reciben los mensajes- (en amarillo en la figura), que no surgirán hasta unos millones de años más tarde con las medusas y las anémonas, y unos pocos elementos proteicos aún más modernos (en verde y rojo) que actúan como pegamento final para unir todas las piezas del puzzle.”

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El homínido del cladograma simplificado que refleja la secuencia de adquisición de las proteínas sinápticas (y nuestro parentesco con las esponjas) es el propio Pere, por supuesto. 

:)

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No, no. No te entusiasmes tanto, Bob. Aunque seamos parientes, en realidad es muy poco probable que las esponjas sean nuestros antepasados. Los Ctenóforos son animales bastante más complejos que según los últimos estudios moleculares se desramifican del tronco evolutivo común algo antes que las esponjas. Así que el primer antepasado común de los animales actuales debió de ser bastante más parecido a un Ctenóforo que a una esponja. ;)
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Aquí hay que hilar un poco más fino, pero en mi opinión, lo que nos están diciendo esas proteínas sinápticas de los poríferos actuales es que las esponjas de mar han evolucionado a partir de un antepasado algo más complejo que poseía algún tipo de proto-sistema nervioso (como el que poseen los Ctenóforos). Las esponjas de mar habrían evolucionado hacia la sencillez perdiendo ese sistema nervioso (aunque conservando los genes que lo hacían posible), y con bastante éxito a juzgar por su superviviencia a lo largo de las eras geológicas.
Si así fuera, sería toda una lección de humildad, y otra prueba más en contra de las escalas evolutivas que suponen que los animales van evolucionando en busca de una mayor “perfección”. ¿quién necesita neuronas para sobrevivir en el Cámbrico… o ahora? ;)
La alternativa sería pensar que las conexiones neuronales estaban siendo construidas antes que las propias neuronas , con algún fin que ahora mismo se nos escapa (Pere habla de una posible utilidad en el estado larvario) y que finalmente en el resto de los animales se alcanzara el estado actual por exaptación, siendo las esponjas una reliquia de esa fase previa. Pero personalmente me parece una explicación demasiado rebuscada. En cualquier caso, la increíble perviviencia de esos genes a través de las eras nos hace suponer que alguna función concreta deben cumplir.
Algún día las esponjas nos revelarán para qué necesitan ese conjunto de proteínas sinápticas, y a partir de ello podremos deducir muchas más cosas, pero por el momento, parece que sólo siguen “soñando” en su pacífico fondo oceánico…
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Fuentes y más información en: Apuntes científicos desde el MIT
Tomado de:

10 de marzo de 2015

¿Cuál es el material biológico más fuerte del mundo?

Un equipo de ingenieros británicos descubrió que los dientes de la lapa están hechos del material biológico más duro del que se tenga conocimiento.
Las lapas tienen unos minúsculos dientes en su lengua que utilizan para raspar la comida de las rocas.
Según los autores del estudio, estos dientes están compuestos de un material que es incluso más fuerte que la tela de araña.
Estos moluscos de concha abierta son muy comunes en los litorales rocosos, siempre pegados a las piedras.


El secreto de su dureza es la delgadez de las fibras minerales que hay en su interior.
La investigación, publicada en la revista Royal Society Journal Interface, afirma que se trata de algo tan duro como algunos de los mejores materiales hechos por el ser humano, como el kevlar o la fibra de carbono.
El descubrimiento podría servir para mejorar algunos materiales artificiales para la industria automotriz y también en el campo de la aviación. También podría resultar útil para arreglos dentales.
"La biología es una gran fuente de inspiración para un ingeniero", señaló Asa Barber, autor principal del estudio, de la Universidad de Portsmouth.
"Estos dientes se componen de fibras muy pequeñas, acomodadas de una manera particular. Deberíamos pensar en hacer nuestras propias estructuras siguiendo los mismos principios de diseño".
Fuente:

26 de noviembre de 2014

La (gran) historia evolutiva de los insectos

Por difícil de creer que parezca, la historia de los insectos y la forma en que se multiplicaron en variedad y formas por nuestro planeta estaba por explicar. El trabajo de Bernhard Misof y su equipo, publicado este jueves en la revista Science, es una primera reconstrucción de este largo camino gracias al análisis de los datos genéticos.

