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15 de enero de 2019

Las preferencias sexuales de las moscas indican que tienen cultura

Un estudio con moscas de la fruta muestra que las jóvenes deciden qué machos son más atractivos viendo con quién copulan las mayores y esos hábitos se mantienen durante generaciones.

Hace siglo y medio, Charles Darwin expulsó a la humanidad del centro de la creación y aseguró que nuestro linaje se hundía en la profundidad del tiempo y entroncaba con el origen de la vida. En el pasado, a más o menos distancia, compartíamos ancestros con todos los seres de la Tierra, desde la reina de Inglaterra a una babosa repugnante. Esa idea fue recibida con indignación y sigue resultando humillante para muchos que continúan agarrándose a cualquier resquicio que permita elevarse sobre el resto de animales.

Uno de esos resquicios es la cultura, nuestra capacidad para recibir lo que han aprendido nuestros antecesores sobre el mundo, aportar nuestra propia experiencia y transmitirlo a la siguiente generación. Aunque la capacidad colectiva para construir bombas atómicas o sinfonías como la de Wagner sean motivos suficientes para considerar especial a nuestra especie, muchos herederos de Darwin sugieren que incluso la cultura es algo compartido con el resto de animales.

Desde hace tiempo, se han observado comportamientos que podrían considerarse parte de una cultura en animales como los monos o los delfines. En Brasil, por ejemplo, se han encontrado monos silbadores que llevan más de siete siglos utilizando piedras como herramienta para abrir anacardos y transmitiendo la técnica de viejos a jóvenes. Entre las orcas, un ejemplo de la diversidad cultural en animales de la misma especie se encuentra cerca del estrecho de Gibraltar, donde conviven dos grupos con hábitos muy diferentes. Uno de ellos caza atunes sin prestar atención a los humanos que faenan en esas aguas mientras el otro los sigue para robar los atunes que atrapan los pescadores de palangre.

Este tipo de comportamientos no se reduce a animales con inteligencias reconocidas por nosotros, los primates más abundantes del planeta. Esta semana, un equipo de homínidos de la Universidad de Toulouse III y el CNRS, en Francia, ha mostrado que las moscas también pueden tener algo parecido a una cultura. Quienes han estudiado con detenimiento a las moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) saben que pueden copiar las preferencias sexuales de sus prójimos viéndoles copular. Sin embargo, definir ese comportamiento como cultural con criterios científicos es complicado.

Para decidir si es posible, los autores, que publican sus resultados en la revista Science, fijaron cinco criterios que se debían cumplir para considerar cultural el comportamiento de las moscas. Tenía que aprenderse de forma social, observando a sus congéneres, los jóvenes debían copiar a los mayores y se tenía que memorizar a largo plazo. Además, el rasgo decisivo tenía que ser una característica general, como el color, y no una característica exclusiva del propio individuo y, por último, los individuos tenían que adquirir el comportamiento más común entre su grupo.

Las moscas cumplieron todos los requisitos. Las jóvenes, cuando veían a las mayores copular con machos rosados adquirían una preferencia por el sexo con los individuos de ese color y rechazaban a los verdes. Si el experimento se realizaba invirtiendo el color de los machos con los que aprendían a copular las moscas, la preferencia posterior cambiaba. Y cuanto más consenso hubiese por un determinado color, más radical era la inclinación por ese color en las observadoras.

Aunque pueda parecer un rasgo caprichoso, según explica Etienne Danchin, investigador del CNRS y coautor del trabajo, al cabo de un tiempo, “el color de un macho, que no está vinculado con su adaptación al entorno, se convierte en una característica que hace que tenga más probabilidades de pasar sus genes a la siguiente generación”. Al ver la preferencia de las moscas mayores, las jóvenes aprenden que los individuos de un color determinado tendrán más posibilidades de copular y reproducirse. Una madre siempre quiere lo mejor para su cría y para tener un hijo verde lo mejor es tener sexo con una mosca verde.

Lea el artículo completo en: El País (España)



3 de enero de 2019

Las termitas han construido la mayor estructura del planeta

Durante milenios, un minúsculo insecto ha levantado una de las mayores estructuras jamás creadas por el ser vivo. Una especie de termitas, considerada una plaga en la ciudad, ha excavado millones de montículos en el nordeste de Brasil. Aunque conocidos por los lugareños, su extensión real no se ha podido determinar hasta que la deforestación y los satélites han desvelado su grandeza: más de 230.000 kilómetros cuadrados salpicados de montones de tierra repartidos de forma regular, casi matemática.


