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.  Continuar leyendo

¿Para qué los machos?

No tenemos sexo porque sí, Ni lo tienen todos los demás organismos con reproducción sexual. No.

Un estudio de la Universidad de East Anglia muestra que una fuerza evolutiva denominada selección sexual explica la persistencia del sexo como el mecanismo dominante para la reproducción.

El tema parece trivial pero no no es. Los biólogos se han preguntado hace tiempo cómo al selección evolutiva permite la existencia de machos cuando en muchas especies su única contribución a la reproducción es el esperma.

El estudio publicado en Nature presenta que la selección sexual, cuando los machos compiten y las hembras escogen sobre la reproducción, mejora la salud y protege contra la extinción, incluso debido al estrés genético por altos niveles de endogamia.

Esto ayuda a explicar porqué el sexo persiste como el mecanismo dominante para producir descendencia.

“La selección sexual opera cuando los machos compiten por la reproducción y las hembras escogen, y la existencia de dos sexos distintos alienta esos procesos y dicta quién logra reproducir sus genes en la siguiente generación, por lo que es una fuerza evolucionaria muy potente y diseminada”, según Matt Gage, autor principal.

Casi todas las especies multicelulares se reproducen mediante el sexo, pero su existencia no es fácil de explicar por las cargas altas que conlleva, la más obvia es que solo la mitad de sus descendientes -las hembras- producirán descendientes, ¿entonces por qué perder esfuerzos en producir machos?, de acuerdo con el investigador.

La investigación demuestra que la competencia entre machos para reproducirse provee beneficios importantes porque mejora la salud genética de las poblaciones. La selección sexual lo logra actuando como un filtro que remueve las mutaciones genéticas nocivas, ayudando a las poblaciones a prosperar y reduciendo la extinción a largo plazo.

Tener poco sexo aumenta la longevidad… (en reptiles)

Lagarto chino. Foto Daniel Pincheira-Donoso

Tener sexo con frecuencia puede ser malo y acortar la vida. Sí, al menos para algunos reptiles. Eso de tener sexo con frecuencia y comer como en un festín mata dice un nuevo estudio.

Científicos analizaron la longevidad en los reptiles lepidosaurios, 1.014 especies, incluyendo 672 lagartos, 336 serpientes y varios más. Tienden a morir más jóvenes si alcanzan la madurez sexual más temprano, si ponen huevos o tienen descendientes más veces que otros.

“A más sexo, o más preñadas, vida más corta”, dijo Daniel Pincheira-Donodo, bi´logo evolutivo de la Universidad de Lincoln en el Reino Unido. “El estudio mostró que los reptiles maduros sexualmente antes de tiempo probablemente vivirán menos, los que prefieren retrasar la madurez sexual vivirán más”.

Los reptiles pequeños herbívoros y omnívoros también viven más que los reptiles carnívoros de similar tamaño, encontró el estudio.

“La comida vegetal es un alimento intrínsecamente de baja nutrición, por lo que pensamos que los que llevan esa dietas experimentan una reducción en las tasas de reproducción, lo que incrementa su ciclo vital”.

Los resultados sugieren que los reptiles machos y hembras que esperan hasta ser mayores para tener descendencia y se reproducen más despacio tienden a vivir más que sus contrapartes. Los hallazgos respaldan predicciones claves sobre la teoría de la longevidad y la historia de vida, el estudio de cómo la selección natural influencia eventos de la vida, como el desarrollo juvenil y la edad de la madurez sexual, para ayudar a los animales a reproducirse con éxito. Por ejemplo, los animales que no se reproducen tempranamente en su vida tienden a vivir más.

Los reptiles que vivían más tendían a tener características ‘lentas': retrasaban la reproducción, menos bebés, menos huevos, crías mayores y temperaturas más frías que las de los que vivían menos.

Los reptiles que tenían posturas más grandes tendían a vivir menos. Aquellas con huevos más grandes, comparadas con su tamaño, tendían a vivir más.

El estudio fue publicado en Global Ecology and Biogeograhpy.

Mi selección: 10 hechos científicos de la semana

1. Adiós a un servidor

El observatorio espacial Heschel, de la Agencia Espacial Europea, cerró sus ojos esta semana luego de 3 años de andar dedicado a observar el frío universo. Lanzado en mayo de 2009, el martes se agotó el refrigerante, 2.300 litros de helio líquido, que permitían mantener los instrumentos en el cero absoluto. La confirmación de su muerte, que estaba prevista, provino de la estación terrestre en Australia occidental, que comprobó un aumento exagerado en la temperatura de todos los equipos. En su vida hizo más de 35.000 observaciones durante más de 25.000 horas de valiosos datos científicos en 600 programas.