WEl trabajo ha requerido los esfuerzos de más de un centenar de  investigadores especialistas en biología molecular, paleontología, taxonomía, embriología y procesamiento de datos. Juntos, y dentro del proyecto 1KITE (para analizar el transcriptoma de cientos de insectos) han analizado 1.487 genes codificadores de proteínas de todos los grandes órdenes de insectos que existen hoy en día y los han comparado con el registro fósil. El laborioso trabajo les ha permitido concluir que estos artrópodos aparecieron sobre la faz de la Tierra hace unos 479 millones de años, en los albores del período Ordovícico, una época en la que el oxígeno aún escaseaba en la atmósfera y los mares estaban plagados de trilobites.

 

Así era la Tierra cuando aparecieron los insectos. (Imagen: Ron Blakey, NAU Geology)

La capacidad para volar, aseguran los científicos, no apareció en estas criaturas hasta hace aproximadamente 406 millones de años y la mayoría de las especies que conocemos hoy en día se originaron hace unos 345 millones de años. Los trabajos sugieren que los insectos y las plantas moldearon los ecosistemas primitivos de la Tierra juntos y que estos desarrollaron el vuelo mucho antes que otras criaturas al tiempo que las plantas iban creciendo y abriéndose paso. Un poco más tarde, afirman los autores del trabajo, la aparición de plantas capaces de florecer generó una explosión de formas entre los insectos voladores, desde las abejas a las mariposas.

Otro interesante resultado del análisis genético es que la aparición de los primeros insectos parásitos parece remontarse al momento en que progresaron las aves y los primeros mamíferos y no vivieron en las plumas de los primeros dinosaurios, como pensaban algunos autores.  Otra de las conclusiones interesantes es que la variedad de cucarachas y termitas que conocemos hoy apareció después de la extinción masiva del Pérmico, la única en la que estuvieron implicados los insectos, que han seguido evolucionando y multiplicando sus colores, formas y variedades hasta hoy. 

"Cuando imaginas un gigantesco mapa de la evolución de la vida en la Tierra, los insectos ocupan de lejos la mayor parte de la foto", asegura Michelle Trautwein, coautora del trabajo e investigadora de la Academia de ciencias de California. "las nuevas técnicas nos han permitido comparar enormes cantidades de datos genéticos y, por primera vez en la historia, podemos rellenar los huecos en nuestro conocimiento. La ciencia está más cerca que nunca de revelarnos los misterios de la evolución".

Referencia:  Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution (Science)

Tomado de:

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28 de octubre de 2014

¿Pesan todas las hormigas juntas más que toda la humanidad?

"Si fuéramos a pesar todas las hormigas del mundo, pesarían tanto como todos los seres humanos", dijo el presentador Chris Packham en un reciente documental de la BBC. ¿Puede ser cierto?

Hay hormigas de hasta 60 mg, pero la media es mucho menor.
Esta afirmación la hicieron por primera vez el profesor Edward O. Wilson, de la Universidad de Harvard (Estados Unidos), y el biólogo alemán Bert Hoelldobler en su libro de 1994 "Viaje a las hormigas".

La estimación se basa en un cálculo anterior del entomólogo británico C.B. Williams, quien calculó que el número de insectos vivos en la tierra en un determinado momento es de un millón de billones.
"Si, para tomar una cifra conservadora, el uno por ciento de eso son hormigas, la población total sería de 10.000 billones", escribieron Wilson y Hoelldobler.


Cómo se pesa una hormiga

"Es muy fácil pesar una hormiga. En una pequeña pesa electrónica, se pone una hormiga", explica Ratnieks.

Pero advierte, lo mejor es refrigerar la pesa antes: "Esa es la manera de que no salgan corriendo".

"Una hormiga trabajadora puede pesar una media de entre uno y cinco miligramos, dependiendo de la especie. Combinadas, todas las hormigas juntas pesan juntas tanto como todos los seres humanos".
La idea de Wilson y Hoelldobler se basa en la idea de que un humano medio pesa un millón de veces más que una hormiga media.

¿Y cuánto aguanta este argumento un examen detenido?

Un humano medio pesa 62 kilos, así que eso supondría que las hormigas pesan unos 60 miligramos.
"Hay hormigas que pesan 60 miligramos, pero son de las muy grandes", dice Francis Ratnieks, profesor de apicultura de la Universidad de Sussex, Reino Unido.

"La hormiga común debe rondar un miligramo o dos".

Con unas 13.000 especies en el mundo, la diferencia de tamaño va de las que miden un milímetro a las de 30.

Así que es probable que el peso también varíe notablemente: aunque numerosos expertos parecen estar de acuerdo en que la media pesa 10 mg.

Eso sí, nadie sabe cuántas hormigas hay en el mundo. El documental de la BBC dice que no son diez millones de billones sino cien billones...

