El macho que no necesita de la hembra

S. alburnoides. Foto I. Catalao

S. alburnoides. Foto I. Catalao

No tuvo participación ninguna hembra. Fue obra de un macho. Eso fue lo que hallaron investigadores de Portugal al estudiar un extraño tipo de pez híbrido en el río Ocreza.

Sin presentirlo, encontraron un individuo que es la copia genómica exacta de su padre.

Eso, la androgénesis o reproducción de un macho sin el componente femenino, se da en algunos invertebrados y ha sido inducida de manera artificial en vertebrados, pero esta parece ser la primera descripción de una reproducción de vertebrados de este modo, según el artículo en Royal Society Open Science.

“Estaba sorprendido”, dijo Miguel Morgado-Santos, de la Universidad de Lisboa, coautor. “Pensé que era un error y habíamos capturado al padre”. Pero al examinar el ADN mitocondrial, que solo puede ser heredado de la madre, encontraron que difería del del padre. “De modo que definitivamente era un individuo androgenético”.

Esta forma de reproducción es en verdad escasa.

Mientras que se sabe que las hembras de varias especies, incluyendo algunos vertebrados, se reproducen solas sin necesidad de un macho, un proceso llamado partenogenesis durante mucho tiempo los biólogos pensaron que la reproducción clonal solo por machos era imposible. Pero existen unas especies que la tienen, como unas hormigas y almejas de agua dulce, en las que los machos usan una madre subrogada para clonarse.

Como son tan pocos los ejemplos, no se sabe bien cómo se da. Se cree que en algunas especies los machos producen espermatozoides con el doble de contenido genético (diploide) y el contenido genético del óvulo -huevo- está ausente o eliminado luego de la fertilización. También puede ser posible que un espermatozoide normal (haploide) pueda fertilizar un óvulo con genoma ausente o eliminado y entonces el genoma del macho se replica, o dos espermatozoides puedan cofertilizar un huevo sin genoma.

Si algo así ocurre en este pez, no se sabe, dijo Morado Santos.

Laura Ross, de la Universidad de Edimburgo, que no participó en el estudio, dijo a The Scientist que”en varios de esos casos, esos tipos de reproducción parecen haber surgido por dos especies cercanamente relacionadas que hibridizan en algún punto de su historia evolutiva y algo irregular resulta en la reproducción.

La hibridación, con frecuencia, resulta en cromosomas disparejos y la consecuente esterilidad de los descendientes.

Y el pez encontrado, Squalius alburnoides, es el resultado de una hibridación natural entre Squalius pyrenaicus y una especie de pez extinta hoy, del linaje Anaecypris hispanica.

La reproducción asexual es una estrategia riesgosa para las especies porque reduce la variedad, lo que tal vez explique la escasez de androgénesis en la naturaleza. A largo plazo esas especies pueden extinguirse.

Los tentáculos se apoderan del mar

Sepias en el golfo Spencer, Australia. Foto Scott Portelli

Sepias en el golfo Spencer, Australia. Foto Scott Portelli

Tentáculos. Ante el declive de los peces por la implacable persecución de los humanos, los mares del planeta están cambiando. Sí, ahora los tentáculos son los reyes. Mandan los cefalópodos como pulpos, calamares y sepias (sépidos).

Eso sugieren nuevas evidencias presentadas en Current Biology: el número de cefalópodos ha aumentado de manera significativa en los últimos 60 años.

La consistencia fue la gran sorpresa”, dijo Zoë Doubleday, del Instituto del Medio Ambiente de la Universidad de Adelaida en Australia. “Los cefalópodos son muy variables y la población puede fluctuar mucho, dentro y entre especies. El hecho de que observamos un aumento consistente de largo plazo en 3 grupos diversos que habitan desde las zonas rocosas a los océanos abiertos, es significativo”.

Para los investigadores, ha habido mucha especulación acerca de si los cefalópodos proliferan en respuesta al medio ambiente cambiante, basados en parte en las pesquerías. Estos animales tienen crecimiento rápido, vidas cortas y fisiología extrasensible, lo que les permite adaptarse con más rapidez que otras especies marinas.

Así, para investigar las tendencias a largo plazo de la abundancia de cefalópodos, Doubleday y colegas ensamblaron series de tiempo globales de tasas de captura de cefalópodos (captura por unidad de salida pesquera) entre 1953 y 2013. El estudio incluyó 35 especies de cefalópodos o géneros de 6 familias. Los datos revelaron que viene en aumento.

