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)
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. Fuente: Muy Interesante
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.
Estos insectos se toman su tiempo a la hora de tomar una decisión importante
Las moscas, a la hora de tomar una decisión importante, se toman su
tiempo en recopilar y analizar la información. Al igual que los seres
humanos, así es como tratan de dar con la opción correcta para no
equivocarse.
Este nuevo descubrimiento, publicado en la revista Science, demostraría que estos pequeños insectos (Drosophila)
también poseen un cierto grado de inteligencia. Una facultad que ha
sido hallada, además de en el ser humano, en algunos primates e incluso
en algunas ratas y ratones, pero nunca antes en seres con cerebros tan pequeños como las moscas.
«Esta es la evidencia más clara, hasta ahora, de un proceso cognitivo
que se ejecuta en un cerebro muy simple», explica el profesor Gero
Miesenböck , cuyo equipo realizó la investigación en la Universidad del
Centro de Circuitos Neurales y de Comportamiento (CNCB) de la
Universidad de Oxford (Reino Unido). Estas investigaciones no sólo
ayudarán a conocer mejor a estos insectos, sino que también pueden contribuir a comprender mejor los procesos de aprendizaje en los seres humanos.
No
es ciencia ficción, ni tampoco se trata de un oscuro experimento al más
puro estilo de Víctor Frankenstein. Es realidad, y se ha llevado a cabo
en la Universidad de Berna (Suiza), en la que un científico español ha
creado la primera especie animal sintética.
Es una mosca ciega, con los ojos pequeños y rosas, se llama Drosophila synthética, y ha sido creada a partir de la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster),
una vieja conocida dentro de la comunidad científica ya que comparte
muchas características genéticas con la raza humana, y se emplea como
modelo animal en numerosas investigaciones.
Su creador, Eduardo Moreno, diseñó "un circuito genético técnicamente complejo, con varias mutaciones", y ha publicado sus resultados en la revista PloS ONE.
Aunque ya existían otras especies sintéticas, como pepinos o algunas
bacterias, esta es la primera especie animal de estas características.
¿Sintética o transgénica?
Las especies transgénicas son también creadas a partir de modificaciones en el genoma, o de la introducción de genes de otras especies. Sin embargo, las transgénicas pueden cruzarse con la especie original y dar descendencia fértil, es decir, no son una especie biológica como tal.
Sin embargo, las especies sintéticas solo se pueden cruzar consigo mismas. "Solo se reproduce con las que tengan su mismo genoma, en este caso con Drosophila synthética,
y no con las originales. La hemos aislado de las otras, por eso es una
nueva especie", ha explicado Moreno. Su ventaja, indica, es que no hay
peligro de que contamine a las especies originales.
"Este
experimento es algo como de ciencia ficción. Es ciencia básica y
filosóficamente también abre un debate interesante. Demuestra el terreno
que ha ganado la ciencia en temas de creación. Al principio se creía
que los seres humanos eran de origen divino, después con Darwin se comprobó que con la evolución se modificaban las especies. Ahora creamos especies en un laboratorio. Es algo muy potente", ha reflexionado el investigador.
Científicos han propuesto que la masa de muchas rayas en grupos grandes de cebras confunde a los depredadores.
Otros han demostrado que las rayas pueden ayudar a los animales a regular su temperatura.
Los estudios de embriones de cebra demuestran que, al principio del desarrollo, son de color negro y posteriormente desarrollan sus rayas blancas.
Así se polarizan los colores del pelaje de una cebra.
Por qué las cebras desarrollaron sus tradicionales rayas negras y blancas ha sido objeto de debate durante décadas entre los científicos. Ahora investigadores en Hungría y Suecia afirman haber resuelto el misterio.
Las rayas, dicen, surgieron como mecanismo de defensa contra las moscas chupadoras de sangre.
Según informan en la revista científica Journal of Experimental Biology, este patrón de rayas estrechas hace que las cebras sean "poco atractivas" para las moscas.
Este efecto se debe a la manera como el patrón de las rayas reflejan la luz.
"Comenzamos el estudio con caballos negros, marrones y blancos", explicó Susanne Akesson, de la Universidad de Lund y miembro del equipo internacional de investigadores que realizó el estudio.
"Hemos encontrado que, en los caballos negros y marrones, obtenemos luz polarizada horizontalmente." Este efecto demuestra por qué los caballos de colores oscuros son atractivos para las moscas.
Esto significa que la luz que rebota del pelaje oscuro del caballo –y viaja en ondas hacia los ojos de la mosca– se mueve a lo largo de un plano horizontal, como una serpiente que se desliza cómodamente por el suelo.