"Los montículos siempre estuvieron bien escondidos entre la vegetación de secano de la región (la catinga) y en general apenas se pueden ver. Los de fuera solo los han podido observar después de que alguna porción de tierra fuera deforestada para pastos", dice el investigador de la Universidad Estatal de Feira de Santana (Brasil) y coautor del estudio, Roy Funch. "Algunos locales pensaban que los habían levantado termitas, hormigas u otra criatura similar. Pero para muchos, simplemente estuvieron ahí, formaciones naturales hechas por Dios que siempre habían existido", añade.

Siempre no, pero sí al menos desde hace más de 3.800 años. La datación de una muestra de murundus (como se conoce a estos montículos en la zona) indica que muchos de ellos llevan milenios ahí, lo que los convierte en una de las estructuras de origen biológico más antiguas. Y tampoco son obra divina, sino de la Syntermes dirus, una termita. Mejor dicho, de colonias y colonias de ellas. Pero no son sus nidos. Es la tierra que los insectos excavan mientras buscan hojas caídas con las que alimentar a la colonia.

El artículo completo en: El País (España)

2 de diciembre de 2018

Los primeros peces se originaron en aguas marinas cerca de la costa

El lugar de origen de los primeros vertebrados ha sido siempre un tema debatido en paleontología. Las hipótesis apuntaban hasta ahora a las zonas de arrecifes, de agua dulce o incluso del océano abierto, basadas en el análisis de escasos y pequeños fragmentos fósiles. Un nuevo estudio señala que la cuna de los primeros vertebrados fueron en realidad las aguas costeras intermareales y poco profundas.

Recreación de un Bothriolepis, un placodermo acorazado que vivió principalmente en la costa.

Los primeros vertebrados en la Tierra fueron peces, y los científicos creen que aparecieron por primera vez hace unos 480 millones de años. Pero los registros fósiles son irregulares y solo se han podido identificar pequeños fragmentos. Unos 60 millones de años más tarde, hace 420 millones de años, el registro fósil muestra algo completamente diferente: una gran variedad de especies de peces en masa.

¿Pero dónde estaban realmente los peces? ¿Dónde se originaron? Un equipo de científicos, liderados por Lauren Sallan de la Universidad de Pennsylvania en EE UU, ha tratado de responder a estas cuestiones en un estudio publicado en la revista Science.

Hasta ahora la comunidad científica presumía que los primeros peces se desarrollaron en arrecifes de coral, dada la gran biodiversidad de peces que existe en la actualidad en esos ecosistemas, pero la búsqueda durante décadas en estos lugares no ha dado resultados.

El grupo de científicos analizó los fósiles de vertebrados desde el Paleozoico medio (entre hace 480 y 360 millones de años), así como los marcadores ambientales que indican sus antiguos hábitats. Con esta información los investigadores crearon una base de datos con 2.728 registros tempranos para peces con mandíbulas y sin mandíbulas. “Es un nuevo conjunto de datos realmente grande”, dice Sallan.

Los resultados indican que todos los grupos principales de vertebrados tempranos, incluidos los peces con y sin mandíbula, se originaron y diversificaron en entornos intermareales y submareales cerca de la costa, a lo largo de un período de 100 millones de años.

El artículo completo en : Agencia SINC


20 de noviembre de 2018

Cómo un pan hecho con cucarachas tiene más proteína que la carne roja (y cómo eso puede solucionar un problema global)

Los investigadores dicen que el pan no presenta diferencias significativas a uno hecho con 100% harina de trigo y que solo los consumidores más astutos notarán un ligero sabor a maní. 
 
Si te paras unos segundos a observar el pan de la foto superior, ¿a que parece bastante convencional? Pues en realidad está hecho de cucarachas. 

Más concretamente de harina hecha con estos impopulares insectos. Pero, ¿a quién se le ha ocurrido esta idea y para qué?

Los responsables son un equipo de investigadores brasileños que quieren dar con una posible solución a la escasez de alimentos y a la falta de proteína animal que se prevé para un futuro dado el crecimiento de la población mundial.