Las consecuencias ecológicas y socio-económicas asociadas con este aumento no están claras y son complejas.

Los cefalópodos con depredadores voraces y adaptables, y una mayor depredación podría impactar otras especies, incluyendo peces e invertebrados de valor económico”, dijeron los autores.

Pero también “el aumento en la población de cefalópodos podría beneficiar a depredadores que viven de ellos, así como a comunidades humanas que viven de ellos”.

Lo que pueda suceder con tantos de estos habitantes marinos no es fácil de precisar hoy, en particular si la presión pesquera aumenta.

Los científicos buscan ahora determinar a qué se debe en realidad el auge de los cefalópodos, una pregunta nada fácil de responder pero que puede revelar una historia nada halagüeña: de cómo las actividades humanas están cambiando el océano.

El reino de los tentáculos.

10 noticias científicas de esta semana

El gusano. Foto Wikipedia

1. El bicho canceroso

Un estudio entre científicos de la Universidad Bolivariana de Medellín, el CDC de Estados Unidos y varias instituciones reveló el primer caso de un tumor en humanos provocado por células ajenas, de un pequeño parásito, Hymenolepis nana, que fue detectado en una persona infectada con el VIH y que murió en Medellín hace dos años. El estudio apareció en el New England Journal of Medicine.

2. Religiosos y egoístas

Un estudio publicado en Current Biology sugiere que los niños de familias religiosas no son tan generosos y de hecho lo son menos que los de aquellas familias no creyentes. En el estudio los investigadores evaluaron la tendencia a compartir y su inclinación a juzgar y castigar a otros por su mal comportamiento. Los niños más creyentes son más dados a juzgar con mayor severidad a los demás.

3. Bacterias ayudan a combatir el cáncer

Un estudio publicados en Science sugiere que la respuesta de la inmunoterapia al cáncer está emitida por las bacterias intestinales y al introducir una en particular en el tracto digestivo de ratones se reforzó la capacidad del sistema de atacar células cancerosas. Las ganancias fueron comparables al tratamiento con drogas anticancerígenas conocidas como inhibidoras, tales como los anticuerpos anti-PDL1.

4. No, no le sirve la medicina

Científicos desarrollaron un test sanguíneo que puede identificar mutaciones claves que llevan a la resistencia de medicinas usadas en cáncer de próstata, identificando por adelantado pacientes que no responderán al tratamiento con la droga abiraterone, que es el tratamiento estándar para hombres con cáncer avanzado de ese cáncer. El avance apareció en Science Translational Medicine.

5. El Sol vs. Marte

El viento solar ha sido culpable de la desaparición de la atmósfera húmeda que alguna vez tuviera Marte, revelaron varios estudios publicados en Science y Geophysical Research Letters, basados en datos de la misión Maven de la Nasa. Al parecer, durante las tormentas solares se acrecienta la situación al expulsar gas a una tasa de 100 gramos cada segundo. Eso en millones de años es mucho.

6. Midiendo distancias

Las células de red o rejilla en el cerebro tienen una función que no se entendía bien: son el odómetro de las personas, ayudándoles a determinar la distancia viajada y el tiempo transcurrido, aún en ausencia de señales visuales. Son estas neuronas las que integran la información de esas variables para respaldar la memoria y la navegación espacial. El hallazgo apareció en Neuron.

7. Los primeros adobes galácticos

Astrónomos usaron el telescopio Hubble para hacer una excavación cosmológica al corazón de la Vía Láctea. Y, sí, encontraron vestigios de las etapas iniciales de la construcción de la galaxia. Hallaron lo que sería la primera población de enanas blancas, remanentes de estrellas que alguna vez habitaron el núcleo. Esas enanas contienen la historia de estrellas que vivieron hace 12.000 millones de años.

8. Un buen sueño

De vez en cuando viene bien dormir decía la canción. Y no es de vez en cuando, es siempre. Un estudio presentado en el congreso anual de la Sociedad de Obesidad indicó que una noche de privación del sueño y seis meses de una dieta alta en grasas desajusta la sensibilidad a la insulina, por lo que el cuerpo debe producir más y eventualmente conducir a la diabetes tipo 2. El estudio se hizo en perros.