En la foto de ESA, el observatorio contra la región Vela C de formación estelar.

2. El extraño insecto que voló

Durante las primeras horas de una mañana el verano pasado en el laboratorio de robótica de Harvard, un insecto alzó vuelo. De la mitad del tamaño de un clip para papeles y con un peso menor a 1/10 de gramo, se elevó varios centímetros, se detuvo un momento, batió sus alas y se desplazó por el cuarto. El primer insecto-robot probado con éxito, cuyo logro apenas acaba de divulgar el estudiante Pakpong Chirattanamon. Fue culminación de más de una década de esfuerzos de diversos científicos. El reporte se publicó en Science.

3. Una molécula que nos envejece

La región del cerebro que controla el crecimiento, la reproducción y el metabolismo también inicia el proceso de envejecimiento según un estudio publicado en Nature, un hallazgo que podría conducir a tratamientos para enfermedades relacionadas con el envejecimiento, permitiendo quizás que las personas vivan más.

Dongsheng Cai, fisiólogo del Albert Einstein College of Medicine en Nueva York y colegas rastrearon en el cerebro de ratones la actividad de NF-kB, una molécula que controla la transcripción de ADN y participa en la inflamación y la respuesta del cuerpo al estrés.

Encontraron que la molécula es más activa en el hipotálamo cuando el ratón se hace mayor.

Exámenes posteriores sugieren que esa actividad ayuda a determinar cuándo los ratones exhiben señales de envejecimiento.

4. Otro virus que brinca

Más de 126 casos confirmados en China y 26 muertes tiene a su cargo hoy el virus de la influencia aviar H7N9, cuya transmisión se ha dado de animal a humano aunque no se descarta que algún caso haya sido entre personas. Tampoco se tiene mucha claridad sobre el origen de la virulenta cepa que por ahora está confinada a ese país asiático pero que ha generado la alerta de la Organización Mundial de la Salud. Los rasgos genéticos del virus fueron puestos en internet por los científicos chinos para el estudio de la comunidad científica internacional.

5. Un mal regreso al pasado

Hace más de 3 millones de años que la Tierra no tenía las concentraciones de dióxido de carbono que exhibe hoy: casi 400 partes por millón de acuerdo con el Observatorio de Mauna Loa, una revelación conocida mientras en Bonn delegados de 160 países trataban de allanar el camino hacia un pacto que permita poner en cintura las emisiones de gases de invernadero. Al comienzo de la revolución industrial la concentración era de 280, lo que muestra la incidencia que hemos tenido los humanos en su crecimiento.

6. Anti, sí anti-materia, anti-gravedad

En un artículo en Nature Communications físicos de la Universidad de California en Berkeley y colegas del experimento Alfa en el CERN -Gran Colisionador de Partículas- reportaron la primera medición directa del efecto de la gravedad en la antimateria, específicamente en un antihidrógeno en caída libre. Aunque aún no es definitiva .la incertidumbre es 100 veces la medida esperada- el experimento el camino hacia una respuesta definitiva a la pregunta fundamental de si la materia cae hacia arriba o hacia abajo.

7. Choque esos dos

A la lista creciente de exoplanetas hay que sumarle otros dos hallados con el observatorio espacial Kepler, el espectrógrafo de alta precisión Harps-N del ESO y el espectrógrafo Sophie. Se trata de KOI-200 y del KOI-889-b. KOI: es Kepler Object of Interest. Ambos tienen cerca de la masa de Júpiter y órbitas excéntricas de menos de 10 días, residiendo muy cerca de sus estrellas. A la fecha se conocen 884 planetas extrasolares en 692 sistemas planetarios.

8. Si por acá llueve…

No es sencillo imaginarse un huracán 20 veces el tamaño de esos mortíferos que vemos en la temporada de huracanes en el Caribe. Bueno, la sonda Cassini que hace años transita por el sistema de Saturno encontró uno en el planeta de los anillos. Detectó un vórtice como esos asociados al tiempo dentro de un misterioso chorro con patrón hexagonal en el polo norte. Cuando Cassini llegó a Saturno en 2004 el invierno no dejaba ver, pero ahora, tras el equinoccio saturniano de 2009, hay más luz y pudo detectar la tormenta.

9. Esto se nos dañó

Un estudio publicado el viernes en Geophysical Resaerch Letters reveló cómo el calentamiento global con el aumento de las concentraciones de dióxido de carbono cambiará los patrones climáticos y provocará más fenómenos extremos como sequías y precipitaciones. Por cada 0,5°C que aumente la temperatura la lluvia fuerte en el planeta aumentará 3,9% y la más ligera 1%, lo que no son buenas noticias.