El artículo completo en:

BBC Ciencia

18 de septiembre de 2014

Las hormigas: genios de la comunicación química



Hace más de cien millones de años apareció la casta de hormigas obreras sin alas. Al no poder volar, su forma de llegar a lugares lejanos en busca de alimento se volvió más problemático.

Ello propició que dependieran mucho más de las sustancias químicas para todo tipo de comunicación, reduciendo el uso de señales táctiles y exhibiciones motrices. Lo que acabó convirtiendo a las hormigas en los genios de la comunicación química de la naturaleza.

Los compuestos que usan como señales son las feromonas, que producen a través de glándulas exocrinas. En función de las distintas proporciones de feromonas procedentes de varias glándulas, estas señales químicas tienen distintos significados, así como el contexto donde se libera la feromona.

Simultáneamente, se han añadido señales táctiles y vibratorias. Hasta el punto de que las señales químicas se han convertido en una suerte de alfabeto. Los entomólogos reconocen al menos 12 categorías funcionales para comunicarse, casi todas de naturaleza química, tal y como explica Edward O. Wilson en Superorganismo:

Lea el artículo completo en:

Xakata Ciencia

12 de septiembre de 2014

Chikungunya: el nuevo riesgo en América Latina

Desde 2004 la fiebre Chikungunya ha alcanzado proporciones epidémicas. La fiebre Chikungunya se ha detectado en unos 40 países de Asia, África, Europa y ahora las Américas.



Entretanto, se sabe que el ébola no puede “saltar” - tan fácilmente - a otros continentes, pero hay otros virus como el de la malaria, el dengue y, últimamente, el Chikungunya, que ya están presentes en América Latina. Este último empezó a diseminarse en los últimos años, primero en Brasil, luego en las islas del Caribe y ahora ha “saltado” a Argentina, Uruguay y Venezuela, desde donde se reportan ya más de 200 casos y las alarmas de su avance se prenden en toda la región.

La llamada fiebre Chikungunya es una enfermedad viral transmitida especialmente por el mosquito tigre. Chikungunya es un término de la lengua Kimakonde, de Tanzania, en donde se identificó el virus en 1952. Chikungunya quiere decir “doblarse”, doblarse del dolor en las articulaciones, que es una de las manifestaciones de la infección.

Jakob Kramer, director del departamento de Medicina Tropical del Instituto Bernhard Nocht, con sede en Hamburgo, explica: “Chikungunya es un virus de la familia toga que se transmite a través de la picadura de ciertos mosquitos. El virus, por lo general, sobrevive entre insectos y primates en África, pero cuando el hombre irrumpe en ese hábitat adquiere la infección y la transporta hacia otras regiones o continentes generando brotes”.

Una picadura basta para quedar inmunizado. A la familia de los virus toga pertenecen, por ejemplo, el de la rubeola, la fiebre amarilla y otros 80 virus más.

Los brotes de Chikungunya tienen lugar cuando la población afectada no está inmunizada. Una inmunización, según el virólogo alemán Jakob Kramer, se logra cuando la persona ha sido picada una vez. El organismo desarrolla entonces anticuerpos que impiden que la persona enferme de nuevo. O sea que una picada garantiza, en principio, que se sobreviva a nuevas picaduras. ¿Pero también basta una picada para morir? “Por lo general, una infección con el virus del Chikungunya no es letal, aunque la enfermedad puede llegar a ser muy, muy incómoda. Quienes mueren son personas en un estado débil o que ya sufren otros males”, agrega Kramer.

Además de fiebre y fuertes dolores en las articulaciones, produce dolores musculares, de cabeza, náuseas, cansancio y erupciones cutáneas. Síntomas muy parecidos a los del dengue, con el que se puede confundir.

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América Economía

2 de septiembre de 2014

¿Por qué hay tantas moscas en verano?



Las pocas moscas que sobreviven al frío invernal son más que suficientes para asegurar la supervivencia de la especie. Esto se debe a su sobresaliente capacidad reproductora. 

Basta hacer un sencillo cálculo: una mosca que genere 120 huevos en una puesta produciría en 7 generaciones, que es el número máximo que pueden nacer en un año, cerca de 5,6 billones de descendientes. Esto es posible si se tiene en cuenta que cada insecto sobrevive a una sola generación y que en cada puesta la mitad de los huevos son hembras.

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Muy Interesante

6 de agosto de 2014

¿Por qué no se enredan los pulpos?