9. Resurge la fiebre

La fiebre escarlata o escarlatina está reemergiendo luego de 100 años de ostracismo, reveló un estudio en Scientific Reports, pues aparte de un brote en Australia en Hong Kong van más de 5.000 y más de 100.000 en China. Esa fiebre es tratable y puede ser benigna, pero en ocasiones se complica y puede conducir a la muerte. Es producida por un estreptococo y se caracteriza por un brote rojizo en cara, cuello, espalda y tórax, produce dolor y fiebre alta.

10. Escarabajo bifocal

Centrada siempre en vertebrados, ahora es el turno de invertebrados. Científicos estudiaron el surgimiento d ella visión en un escarabajo, encontrando que los componentes, incluyendo lentes bifocales, se forman en la transición de las etapas larvales, incluyendo un periodo de ceguera mientras el ojo se reestructura. El estudio apareció en Comparative Physiology A y ofrece posibilidades para un trabajo comparado con vertebrados.

Pez virgen da a luz hijos

Cortesía FWC

La necesidad tiene cara de perro dice el refrán y bien cierto que resulta para ciertos animales amenazados de extinción.

Un estudio presentado hoy en Current Biology reveló el primer caso de una hembra de pez sierra críticamente amenazada que se reproduce ella sola sin necesidad de macho, primer caso de vertebrado reportado en el medio natural.

Sí, una virgen que tiene descendientes viables.

De hace tiempo se sabía que algunas veces ciertos vertebrados podían reproducirse por partenogénesis sin necesidad de macho. Se han visto ejemplos de animales en cautiverio, como aves, reptiles y tiburones, que sorprendieron al tener cría sin tener cómo aparearse.

No hace mucho se reportó además el caso de tres serpientes hembras cada una con una cría, quedando la duda de si podían desarrollarse en libertad en su medio ambiente.

En el nuevo estudio Demian Chapman de la Universidad Stony Brook en Nueva York y colegas descubrieron los descendientes de esa especie de pez sierra (partenotes se les dice) vivían sin problemas en un estuario de la Florida.

El análisis del ADN mostró que cerca del 3% de estos peces sierra son nacidos por partenogénesis, sin presencia del macho, por lo que solo contienen los genes que les pasa la madre, lo que se ha considerado una limitante para su desarrollo.

Las sierras de dientes pequeños son una de las cinco especies de peces sierra existentes y se cree que podría ser la primera especie marina en desaparecer debido a la sobrepesca y la pérdida de hábitat costero.

La partenogénesis es común en invertebrados pero escasa en vertebrados. Se cree que en estos se ocurre cuando un huevo no fertilizado absorbe una célula hermana genéticamente idéntica. Las crías tienen cerca de la mitad de la diversidad genética de sus madres y con frecuencia mueren.

Un escorpión en Gondwana

Puede ser el animal terrestre más antiguo. Vivió en Gondwana, el supercontinente. Se trata de un escorpión que vivió hace 350 millones de años, fosilizado en rocas del grupo Devónico y que fue llamado Gondwanascorpio emzantsiensis.

Encontrado por Robert Gess en una remota parte de Eastern Cape, fue reportado en el journal African Invertebrate.

Gess indicó que la vida primigenia estaba confinada al mar y el proceso de conquista de tierra firme comenzó durante el siluriano hace unos 420 millones de años. La primera ola de vida que se movió fuera del agua a tierra consistió de plantas, que poco a poco incrementaron tamaño y complejidad en el Devónico.

Esa colonización inicial fue seguida por plantas e invertebrados que se alimentaban de restos como insectos y milípedos. Hacia el final del Silúrico, hace unos 416 millones de años, invertebrados depredadores como escorpiones y arañas se alimentaban de esos primeros colonizadores.

Hacia el Carbonífero, hace cerca de 360 millones de años, los vertebrados primigenios -nuestros ancestros de cuatro patas.- habían dejado el agua y se alimentaban de invertebrados. Aunque sabemos que Laurasia, esa gran masa septentrional de tierra que comprendía la actual Norteamérica y Asia estaba habitada por una diversidad de invertebrados en el Silúrico tardío y durante el Devónico, este supercontinente estaba separado del austral Gondwana por un océano profundo.

La evidencia de la colonización inicial de la tierra por animales había venido hasta ahora del norteño continente Laurasia y no se había encontrado evidencia de que Gondwana estaba habitada por invertebrados terrestres en esa época, según Gess.