10. Se deja ver 105 años después

Dicen que solo mató una persona en 1908 pero devastó más de 2.000 kilómetros cuadrados: el impacto de Tunguska en remota zona de Siberia, que se cree se debió a un meteorito pero que al no encontrarse restos algunos optaban por una explicación algo llamativa: el coletazo de un cometa. Dada la lejanía y las dificultades en las comunicaciones, como la convulsión sociopolítica en Rusia una comisión llegó al lugar varios lustros después. Ahora el jueves científicos anunciaron haber descubierto posibles fragmentos del meteorito. La publicación se hizo en MIT Technology Review y demandará estudios adicionales. ¿Principio del fin del misterio?

Gusanos regresaron de viaje al espacio

Con éxito, sanos y salvo, no se sabe si estresados o extrañando la Tierra, regresaron a casa gusanos que durante seis meses estuvieron en órbita alrededor del planeta entre 1.60 y 2.000 kilómetros de altura.

Los animalitos fueron alimentados todo el tiempo por un sistema de cultivo completamente automático, operado a remoto, que cada mes los transfería a un caldo de cultivo líquido.

El sistema también los filmó nadando en ese medio, por si de pronto no regresaban a casa conocer posibles cambios en su comportamiento.

En sus 6 meses en la Estación Espacial, los gusanos C. elegans, pasaron 12 generaciones. Exhibieron la misma conducta natatoria cuando fueron alimentados y actuaron similar a sus congéneres en Tierra cuando soportaron hambre.

Los resultados del estudio fueron publicados en el Journal of the Royal Society Interface y demostraron que los gusanos se podían desarrollar desde el huevo hasta la adultez, y tuvieron descendientes al mismo ritmo que sus parientes en tierra.

Los resultados sugieren que estos gusanos sirven como modelo para detectar cambios en el crecimiento animal, la reproducción y el comportamiento en respuesta a las condiciones ambientales de un vuelo espacial de larga duración.

Foto Nasa

Guardar comida sí paga dice un pájaro

Para sobrevivir en los duros días del invierno canadiense, un pequeño pájaro debe almacenar alimento en los sitios indicado, pues de lo contrario quizás no llegue a la primavera.

A diferencia de la mayoría de las aves que emigran en invierno, el arrendajo gris canadiense (Perisoreus canadensis) permanece todo el año en la foresta boreal de Canadá, donde depende de las fresas, hongos, insectos, restos de animales y otros productos escondidos en fisuras y agujeros de los árboles durante el verano y el otoño.

Estos pajaritos recuerdan dónde almacenaron decenas de miles de pedazos de alimentos en un territorio de unas 160 hectáreas.

“Lo que es más destacable es que las hembras comienzan a criar a mediados de febrero, cuando la temperatura está usualmente 15 grados bajo cero y hay poca comida en los alrededores, por lo que esos escondites son fundamentales no solo para sobrevivir al invierno sino para una reproducción exitosa.”, expresó Ryan Norris, del Departamento de Biología Integradora de la Universidad de Guelph, coautor del estudio que apareció en Oecologia.

Con Dan Strickland, un jefe naturalista del Algonquin Park en Ontario, ya retirado, estudió una población de arrendajos en el borde sur del parque. Registros de los 33 últimos años han revelado que el número de estos pájaros ha descendido con mayor rapidez en territorios dominados por árboles que pierden las hojas, como el maple, que en áreas pobladas más que todo por coníferas como el abeto negro.

Los investigadores creían que ciertas características de la corteza de los árboles podría influir en la calidad de la comida almacenada. La corteza y el follaje de las especies boreales subalpinas, por ejemplo, tienen propiedades antibacteriales y antifúngicas que pueden ayudar a preservar la comida. La tesis la pudieron corroborar, pero aún andan en busca de la respuesta del porqué la reducción de individuos en el Parque. El cambio climático podría estar incidiendo.

En la foto de Dan Strickland, un arrendajo recibe un gusano para comer.

Un químico que hace perder la masculinidad

Si su hijo actúa como raro… bueno, quién sabe.

Un estudio de la Universidad de Missouri encontró que el polémico químico bisfenol A hace que una especie de ratones actúan de manera poco masculina y se comporten como hembras en sus habilidades de navegación espacial.

Para estos investigadores, la exposición al BPA (como se le conoce) durante el desarrollo humano podría ser nocivo para los rasgos cognoscitivos y conductuales únicos de cada sexo e importantes en la reproducción.

En Estados Unidos, la Administración de Alimentos y Drogas sólo ha expresado hasta ahora algo de preocupación por ese químico y otros países como Japón y Canadá han considerado prohibirlo, pero los científicos no se ponen de acuerdo sobre sus efectos.