A todos nos gustaría contar con un par de manos extra, pero sería complicado mantener el control sobre tanto brazo y no acabar enredándonos como un ovillo de espaguetis. Con todo, hay animales que se apañan muy bien no ya con cuatro sino con ocho o incluso más: los cefalópodos (pulpos, calamares…). ¿Cómo son capaces? ¿Su cerebro controla los movimientos de cada una de las patas? ¿Es consciente de cuales son propias y cuales ajenas? ¿Por qué no se enredan? A estas y otras preguntas han intentado responder Binyamin Hochner y colegas desde sus laboratorios en Israel, en un estudio recién publicado en Current Biology. ¡Los hallazgos son más que interesantes!

Los pulpos tienen 8 brazos recubiertos de ventosas que emergen radialmente de su cuerpo.

Los pulpos tienen 8 brazos recubiertos de ventosas que emergen radialmente de su cuerpo. Fuente: rjime31 en Flickr (CC).

Si se le amputa un brazo a un pulpo (algo que, por brutal que suene, les ocurre también en la naturaleza sin resultarles traumático), éste, cual rabo de lagartija forrado de ventosas, se mantiene activo durante 1 hora moviéndose del mismo modo que lo hacía cuando estaba en el animal intacto. Es más, las ventosas siguen aferrándose a todo. A todo, salvo al propio pulpo. Pero no nos adelantemos.

El brazo, en efecto, nunca se adhería a ningún otro, ni del pulpo al que pertenecía ni a otro animal. Incluso evitaba el contacto con placas cubiertas con piel de pulpo. ¿Por qué esa aparente inhibición de volver a contactar con lo propio? ¿Hay alguna sustancia química de por medio?

Hay otro protagonista en esta historia, que hasta ahora no hemos tenido en cuenta. ¿Cómo reacciona el pulpo ante ese brazo amputado rondando por ahí? Se sabe que el Octopus vulgaris (el pulpo común) es caníbal, y sin embargo sólo a veces tratan al brazo como una presa: lo más curioso es que parecen ser capaces de distinguir si el brazo es suyo o de otro pulpo.

Mientras que el pulpo siempre agarra con la boca los brazos ajenos (izquierda), sólo lo hace 6 de cada 10 veces cuando es su propio brazo (derecha).

Mientras que el pulpo siempre agarra con la boca los brazos ajenos (izquierda), sólo lo hace 6 de cada 10 veces cuando es su propio brazo (derecha). Fuente: Hochner et al. en Current Biology (2014).

Agarran el brazo ajeno, sí, pero de una manera peculiar que no les obliga a tocarlo con los brazos: ¡exactamente del mismo modo que llevan la comida a la boca!

Es momento de volver a la pregunta inicial: ¿por qué no se enredan los pulpos? Puede que ese aparente “reconocimiento de lo propio” ayude a explicarlo. Hay algo que no os hemos contado, y que cambia completamente la situación: cuando se retira la piel del brazo amputado, el pulpo lo agarra igual que a cualquier otra cosa. Está claro que esa sustancia química debemos buscarla en la piel, que no es moco de pulpo, permitidnos la expresión, cuando hablamos de un órgano tan complejo en sí mismo. Estos investigadores prepararon distintos extractos de piel de pulpo y vieron cual atraía más a nuestro amigo. Y sí, había diferencias, probando que efectivamente intervienen moléculas específicas (que aparecen en unos extractos pero no otros), aunque están aún por identificar.

Es decir, ahora sabemos que los pulpos no se enredan, no por ciencia infusa, sino porque algo en su piel impide que los brazos se peguen entre sí. Y es más: aunque su cerebro no controla cada movimiento de sus brazos como hace el nuestro (porque son muchos y se mueven demasiado alocadamente), sí sabe distinguir los suyos propios de los de otro pulpo.

Naturalmente, la cosa no acaba aquí, quedan incógnitas por despejar. El intrincado sistema de movimiento de los pulpos ha servido de inspiración para la robótica, y quién sabe qué otras aplicaciones puede tener este sistema.

Pulpo (Santi Villamarín, CC).

Pulpo. Fuente: Santi Villamarín en Flickr (CC).

Referencia:
  • Nesher, N., Levy, G., Grasso, F. W. & Hochner, “Self-Recognition Mechanism between Skin and Suckers Prevents Octopus Arms from Interfering with Each Other”, B. Curr. Biol. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.04.024 (2014).