Con estos maniquí de caballo, encontraron el origen de las rayas de las cebras.
Akesson y sus colegas encontraron que estas ondas de luz plana son particularmente atractivas para los tábanos, o moscas de caballos.
"De un pelaje blanco se obtiene una luz no polarizada", explicó. Las ondas de luz no polarizada viajan a lo largo de cualquier planicie, y son mucho menos atractivas para las moscas. Es decir, los caballos blancos están menos preocupados por los tábanos que sus parientes de color oscuro.
Después de haber descubierto la preferencia de las moscas por los pelajes oscuros, el equipo se interesó por las cebras. Querían saber qué tipo de luz rebota del rayado cuerpo de una cebra, y cómo esto afectaría a las moscas, los peores enemigos de los caballos.
El experimento
"Hicimos un experimento: montamos unos tableros en los que pintamos los diferentes patrones", dijo a la BBC la doctora Akesson. Pusieron un tablero blanco, otro negro y uno con rayas de ambos colores en una granja de caballos en Hungría.
"Esparcimos pegante sobre los tableros y después contamos cuántas moscas se habían pegado sobre cada uno de ellos", explicó.
El tablero cuyos patrones eran más parecidos a los de la cebra fue, de lejos, el que menos moscas atrajo, "incluso menos que las pizarras que reflejan luz no polarizada", dijo Akesson.
"Eso fue una sorpresa porque, en un diseño de rayas, hay zonas oscuras que reflejan la luz polarizada horizontalmente.
"Pero entre más estrechas las rayas (entre más se parecían a las cebras), menos atractivo eran paras las moscas."
Para probar la reacción de los tábanos a un objeto más realista, en tercera dimensión, el equipo cambió los tableros por cuatro modelos de caballo también untados de pegante: marrón, negro, blanco y blanco y negro, como la cebra.
Los investigadores hicieron la recolección de moscas atrapadas una vez cada dos días, y encontraron que el modelo de caballo de cebra atrajo a la menor cantidad.
Mateo Cobb, un biólogo de la Universidad de Manchester, señaló que el experimento fue "riguroso y fascinante", pero que no excluye otras hipótesis sobre el origen de las rayas de las cebras.
"Sobre todo, para que esta explicación sea cierta, los autores tendrían que demostrar cómo hacen las moscas para ver si las cebras tienen rayas o no”, dijo.
"El estudio reconoce esto, y yo tengo la corazonada de que no hay una explicación única y que muchos factores están implicados en las rayas de la cebra."
La reconstrucción en 3D del cráneo de una mosca del vinagre demuestra una hipótesis de Ramón y Cajal.
Reconstrucción en 3-D de las neuronas del sistema visual de la mosca del vinagre./ CSIC
Se ha necesitado casi un siglo para confirmar una suposición de Santiago Ramón y Cajal. El Nobel de Medicina español afirmó que el sistema nervioso está conectado mediante la mínima cantidad de cable posible, para optimizar así el coste energético y ahorrar en espacio. Una reconstrucción en tres dimensiones de una parte del cerebro de la mosca del vinagre (Drasophila melanogaster), realizada por científicos españoles, ha demostrado este principio de economía de la estructura neuronal.
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han elaborado un detallado mapa tridimensional de parte del sistema visual de esta mosca. "Hemos visto que cualquier otra forma de situar las neuronas provocaría el empleo de más cantidad de cable", explica Gonzalo García Polavieja, coordinador del estudio, que ha sido publicado en el último número de la revista estadounidense 'Current Biology'.
Tras obtener la reconstrucción virtual del cerebro de la mosca, el equipo del CSIC elaboró un modelo matemático para mover las neuronas y calcular dónde habría que poner cada neurona.
Los insectos son pequeños animales con los que convivimos a diario. Pero tal vez hay ciertas cosas, algunos datos específicos sobre ellos que no tenemos muy en claro aunque sean parte de nuestras vidas.
En el caso del artículo de hoy veremos cómo respiran las moscas, una curiosidad que mucha gente se pregunta, ya que las moscas no tienen narices (¡ni pulmones!) como muchos otros seres vivos, incluidos nosotros, los seres humanos.
Entonces, si las moscas no tienen nariz ni pulmones (o ningún otro órgano equivalente que permita la recolección de oxígeno), ¿cómo respiran? Estos insectos tienen un sistema de tubos bifurcados llamado sistema traqueal, el cual se encuentra a través de toda la extensión de sus pequeños cuerpos.
¿Cómo funciona este sistema? Bueno, pues su funcionamiento es bastante simple: las moléculas de oxígeno ingresan a través de un pequeño agujero en el adbomen del insecto que recibe el nombre "espiráculo".
