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6 de agosto de 2014

¿Por qué no se enredan los pulpos?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Pulpo (Santi Villamarín, CC).

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

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

Fuente:

10 de enero de 2012

¿Cómo sobreviven los pulpos en las aguas heladas?

nueva especie pulpo blanco fantasma

El pulpo de agua fría cambia el RNA antes de que se transformé en proteínas

Genes de aspecto similar pueden llegar a producir grandes diferencias en las distintas especies

Las frías aguas de los océanos Ártico y Antártico son suficientes para frenar a muchas especies. Sin embargo, los pulpos que se han trasladado a estas áreas realizan "trucos" con su material genético para mantenerse en movimiento.

Las bajas temperaturas no los detienen porque todas las moléculas se mueven más lentamente en temperaturas más frías, incluidas las proteínas que envían mensajes de "movimiento" a través de las células nerviosas. Para compensar, una especie de pulpo de agua fría cambia, o "edita", proteínas intermedias para producir moléculas - llamadas RNA - como una solución a corto plazo que le permite una mayor flexibilidad que si se tratara de alterar realmente el ADN, las llamadas mutaciones genéticas.

Aunque los científicos saben que existe la edición del RNA y que puede cambiar la forma en que ciertos canales se abren y cierran en el cuerpo (y a su vez el tiempo que tarda el envío de mensajes a lo largo de los nervios), no lo habían visto pasar en respuesta a una señal del medio ambiente, especialmente a la temperatura, dijo el investigador del estudio de la Universidad de Puerto Rico, Joshua Rosenthal.

Joshua Rosenthal en la Antártida

Cefalópodos fríos

Los investigadores compararon dos especies de pulpo. Individuos de la especie Pareledone fueron recolectados en el centro de investigación en la Antártida (Estación McMurdo), donde las aguas tienen un promedio de 35.2 grados Fahrenheit (1,8 grados Celsius). La otra especie, Octopus vulgaris, provino de las aguas de Puerto Rico, que suelen tener unos 86 grados Fahrenheit (30 grados Celsius).

Se analizaron los genes que componen los canales de conducción-electricidad de iones que regulan cuándo una célula del cerebro (o neurona) envía un mensaje. Los investigadores encontraron poca diferencia en las señales entre las dos especies, pero para compensar la desaceleración de la temperatura los que viven en la Antártida y los pulpos tropicales utilizaron sus genes muy similares de diferentes maneras.

"Lo que realmente nos sorprendió, cuando clonamos [miramos el código de] los genes, vimos que son prácticamente idénticos en el pulpo de la Antártida y el tropical, después de millones de años de evolución en muy diferentes temperaturas", dijo Rosenthal. "No son las diferencias en los genes lo que hace adaptarse a un individuo al frío. Es por la edición del RNA en la forma que se adaptan al frío los organismos".

Octopus vulgaris de Puerto Rico

Edición de RNA

Así que, aunque los genes son los mismos, los investigadores encontraron evidencia de que fue cambiado el RNA del pulpo de agua fría antes de que se transformará en proteínas. El RNA es la forma intermedia de ADN que es quien realmente produce las proteínas que le indican al cuerpo cómo debe funcionar.

Cuando se expresa sin editar, los canales de iones de agua fría abren alrededor de 14 veces más lento y cierran 60 veces más lento en agua fría en comparación con las aguas cálidas. Cuando se activan, esta particular edición de RNA cambió la forma en que estos canales trabajaban y permitió que el pulpo compensara las muy duras condiciones físicas manteniendo sus señales nerviosas en movimiento de forma relativamente rápida, incluso en aguas frías.

"Desde el punto de vista del organismo... es una buena opción ya que puede decidir cambiar ahora la función de proteínas o no desear hacerlo. No tiene que atenerse a lo que sus genes dicen exactamente" dijo Rosenthal. "Para el observador más casual parecería que esto es mucho trabajo para el organismo, pero esto permite al organismo tener una respuesta gradual, no sólo una respuesta u otra".

aguas heladas de la Antártida

Esta edición es un ejemplo de cómo las diferencias entre las especies van más allá de su código genético único. Incluso genes de aspecto similar pueden llegar a producir grandes diferencias en las distintas especies. La edición del RNA es menos frecuente en los vertebrados y mamíferos, hay unos 30 a 40 sitios conocidos de edición en los seres humanos.

El estudio fue publicado el 5 de enero en la revista Science: RNA Editing Underlies Temperature Adaptation in K+ Channels from Polar OctopusesEnlace

Ver también pulpo blanco fantasma y otras especies descubiertas en la Antártida

Fuente:

Vista al mar

16 de diciembre de 2009

Los pulpos utilizan herramientas


Miércoles, 16 de diciembre de 2009

Los pulpos utilizan herramientas

Un pulpo y sus travesuras al cargar un coco han dejado boquiabiertos a los científicos.

Imágenes submarinas muestran a estas criaturas marinas recogiendo cáscaras de coco para luego salir "corriendo" con ellas, con el fin de utilizarlas como refugios.

Pulpo escondido en una cáscara de coco

Los pulpos se esconden en dos mitades de coco para escapar de sus depredadores.

El artículo, publicado en la revista Current Biology, indica que éste es el primer ejemplo del uso de herramientas por parte de pulpos.

"Casi me ahogo de la risa cuando lo vi por primera vez", le dijo a la BBC uno de los investigadores, el doctor Julian Finn del Museo Victoria de Australia, y agregó:

"Me di cuenta de que iba a hacer algo, pero no me esperaba esto, yo no esperaba que tomara la cáscara y huyera con ella".

Rápida huida

Los pulpos de la especie Amphioctopus marginatus fueron filmados entre 1999 y 2008 frente a las costas del norte de Sulawesi y Bali, en Indonesia. El extraño comportamiento fue detectado en cuatro ocasiones.

Los animales "armados" utilizaron la mitad de las cáscaras de los cocos que habían sido lanzadas por seres humanos al océano.

El doctor Mark Norman, director de Ciencias del Museo Victoria de Melbourne y uno de los autores del estudio, señaló que "es sorprendente verlos excavar una de estas cáscaras. Utilizan sus brazos para aflojar el barro y luego girarlas".

El pulpo esconde primero las cáscaras partidas por la mitad bajo su cuerpo, luego estira sus tentáculos hasta que están rígidos y por último camina sobre las puntas.

Cuando se sienten en peligro se colocan dentro de una mitad y sitúan encima la otra mitad, a modo de techo. El efecto, desde el exterior es el de un coco cerrado.

"Creo que es asombroso ver cómo esos brazos de puro músculo se convierten en rígidas barras así ellos pueden correr casi como una araña de alta velocidad. Todo se reduce a una sorprendente destreza, la coordinación de ocho brazos y varios cientos de ventosas", dijo Norman.

Lea el artículo completo en:

BBC Ciencia
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