Fuente:

23 de julio de 2014

Se necesita: 100 mil voluntarios para censar mariposas

  • Sir David Attenborough llama al público británico a contar mariposas

  • Es el quinto año que se realiza este proyecto de participación ciudadana

  • Los voluntarios deberán registrar sus hallazgos en una página web







A partir del 19 de julio y durante dos semanas el público británico ha sido llamado de nuevo al "Big Butterfly Count" (El gran cómputo de mariposas), es decir, a contar mariposas para averiguar qué pasa entre estos animales y analizar a nivel estatal el estado y la supervivencia de las especies. Según los organizadores de este registro nacional, la entidad Butterfly Conservation, la vida y la cantidad de estos insectos es la mejor señal para medir la salud de la vegetación y el medio en el que viven, las mariposas y los humanos.


El naturalista Sir David Attenborough ha sido el encargado de hacer público el llamamiento diciendo los siguiente: "Contar mariposas durante unos 15 minutos al día en un lugar preferentemente soleado es una acción valiosa y un ejemplo de ciudadanía contribuyente a la ciencia". Este es el quinto año consecutivo que el público británico es llamado a contar mariposas en prados públicos y jardines privados o en valles y bosques. El año pasado 90.000 personas respondieron a la consigna. "Para este año esperamos llegar a los 100.000 ciudadanos que cuenten e identifiquen lo que ven en materia de mariposas, y aunque no vean ninguna también interesa la observación que hagan", ha informado Attenborough en su reiterado bando público.

Quienes se apunten al cómputo nacional de las mariposas deberán registrar y describir sus hallazgos en una página web, la del Big Butterfly Count que ha creado Butterfly Conservation en la que se facilita la tarea de clasificar los tipos de mariposas detectadas, de las más comunes a las menos frecuentes y de las más grandes a las minúsculas. "A largo plazo, esta cuenta es la única forma de saber qué pasa en el medio ambiente y de monitorizar la existencia de las mariposas o si las especies que se han repoblado tras haber sido extinguidas, como la mariposa azul, han sobrevivido o los lugares en los que lo han hecho", detalla el naturalista para animar a propios y extraños a espiar a las mariposas en las próximas dos semanas.

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El Mundo Ciencia

3 de julio de 2014

Los misteriosos sonidos de la tela de araña



La telaraña es capaz de producir sonidos, vibraciones, que las arañas perciben e interpretan.

Por eso saben qué tipo de presa ha caído en su red, según descubieron científicos del Grupo de Seda de Oxford, de la prestigiosa universidad británica.

Vea en ese video cómo una araña Araneus diadematus caza a una mosca en este video de BBC Mundo.

6 datos sorprendentes de las moscas





Piensan antes de actuar, vuelan como aviones de combate y ven el mundo como en Matrix... Estos insectos pueden ser comunes, pero mucho menos vulgares de lo que crees.

 1. Las mocas piensan antes de actuar

Hasta ahora, la capacidad de recopilar información antes de tomar una decisión se consideraba propia de primates y seres humanos, una señal de inteligencia superior y, sin duda, una cualidad importante. Pero resulta que las moscas también se lo piensan ante un problema difícil. Así lo cree un equipo de la Universidad de Oxford que sometió a un grupo de moscas Drosophila a un experimento en el que los insectos debían decantarse por uno de dos olores tras un entrenamiento.
Cuando el aroma era fácilmente identificable, las moscas reaccionaban con rapidez, pero cuando era difícil distinguirlo se tomaban su tiempo para «pensar». Parecían acumular información antes de decantarse por una elección.
«La acción liberada de los impulsos automáticos se considera un rasgo de inteligencia», dice el profesor Gero Miesenböck, en cuyo laboratorio se realizó la investigación. «Lo que nuestros resultados muestran es que las moscas de la fruta tienen una capacidad mental sorprendente que antes no había sido reconocida». 

2. Vuelab como aviones de combate

Las pequeñas moscas de la fruta (Drosophila hydei), del tamaño de una semilla de sésamo, manejan técnicas de vuelo propias de aviones de combate, de forma que pueden modificar su trayectoria y realizar un giro imposible, incluso cabeza abajo, para evadir el ataque de un depredador en menos de una centésima de segundo. Esto es 50 veces más rápido que un parpadeo humano. Con un solo golpe de ala, pueden orientar su cuerpo para generar una fuerza que las lleve lejos de la amenaza. ¿Comprende ahora por qué es tan difícil matar una mosca al vuelo?

Según los investigadores de la Universidad de Washington, las moscas, con un cerebro del tamaño de un grano de sal, tienen un repertorio conductual casi tan complejo como el de un animal mucho más grande, un ratón.

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