Este espiráculo es el comienzo de un largo tubo llamado tráquea, entonces las moléculas de oxígeno ingresan por este tubo (y sus diferentes bifurcaciones) hasta que llegan a un sitio lleno de fluido llamado traqueal. Luego las moléculas se disuelven en este fluido y desde este mismo es que el oxígeno recorre las paredes del traqueal hacia dentro de las células de las moscas.
El hecho de que los insectos no tengan un sistema respiratorio mejor desarrollado es uno de los principales motivos por el que generalmente tienen un tamaño pequeño, aunque hay otros insectos un poco más grandes que utilizan sus músculos abdominales para poder hacer mover el oxígeno más rápidamente a través de su cuerpo, así manteniendo todas las células de sus pequeños cuerpos completamente oxigenadas.
El sistema nervioso de la mosca podría ayudar a mejorar el diseño de las redes inalámbricas, según sugiere un estudio de la Universidad de Carnegie Mellon en Pittsburgh (Estados Unidos) que se publica en la revista 'Science'. Los investigadores se han inspirado en la forma en la que la mosca de la fruta organiza sus diminutas estructuras similares a los pelos para sentir y escuchar el mundo para mejorar el diseño de aplicaciones de computación distribuidas.
Las células del sistema nervioso de la mosca se organizan para que un pequeño número de ellas funcionen como líderes para proporcionar conexiones directas con distintas células nerviosas. Los investigadores han desarrollado la misma clase de esquema para redes informáticas distribuidas que desarrollan tareas cotidianas como las búsquedas en Internet o el control de un avión en vuelo. Pero el método utilizado por el sistema nervioso de la mosca para organizarse es mucho más simple y más contundente que cualquiera de las elaboradas por los humanos.
Los investigadores utilizaron la información sobre las moscas de la fruta para diseñar un algoritmo informático distribuido y descubrieron que tiene cualidades que lo hacen particularmente adaptable a las redes en las que el número y posición de los nodos no está completamente establecido. Entre estas redes se incluyen los sensores sin cables, como los del control ambiental, en las que los sensores están dispersos en un lago o una vía de agua, o en sistemas para el control de grupos de robots.
En el mundo de la computación, un paso hacia la creación de sistemas distribuidos es encontrar un pequeño grupo de procesadores que puedan utilizarse para comunicarse rápidamente con el resto de procesadores de la red, lo que los teóricos denominan un conjunto independiente máximo (CIM). Cada procesador en la red es un líder, miembro del CIM, o está conectado a él, pero los líderes no están interconectados.
Una organización similar se produce en la mosca de la fruta, que utiliza diminutos bigotes para detectar el mundo exterior. Cada bigote se desarrolla a partir de una célula nerviosa, llamada precursor del órgano sensorial (POS), que conecta con células nerviosas cercanas, pero que no con otros POS.
Durante tres décadas los científicos se han preguntado sobre cómo los procesadores en una red pueden elegir los miembros del CIM. Durante las fases de larva y crisálida del desarrollo de la mosca, el sistema nervioso utiliza un método probabilístico para seleccionar las células que se convierten en POS.
En la mosca, sin embargo, las células no tienen información sobre cómo están conectadas entre sí. A medida que varias células se autoseleccionan como POS, mandan señales químicas a las células cercanas que inhiben a estas células de convertirse también en POS. Este proceso continúa hasta que todas las células son o POS o vecinas a una POS y la mosca emerge del estado de crisálida.
Según los investigadores, en la mosca la probabilidad de que cualquier célula se autoseleccione aumenta no como una función de conexiones, como en el algoritmo típico de CIM para las redes informáticas, sino como una función de tiempo. El método no requiere un conocimiento avanzado sobre cómo se organizan las células. La comunicación entre las células es tan simple como puede ser.
Los científicos crearon un algoritmo informático basado en el sistema de la mosca y probaron que proporciona una solución rápida al problema del CIM. En este sentido, los autores señalan que el tiempo de actuación era ligeramente superior al de los métodos actuales pero que el método biológico es eficiente y más robusto porque no requiere muchas asunciones, lo que convierte a la solución aplicable en muchas más aplicaciones.
El extrañísimo insecto, que no había sido visto desde hace más de 60 años, ha aparecido en una cueva de Kenia
Su aspecto es raro y repulsivo. Un grupo de científicos ha descubierto en una cueva de Kenia un ejemplar de la más extraña mosca del mundo, la Mormotomiya Hirsuta, también conocida como «terrible mosca peluda». Es la primera criatura de esta especie que se los entomólogos ven con sus propios ojos desde 1948.