Una necesidad

Según la ONU, para 2050 habrá alrededor de 9.700 millones de personas en este mundo.

Y por eso ha recomendado que empecemos a incluir en nuestra dieta insectos. Las razones son simples: son ricos en proteínas, abundantes en la naturaleza y su precio no es elevado.

En varias regiones del mundo, como el sudeste asiático, ya son un comestible al uso.

Pero el pan de la fotografía no se hace con el tipo de cucarachas que se ven por las calles o que, si no has tenido suerte, se te han colado en casa. El equipo investigador utilizó una especie en particular, la llamada cucaracha langosta (nauphoeta cinerea), originaria del norte de África.

Las cucarachas se reproducen de forma fácil y rápida mientras están en cautiverio.

Pero, de todos los insectos que hay... ¿por qué precisamente las cucarachas?

Hay dos razones principales: además de ser una fuente rica en proteínas (cuentan con un 70% en su composición, más que el 50% que ofrece la carne roja), el insecto ha existido durante millones de años y ha conservado sus características genéticas incluso después del proceso evolutivo.

"Deben poseer algo realmente bueno para haber evolucionado sin la necesidad de adaptarse a los entornos", explica la ingeniera de alimentos Andressa Jantzen, de la Universidad Federal de Río Grande (FURG), en el sur de Brasil.

Lea el artículo completo en: BBC Mundo

14 de noviembre de 2018

Escolares que usan gusanos para reducir plástico viajarán a Emiratos Árabes

Jóvenes ganadores de feria escolar Eureka participarán en certamen científico.


Un pequeño gusano que habita en el tronco de las Achupallas, plantas de la familia de las puyas que creceN en climas muy fríos, podría contribuir a descontaminar el ambiente de tanto polietileno de baja densidad o, mejor dicho, de las bolsas plásticas.

Una investigación sobre el gusano de Achupalla en la biodegradación de este tipo de plásticos se alzó hoy con el triunfo en la Feria Escolar Nacional de Ciencia y Tecnología Eureka 2018 que organiza el Concytec.

Los investigadores son William Aguilar Páucar del quinto año de secundaria y Johan Suclli Machacca, del segundo año, del colegio Daniel Estrada Pérez del Cusco, quienes asesorados por el profesor de Comunicaciones, Dante Guzmán Farfán,  lograron determinar la utilidad de ese invertebrado en ese propósito.

Fue William Aguilar, quien, llevado por una innata curiosidad de investigador, llegó a dar con este gusano que habita la Achupalla que crece en la comunidad de Llachi, del distrito de Ccatca, provincia cusqueña de Quispicanchis, sobre los 4,000 metros sobre el nivel del mar. Las hojas de estas plantas ayudan a la alimentación de los cuyes. 

"Probamos hasta con cinco gusanos, algunos de tierra y otros de plantas y finalmente dimos con este que come el plástico de las bolsas que se venden en los mercados", contó Aguilar a la Agencia Andina.

El experimento funcionó con bolsas de plástico de color rojo, verde, amarillo y blanco, mas no con los plásticos transparentes porque, al parecer, el animalito distingue los colores.

Gracias a la ayuda de una profesora de química de la Universidad San Antonio Abad del Cusco, los dos jóvenes estudiantes practicaron a las heces del gusano la prueba de espectrocopía infrarroja, lográndose determinar que estas no contenían plástico, es decir que lo había degradado.

"Lo que nos resta saber es en qué otra sustancia lo ha convertido o si en su interior tiene bacterias que consumen el plástico", dijo Johan Suclli, el investigador más joven, quien reveló que este estudio lo iniciaron en el mes de julio último.

William Aguilar no es nuevo en este terreno. El año pasado representó al Perú en un certamen de ciencia en la ciudad de México. Su estudio en esa oportunidad fue sobre el gusano Huaytampo que habita en el Cusco y que puede producir una seda aún de mayor calidad que la china.

Ahora a ambos estudiantes, futuros ingenieros, y a su profesor asesor los espera la ciudad de Abu Dhabi, en los Emiratos Árabes, donde participarán en la Expo Ciencia internacional  Milset 2019, donde participarán delegaciones de  América, Europa, África y Asia.
 
 
 

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. ;)
Ctenophore
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