Ahora por primera vez, dijo, se sabe que no solo los escorpiones sino de lo que se alimentaban estaban presentes en el Devónico, que Gondwana también tenía un ecosistema terrestre complejo con invertebrados y plantas que tenían todos los elementos para sostener la vida vertebrada terrestre que emergió alrededor de esa época o solo un poco más tarde, agregó el investigador.

Foto cortesía Universidad de Witwatersrand

Solo los microbios vivirán los últimos días de la Tierra

Aunque el Sol será cadáver en unos 4.000 a 5.000 millones de años, a la Tierra le queda menos tiempo: solo unos 2.800 millones de años según estudio.

Para cuando el Sol se convierta en una estrella gigante roja que probablemente se engulla los tres planetas más cercano, no habrá vida en el nuestro.

Unos 1.000 millones de años antes de que la Tierra desaparezca, los únicos organismos vivos serán bacterias unicelulares habitantes de estanques aislados de agua caliente y salada.

Es un panorama sombrío, aterrador, pero para los actuales cazadores de vida extraterrestre es una luz de esperanza de encontrar vida en otros mundos lejanos. Esos paquetes de vida en la Tierra del futuro insinúa que la habitabilidad de planetas alrededor de otras estrellas es más variada de lo que se creía.

Con base en los conocimientos sobre la Tierra y el Sol, investigadores en el Reino Unido calcularon la línea del tiempo de las fases de la vida en nuestro planeta cuando el Sol se expanda en una gigante roja.

Aunque otros estudios han modelado la situación de la Tierra como un todo, Jack O’Malley-James de la Universidad de St. Andrews, en el Reino Unido, y colegas analizaron la posibilidad de que pudiera sobrevivir la vida en algunos pocos hábitats extremos.

Las estrellas tipo Sol de diferentes tamaños envejecen a distintas tasas, por lo que el grupo analizó cuánto tiempo formas complejas de vida podrían sobrevivir alrededor de estrellas pequeñas y grandes.

“La habitabilidad no es tanto un atributo de un planeta, sino algo que tiene una línea de tiempo”, dijo O’Malley-James.

El equipo modeló las temperaturas crecientes en la superficie de la Tierra a diferentes latitudes, junto a cambios de largo plazo en las características orbitales del planeta. El modelo muestra que a medida que el Sol envejezca y caliente más la Tierra, las formas complejas de vida como plantas, mamíferos, peces e invertebrados desaparecerán. Los océanos se evaporarán y las placas tectónicas se deformarán sin el agua que las lubrique. Eventualmente, lagos de agua salada caliente será todo lo que habrá en las altitudes altas, en cavernas cubiertas o muy adentro de la tierra. Los microbios que vivan en esos estanques dominarán la Tierra por algo así como 1.000 millones de años. Luego se extinguirán también.

Al aplicar el modelo a estrellas de varios tamaños, la vida en un planeta tipo Tierra sería unicelular durante los primeros 3.000 millones de años. La vida compleja existiría durante periodos comparativamente cortos antes de que la estrella comenzara a morir y las condiciones fueran de nuevo favorables solo para los microbios.

Entonces, hablando estadísticamente, si hubiera vida en otros mundos, lo más probable es que solo sea microbiana debido a los tiempos, dijo el grupo.

Probar, sin embargo, si algún tipo de vida existe en algún lugar será un logro increíble. O’Malley estudia ahora cuáles y cómo serían las señales químicas que tendría la vida en un futuro en la Tierra y si se podrían detectar en otros planetas que hoy parecen muertos.

“En vez de ser un planeta muerto, podría ser que estuviera cerca del fin de su tiempo habitable”.

Increíble: milpiés trazan frontera

Entre humanos, las barreras siempre han estado presentes. No son solo las geográficas. Los límites entre posesiones, territorios y países están bien marcados y se respetan so pena de que vengan serios problemas.

Una línea misteriosa donde se encuentran dos especies de milpiés ha sido rastreada en el noroccidente de Tasmania, Australia.

Son dos especies comunes en sus respectivos rangos, pero ambas cruzan muy poco el territorio de la otra.

La zona de mezcla, donde se encuentran, es de unos 230 kilómetros de longitud y de menos de 100 metros de ancha.

La zona fue mapeada durante dos años por Bob Mesibov, especialista en milpiés e investigador del Queen Victoria Museum and Art Gallery en Launceston, Tasmania. Los resultados acaban de ser publicados en el journal ZooKeys.