El investigador Robert Copeland y sus colegas hallaron el rarísimo ejemplar en su único hábitat conocido, una cueva en la colina Ukazi, al este de Nairobi. «El redescubrimiento de la especie ha causado entusiasmo en los museos de insectos de todo el mundo», han dicho los científicos en un comunicado.
Cubierta de pelos amarillos
La mosca, que tiene aspecto de araña, tiene un tamaño relativamente grande. Los machos pueden estirar más de un centímetro sus largas patas, cubiertas de pelos amarillos. Sus ojos son pequeños y sus alas no son funcionales. Como no puede volar, «existe la gran posibilidad de que su vida se vea restringida a este pequeño hábitat», explican los científicos, que abogan por convertir la zona en protegida.
La investigación ha estado dirigida por el Centro Internacional de Fisiología y Ecología de Insectos (Icipe), una organización que pretende reducir la pobreza y mejorar la salud y seguridad alimentaria mediante el fomento de la capacidad de los países tropicales africanos para aprovechar sus recursos naturales a través del estudio de los insectos.
Investigadores de la Universidad Nacional Tsing Hua en Taiwán han creado el primer mapa de conexiones cerebrales del cerebro de la mosca de la fruta. El avance, que se compara en importancia con la secuenciación del genoma de este insecto, abre la vía a un análisis integral del procesamiento de información dentro y entre las neuronas y a una comprensión más profunda del control y las causas de la conducta de la mosca. El trabajo se publica en la revista 'Current Biology'.
Según afirma Ann-Shyn Chiang, director del trabajo, "nuestro descubrimiento abre una vía sistemática para comprender cómo funciona el cerebro. Es el mapa cerebral equivalente a la secuenciación del genoma".
Los investigadores construyeron el mapa utilizando lo que llaman un método de ingeniería inversa. Los autores descompusieron el cerebro de la mosca en miles de neuronas, que representan alrededor del 10 por ciento de las neuronas del cerebro del insecto, y las volvieron a unir en un marco estándar común para producir un cerebro virtual. El resultado de este mapa tridimensional aporta una visión de las unidades básicas de procesamiento de la información y de los patrones de tráfico principales que fluyen entre ellas.
El diagrama tridimensional de las redes neurales muestra que el cerebro de la mosca de la fruta está formado por familias de unidades de procesamiento de información vinculadas por tractos. En concreto, los investigadores identificaron 41 unidades de procesamiento local (UPL), 6 nodos y 58 tractos que cubren el cerebro completo de la mosca.
"Cada unidad es como una ciudad que contiene calles que se entrecruzan y avenidas vinculadas con otras ciudades a través de autopistas de varias vías sin tráfico cruzado. Algunas veces, varias unidades cercanas geográficamente forman una familia que trabaja en conjunto en una función específica que requiere un procesamiento intenso de la información", explica Chiang.
En términos informáticos, el investigador señala que los resultados revelan que el cerebro de la mosca es un sistema híbrido de computación distribuida, en el que la mayoría de procesadores se emparejan débilmente y de forma dispersa geográficamente, y de computación agrupada, en el que algunos procesadores se agrupan para funciones específicas.
"Parece que un cerebro de mosca es más inteligente y más complicado que cualquier computadora de las existentes", apunta el investigador.
Los investigadores han puesto a disposición de la comunidad científica sus descubrimientos en Internet a través de una base de datos llamada 'FlyCircuit' que se encuentra en la dirección web 'www.flycircuit.tw'.
"De forma similar a los datos de secuenciación genómica para el conocimiento de las funciones genéticas, el almacén de imágenes tridimensionales de neuronas de FlyCircuit basado en nuestros descubrimientos es una fuente de generación de hipótesis para la comprensión de las funciones cerebrales", concluye Chiang.
Una proteína podría ser clave en la manera de entender los ciclos vitales de animales y plantas.
¿Por qué una mosca vuela más de día que de noche, o cierta planta florece en primavera mientras otra lo hace en verano? La respuesta es la misma: por el reloj biológico.
Este mecanismo, que opera en todos los seres vivos, es el responsable de regular las acciones de los organismos, en ciclos de días, estaciones o temporadas.
Y un grupo de científicos argentinos descubrió una pieza clave en este proceso de “medición del tiempo”: hay una misma proteína que modula los relojes tanto en plantas como en animales, más allá de las diferencias que tiene cada especie.
Se llama PRMT5. En el informe, que publica la revista especializada Nature de Gran Bretaña, los investigadores detallan la función de esta proteína tras estudiar las conductas de la Arabidopsis thaliana, una planta que tiene “días” de más de 24 horas, y de la Drosophila melanogaster, vulgarmente conocida como mosca de la fruta.
Según descubrieron, la PRMT5 controla los genes que, a su vez, regulan el reloj vital. Cualquier alteración genética a este nivel determina, según el experimento, un cambio de comportamiento en los seres vivos relacionado con su percepción del tiempo.
Reloj interno
Pero, ¿que son estos relojes internos de los cuales se ha hallado la clave?
Se trata de un “conjunto de genes cuya actividad ordena temporalmente las respuestas fisiológicas de la mayoría de los seres vivos”, explicó uno de los autores del estudio, Marcelo Yanovsky, director del Laboratorio de Genómica Vegetal del Instituto Leloir de Argentina.
“Uno ha visto en algún momento que las plantas abren y cierran flores y hojas en determinado momento del día. Esos movimientos, si bien dependen de la luz, la planta los realiza porque tiene capacidad de determinar ciclos. Para comprobarlo, basta con dejar una planta completamente en la oscuridad, allí seguirá teniendo ese comportamiento”, dijo a BBC Mundo Ezequiel Petrillo, del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias, otro de los jóvenes científicos responsables del artículo y el descubrimiento.
En los humanos, el reloj es responsable de ordenar las etapas de actividad y descanso, así como el ritmo cardíaco o el nivel de oxígeno consumido.
“Todos los organismos tienen un reloj biológico. No se sabe si éste tiene un origen común, es decir que primero se originó el reloj y luego se separaron los distintos organismos, o si es un caso de convergencia, en el que todos los seres vivos, en algún momento, desarrollaron diferentes relojes con las herramientas que tenían”, continuó Petrillo.
Ahora bien, los relojes de los organismos no son iguales. Allí reside, precisamente, la originalidad del trabajo del equipo argentino: hasta ahora, se han descubierto muy pocos “engranajes” de esta máquina vital que sean iguales en animales y plantas.
Moscas y plantas
Para poner a prueba sus hipótesis, los expertos tomaron una planta que, según observaciones previas, vive en ciclos diarios de 72 horas, el triple de lo normal, como si tuviera “un reloj que atrasa”.
Luego, sometieron a las moscas a una variación de sus ciclos mediante luces infrarrojas y lograron que desarrollaran la misma actividad de día que de noche, cuando normalmente este insecto descansa en las horas de oscuridad. En ambos casos, notaron una mutación de una misma proteína, la PRMT5, involucrada en alterar el reloj biológico en las dos especies.
“El estudio determinó así que hay al menos un mecanismo, o un proceso de este reloj, que comparten plantas y moscas”, concluyó Petrillo.
El hallazgo podría tener aplicaciones concretas, sobre todo en la producción agrícola.
Por ejemplo, en aquellas especies vegetales en las que sea conveniente generar ejemplares con mayor cantidad de hojas, como el tabaco. Como el número de hojas depende del tiempo de floración, que a su vez está controlado por el reloj biológico de la planta, si se induce una modificación genética del reloj se pueden lograr más hojas y, en consecuencia, mayor productividad.
“Sirve si se quiere que una planta florezca más, para usarla por ejemplo para ornamentación, o si se quiere que una planta florezca menos para hacer biocombustible, entre otras cosas”, detalló el científico a BBC Mundo.
El resultado podría, además, tener aplicaciones en medicina. Serviría, por caso, para determinar el mejor momento para administrar una droga y así poder disminuir las dosis y minimizar los efectos colaterales, o bien para desarrollar terapias para distintos trastornos del sueño.
El cerebro de las moscas funciona a más velocidad que el mejor de los ordenadores actuales, según acaban de demostrar científicos del Instituto de Neurobiología Max Planck, en Alemania. En concreto, el diminuto cerebro de estas acróbatas aeronáuticas es capaz de procesar visualmente varios movimientos en sólo una fracción de segundo. De ahí que resulte tan difícil atraparlas.
Analizando el cerebro de la mosca Drosophila melanogaster, Dierk Reiff y sus colegas han descubierto que en una sexta parte de un milímetro cúbico de su cerebro tiene más de 100.000 células nerviosas, cada una con múltiples conexiones con las células vecinas.
Para estudiar el funcionamiento de estas neuronas, los investigadores las impregnaron con marcadores fluorescentes y descubrieron que existen unas determinadas células nerviosas, llamadas células L2, que reciben información desde los fotoreceptores de los ojos y reaccionan según aumente o disminuya la intensidad de la luz circundante. En base a ese "simple" estímulo luminoso, las moscas son capaces de calcular en milésimas de segundo cuál es la dirección del movimiento que se produce a su alrededor y de mandarla rápidamente al sistema de control del vuelo, para escapar a toda velocidad si hay alguna amenaza cerca.