“No tengo idea de porqué esta línea es tan exacta”, dijo. “La frontera sube y desciende colinas, cruza ríos y diferentes suelos, e ignora el tipo de vegetación y las diferencias climáticas. Su posición y su exactitud parece ser resultado de una disposición biológica inexplicada entre las dos especies”.

Los biogeográfos utilizan la palabra parapatría para el caso donde dos rangos de especies se encuentran pero no se trasponen, o trasponen muy poco.

Mesibov dijo que la parapatría se ha reportado antes en otras especies de milípedos e invertebrados terrestres, en Tasmania y en otras partes del mundo. Sin embargo, las fronteras parapátricas a menudo siguen rasgos geográficos como una ladera o los bordes de una fuente de agua.

“No parece haber una explicación ecológica o geográfica para esta frontera en particular. Con 230 kilómetros, es 50% más larga que la frontera entre Inglaterra y Escocia. Y el control fronterizo parece ser mejor que el que practicamos los humanos”, dijo.

Las dos especies de milpiés, Tasmaniosoma compitale y T. hickmanorum,

son del mismo género y se cree que están emparentadas. Fueron descritas en 2010 por el mismo autor.

Las tortugas también juegan baloncesto

Las tortugas se divierten. De verdad. No se trata de una película animada ni de un libro. Las tortugas se divierten. ¿O es que sólo los perros y gatos tienen derecho o la capacidad de jugar?

Ellas juegan también. Gordon Burghardt, profesor de Psicología en la Universidad de Tennessee, Knoxville, dice que muchos animales, no sólo gatos y perros, necesitan un poco de diversión.

“Estudia el comportamiento de reptiles bebés y jóvenes por varios años y nunca observé algo que pudiera ser considerado un juego. Luego tuve una epifanía cuando vi a Pigface, una tortuga del Nilo, pegándole a un balón en el Nacional Zoo en Washington, D.C.

El hallazgo es discutido en la edición de octubre en The Scientist.

El científico es uno de los primeros, según un comunicado de la institución, en definir el juego en las personas y también en especies que no se creía fueran capaces de jugar, como peces, reptiles e invertebrados. Apartes de lo publicado en el artículo aparecen en su libro The Genesis of Animal Play-Testing the Limits.

“El juego es una conducta repetida que es incompletamente funcional en el contexto o a la edad en la cual es realizado y es iniciado voluntariamente cuando el animal o la persona está en un ambiente de rebajamiento o poco estrés”, es su definición de juego.

En los animales, dice, “podemos evaluar más cuidadosamente el rol del juego en el aprendizaje de habilidades, el mantenimiento del bienestar físico y mental, mejorar las relaciones sociales y así como lo que vemos en las personas”.

Y más interesante: “podemos desarrollar ideas y aplicarlas a personas para ver si las mismas dinámicas funcionan. Por ejemplo, el rol del juego en disminuir los efectos del déficit de atención e hiperactividad en los niños es estudiado mediante investigación en ratas”.

El juego no es exclusivo de humanos ni de los mamíferos. Aparte de Pigface, una tortuga de más de 50 años de edad, y para citar sólo otro ejemplo, Jennifer Mather, de la Universidad de Lethbridge en Canadá, observó dos pulpos que movían botellas vacías sobre el agua a punta de chorros que producían ellos.

Sorprendentes hormigas

Las hormigas cortadoras de hojas o trozadoras, como algunos las llaman, son las reinas de las selvas tropicales. De acuerdo con un informe de la National Science Foundation de Estados Unidos, el peso de todas las hormigas que habitan la región del Amazonas es cuatro veces el de todos los vertebrados de esa región, incluyendo mamíferos, aves, reptiles y anfibios.
En la corona de un solo árbol amazónico pueden habitar más de 50 especies y en unos cientos de hectáreas pueden residir más de 500 especies. Es tal la cantidad, que prácticamente todo animal vivo en la región gtiene que vérselas con ellas.
Como si fuera poco, cada hormiga puede cargar más de tres veces su propio peso, por lo que se consideran las ingenieras de los ecosistemas, moviendo enormes cantidades de tierra al excavar sus nidos. Son además importantes depredadoras de otros pequeños invertebrados, como otras especies de hormigas, lo que se observa con dramatismo en las hormigas armadas nómadas, el enemigo número uno de las demás hormigas en el trópico.
Algo tendrán para ser tan exitosas. En la foto de la Universidad de Wisconsin, una reina dirige su colonia.
El único hábitat que no han conquistado es el de los casquetes polares y las montañas más altas.