Rpta. Los primeros animales en ser enviados al espacio no fueron monos ni perros, sino moscas de la fruta.
A lo largo de la historia siempre se han utilizado animales (cuando no personas) para realizar experimentos científicos en ramas como la medicina o la química. El debate sobre su uso en experimentos es largo y complicado y personalmente pienso que a día de hoy, en algunos casos su uso puede estar justificado aunque hay que procurar que su trato sea lo más digno posible y su experimentación la mínima necesaria hasta que llegue el momento en el que no hagan falta procurando no dar pasos atrás como pretende la NASA.
En la investigación aeroespacial el uso de animales estuvo muy extendido en sus comienzos y gracias a estos (aunque no para su bienestar) dicha investigación dio grandes pasos en sus primeras etapas.
A continuación, un recorrido de los animales que hicieron historia en este campo con sus logros y sus tragedias, sobre todo durante los primeros años de investigación.
Primeros lanzamientos en cohetes
La primera especie que tuvo el “honor” en ser la primera en volar mas alto que ninguna fue la mosca de la fruta en 1946 a bordo de un cohete V-2 de los Estados Unidos y el objetivo de la misión era estudiar el efecto de la radiación en seres vivos a gran altitud.
Tres años más tarde volvieron a ser los americanos los que se apuntaron otro tanto al mandar al primer simio (un mono rhesus) a volar en otro cohete V-2. Pero por desgracia para Albert II (así se llamaba), el sistema de paracaídas falló cuando el cohete estaba a punto de tomar tierra.
En la década de los 50, estos experimentos continuaron por parte de los americanos.
Uno de los más destacables por los resultados obtenidos fue el tripulados por un mono-ardilla de Sudamérica llamado Gordo. El paracaídas del cohete Júpiter falló al aterrizar, pero los datos recogidos mostraron que sobrevivió a la ingravidez y a la reentrada con una aceleración 40 veces la de la gravedad. Los restos del cohete no se rescataron ya que cayeron al Atlántico a 2500 kilómetros de Cabo Cañaveral.
En mayo de 1959, los monos Able y Baker fueron los primeros en sobrevivir a un viaje espacial a bordo de un Jupiter IRBM AM-18. Alcanzaron una altitud de 579 Km, aguantaron una aceleración 38 veces la de la gravedad llegando a los 16000kn/h y estuvieron en órbita 9 minutos tras 16 minutos de viaje.
De todas formas la suerte fue desigual para la pareja de primates. Able no logro sobrevivir a una herida infectada por causa de unos electrodos y Baker murió de viejo en 1984.
En estos años entró en la carrera espacial la URSS, enviando nuevas especies al espacio. Al respecto, los perros Tsygan y Dezik fueron los primeros en su especie en ver el espacio en 1951 y felizmente (y sorprendente, todo hay que decirlo) lograron sobrevivir a la misión.
Primer animal en orbita
En 1957 los rusos lanzaron al espacio a la que a la postre sería la perrita más famosa de la historia: Laika.
Laika
El 3 de noviembre DE 1957 se lanzó el Sputnik II con una perra vagabunda en su interior a una mision sin retorno, ya que aun no se habia desarrollado tecnologia capaz de hacer regresar una nave a la tierra. El objetivo del experimento era ver como podia sobrevivir un ser vivo en órbita en el interior de la nave. La misión tenía prevista la supervivencia del animal durante unos días, pero debido a las condiciones tan adversas y a lo primitivo de la tecnología, el animal no logro sobrevivir más de 7 horas. El mes de abril del año siguiente, el Sputnik II fue desintegrado en su reentrada a la atmosfera.
Como nota curiosa, este hecho no se dio a conocer en esa epoca y no fue hasta 2002 cuando por boca de Dimitri Malashenkov se supo lo que todo el mundo ya sospechaba.
Laika fue la pionera en vuelos orbitales y gracias a ella (y una decena mas de perros) Yuri Gagarin fue el primer ser humano en viajar al espacio el 12 de abril de 1961.
Misiones posteriores
En la histórica década de los 60 para la exploracion espacial se sumaron nuevos países a la carrera e hicieron sus propios ensayos.
Los franceses lanzaron su primer cohete con una rata a bordo en febrero de 1961. La experiencia se repitió un año más tarde con dos ratas más y en 1963 pusieron al gato Felix en órbita y el cual logro regresar salvo a la tierra. Estos experimentos continuaron hasta el año 1967 donde Francia abandono la experimentación con animales en la investigación aeroespacial.
Los chinos lograron hacer su primer experimento lanzando una pequeña colonia de ratas en 1964 y una pareja de perros en 1968.
Por parte rusa, las pruebas con animales continuaron y de todos esos programas el más conocido fue el Voskhod, en el cual los perros Veterok y Ugolyok logrando un record de permanencia en órbita de 22 dias y logrando volver a la Tierra el 16 de marzo de 1966. Dicho record no se supero hasta 8 años después en la misión tripulada por personas Skylab.
En 1968 enviaron a una tortuga, moscas de la fruta, ratones y otras especies a orbitar la luna, siendo los primeros seres vivos en abondonar la órbita del planeta, circunvalar la orbita lunar y regresar de nuevo a la Tierra.
Los americanos no se podían quedar atrás. Los rusos ya les ganaron a la hora de colocar al primer ser vivo en órbita y al primer humano y tenían que espabilar si no querían que la Luna se volviese “comunista”.
En enero del 1961, Ham, el mono protagonista de la misión Mercury-Redstone 2 sería puesto en orbita para estudiar la maniobrabilidad de las capsulas espaciales. Para ello recibió un entrenamiento de “premio-castigo” para poder manejar y usar las palancas y controles de la capsula.
Este experimento hizo posible que tres meses después los americanos colocaran a Alan Shepard en órbita.
A finales de dicho año, el chimpancé Enos, participo en otra misión del programa Mercury logrando buenos resultados.
En los años 66 y 86 se lanzaron las naves Biosatellite I y II en las cuales sus pasajeros eran moscas, bacterias, huevos de rana y varias especies invertebradas.
En 1969, el mono Bonny fue el primer ser vivo en permanecer mas de un dia en orbita.
Durante la decada de los 70, los animales comienzan a respirar más tranquilos y cada vez es menos frecuente su uso para misiones suicidas. De hecho la investigacion con animales se empezo a centrar en las consecuencias que traia la ingravidez y otras circunstancias espaciales.
Para ello en 1970, los americanos lanzaron el satelite Frog Otolith en noviembre de 1970. El resto de animales que viajaron en esa década al espacio lo hicieron acompañados con humanos. La mayoría de estas misiones se sucedieron en el marco de los programas Apolo y Skylab y las protagonizaron ratones, peces y diversos insectos.
Los rusos continuaron estudiando a tortugas, ratas e insectos en órbita en misiones enmarcadas dentro del programa Bion.
Como logro importante, en noviembre de 1975 un grupo de turtugas batieron el record de permanencia en el espacio al regresar a la Tierra tras casi 91 días de misión a bordo de la Soyuz-20.
Desde los 80 a nuestros días, la aparicion de animales se da principalmente en la MIR y en la ISS, donde se estudia su comportamiento y evolución. En estas estaciones han sido estudiadas muchas especies como grillos, ratones, tritones, serpientes, polillas, erizos de mar, diversas especies de peces, sapos, gran variedad de huevos y diversas bacterias y microorganismos.
En 2003, tras el accidente del Columbia en el cual se transportaba mucho material biológico, se encontraron entre los restos de la nave nematodos (C. elegans), los cuales sobrevivieron a la explosión del transbordador.
El último ensayo con animales data de febrero de 2010, en el cual Iran lanzó en un viaje de ida y vuelta a bordo de la Kavoshgar 3 a un ratón, dos tortugas y varios gusanos.
Para terminar, dejo un video que he visto en youtube y donde se recogen imágenes de todos estos pioneros involuntarios pero que gracias a ellos estamos donde estamos y que menos que homenajearlos como se merecen.
Lunes, 05 de abril de 2010 Descubren cura para la enfermedad del sueño
La mosca tse tse
¿Qué es la enfermedad del sueño?
Según la OMS: La enfermedad del sueño, también denominada "tripanosomiasis africana humana", es una enfermedad tropical muy extendida que, si no se trata, puede ser mortal. Se transmite por la picadura de una mosca tsetsé (Glossina sp.) infectada; esta mosca es nativa de África. Sesenta millones de habitantes de las zonas rurales de África oriental, occidental y central están expuestos a contraer la enfermedad del sueño.
La picadura de la mosca tsetsé se convierte en una úlcera enrojecida; a las pocas semanas pueden aparecer fiebre, inflamación de los ganglios linfáticos, dolor muscular y articular, cefalea e irritabilidad. En las fases avanzadas, la enfermedad ataca el sistema nervioso central y aparecen cambios de personalidad, alteraciones del reloj biológico (ritmo circadiano), confusión, trastornos del habla, convulsiones y dificultad para caminar y hablar. Estos problemas pueden evolucionar a lo largo de muchos años; si no recibe tratamiento, el enfermo muere.
Los principales métodos para combatir la tripanosomiasis africana consisten en reducir los reservorios de infección y la presencia de la mosca tsetsé. El examen sistemático de las poblaciones expuestas ayuda a detectar a los pacientes en las primeras fases de la enfermedad. El diagnóstico debe hacerse lo antes posible, antes de que se alcance la fase avanzada, con el fin de evitar procedimientos terapéuticos complicados, difíciles y arriesgados.
El mortal parásito sobrevive dentro del estómago de la mosca tsetse.
Un grupo de científicos de Gran Bretaña y Canadá dijo haber identificado un potencial tratamiento para la enfermedad del sueño, que cada año mata a cerca de 60.000 personas en África y es causada por la picadura de una mosca.
Los expertos aseguran que un nuevo medicamento, que se toma en forma oral, puede atacar las enzimas que el parásito crea para sobrevivir dentro del cuerpo de las víctimas.
El tratamiento puede estar listo para pruebas controladas con humanos en laboratorio dentro de 18 meses.
La enfermedad, que se propaga por la picadura de la mosca tse tse, es causada por un parásito que ataca el sistema nervioso central.
El analista de la BBC en temas de salud Jack Izzard comentó que la enfermedad se propaga como la malaria -por la picadura de un insecto- y es igualmente mortal, aunque hizo notar que la malaria es mucho más conocida.
Izzard agregó que cuando no se ataca el mal de forma temprana, los parásitos se alojan en el cerebro del enfermo y en su sistema nervioso, para luego quitarle la vida.
Efectos secundarios fatales
El descubrimiento se hizo en la Universidad de Dundee, en Escocia, donde un grupo de científicos recibió apoyo financiero para trabajar en la cura, algo inusual ya que esa enfermedad no ha sido estudiada por las grandes compañías farmacéuticas del mundo.
El profesor Paul Wyatt, director del programa, dijo que "es uno de los más grandes hallazgos realizado en años recientes, en el sentido de descubrir un medicamento que cure una enfermedad que ha sido desdeñada".
Wyatt explicó que la investigación, cuyos resultados fueron publicados en la revista Nature, representa "un paso gigante" en el desarrollo de un medicamento completo y capaz de curar una enfermedad.
El profesor Wyatt dice que es uno de los descubrimientos más significativos en varios años.
La Organización Mundial de la Salud estima que hay entre 50.000 a 70.000 casos nuevos de la enfermedad cada año y calcula que cerca de 60 millones de personas están en riesgo de ser infectadas.
La investigación en Dundee tuvo el apoyo de la Universidad de York, de Gran Bretaña, y del Structural Genomics Consortium , de Toronto, Canadá.
Los dos medicamentos que hay ahora en el mercado para combatir la enfermedad tienen efectos secundarios fatales.
El primero contiene arsénico y uno de cada 20 pacientes ha muerto. El otro -eflornithine- es muy costoso, y sólo parcialmente efectivo, y requiere además un prolongado tratamiento, explicaron los científicos.
El amiguito de la foto es un ejemplar de mosca de ojos de tallo (Teleopsis dalmanni) una especie de la familia Diopsidae que vive sobre todo en Malasia. Aunque otras especies presentan estructuras similares, la particularidad de estas moscas es que presentan sus ojos al final de dos pedúnculos extremadamente largos, hasta el punto de que pueden llegar a dificultar la percepción de la profundidad y las distancias.
Pero, si dificulta la visión, ¿por qué se sigue perpetuando este rasgo? Los biólogos atribuyen esta característica a la selección sexual. La prevalencia del rasgo es tal que los machos llegan a competir enfrentándose cara a cara para ver quién tiene los ojos más 'saltones' y han desarrollado la capacidad de alargar los ojos mediante una especie de inflado, aspirando aire por la cavidad bucal y dirigiéndolo a los pedúnculos.
¿Cómo se explica la herencia de la característica? Diversos estudios han demostrado que las hembras tienen una marcada preferencia por las moscas con las protuberancias más grandes, que son más fuertes y aparecen a sus ojos como ejemplares más aptos para procrear. Además, las crías de estos machos heredan este rasgo y tienen más posibilidades de ser machos, de modo que el rasgo se perpetúa y se refuerza generación tras generación. Y todo a pesar de la desventaja de tener los ojos tan alejados del cuerpo como para dificultar la visión y llegar al extremo de que la distancia de ojo a ojo sea mayor que la longitud del propio insecto (ver imagen).
No
es ciencia ficción, ni tampoco se trata de un oscuro experimento al más
puro estilo de Víctor Frankenstein. Es realidad, y se ha llevado a cabo
en la Universidad de Berna (Suiza), en la que un científico español ha
creado la primera especie animal sintética.