“Los ratones expuestos en el estudio parecían normales; no se nota nada malo con ellos. Pero en realidad son muy diferentes”, expresó Cheryl Rosenfeld, del College of Veterinary Medicine en esa universidad.

“Las hembras no se quieren aparear con los ratones expuestos al BPA, que se comportan peor en tareas de navegación espacial que responden por su capacidad para hallar pareja femenina en su medio natural”.

El estudio pone las bases para que se examine cómo el BPA podría actuar diferencialmente en los patrones cognitivos y de comportamiento de los chicos versus las chicas.

En la investigación hembras fueron alimentadas con dietas suplementadas con BPA dos semanas antes de parir y durante la lactancia. A las madres se les suministró una dosis que la Administración de Drogas considera no tóxica y segura para que tomen las madres. A los 25 días los ratoncitos fueron puestos en una dieta sin BPA y se examinó su conducta cuando se convirtieron en adultos.

Ya sexualmente maduros se les examinó la capacidad de moverse en un laberinto hasta estar seguros. Esta capacidad es importante para ellos porque les permite hallar parejas dispersas en su medio natural.

Las hembras no tienen que buscar machos, por lo que su habilidad para navegar en su medio no fue reforzada por la evolución.

Ratones machos que fueron expuestos al BPA temprano en su desarrollo, no hallaron nunca la salida, mientras los no expuestos siempre la hallaron.

Los no tratados aprendieron pronto la aproximación más directa, mientras que los expuestos parecían emplear una estrategia de ensayo y error.

El estudio fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

El BPA es usado principalmente en la fabricación de plásticos y es un monómero clave en la producción de la resina epoxi.

Si gana, su mujer le tiene una recompensa

¿Quién no goza con el éxito de su pareja o sufre con el fracaso?

Ver el desempeño de su pareja, pone on a las hembras, de acuerdo con un estudio publicado en Proceedings of the Nacional Academy of Sciences.

Cuando la pareja que les gusta, resulta victoriosa, ella están más dispuestas a una buena recompensa: un poco de placer y… reproducción.

Esto se desprende de la investigación en ciertos peces cíclidos africanos, realizada por Julie Desjardins y colegas.

Cuando la pareja pierde, se sienten más ansiosas y pueden perder el interés en ella.

“Es como si una mujer estuviera saliendo con un boxeador, al que luego viera perder. No va a decir conscientemente: oh, este chico ya no me gusta, pero sus sentimientos podrían cambiar de todas maneras”.

El caso es que dos machos similares fueron colocados en un estanque con tres compartimentos y una hembra en uno de ellos. Se les permitía estar juntos 20 minutos, tiempo durante el cual la hembra interactuaba y elegía uno, lo que se notaba por su comportamiento. Al segundo día su preferencia no cambiaba.

Al tercer día la hembra estuvo en su encierro, pero los dos machos fueron juntados. Como son muy territoriales, con rapidez comenzaron una pelea. La hembra los veía. A los 20 minutos fueron separados.

Cuando analizaron el cerebro de la hembra, si el perdedor era su preferido, encontraron más activadas áreas asociadas con la ansiedad. Si su preferido era el ganador, las zonas más activadas del cerebro eran aquellas relacionadas con el placer y la reproducción. El estudio se repitió con distintos ejemplares.

Una buena recompensa para su héroe. O un castigo para el que la defraudó.

El extraño caso de la boa constrictor

A veces, los machos parecen estorbar. O, al menos, no hacen falta. Para eso, las boas constrictor se la han arreglado muy bien.

Sí: por primera vez se demuestra que estos reptiles pueden reproducirse asexualmente. Y, más sorprendente, los hijos producidos de esta manera poseen atributos que se pensaba eran imposibles.

Las camadas de bebés hembras producidos por la supermamá boa, mostraron que carecían de la influencia de un padre para haber nacido. Todas retenían una rara mutación recesiva materna del color.

El estudio de este caso de partenogénesis fue liderado por Warren Booth, investigador de postdoctorado en Entomología y publicado en Biology letters.

Los resultados pueden forzar a los científicos a reexaminar la reproducción de los reptiles, en especial entre las más primitivas especies de culebras como las boa constrictor.

Llama la atención también que en dos años, la misma madre produjo no una sino dos camadas de puras hembras, con cromosoma W-W que poseían la rata mutación de color de su madre.

Los cromosomas sexuales de las culebras son un poco diferentes de los de los mamíferos. Las células de las culebras macho poseen dos cromosomas Z, mientras las de las hembras tienen un Z y un cromosoma W. En el estudio, todas las hembras nacidas de la reproducción asexual tenían cromosomas WW, algo que se creía imposible: sólo se puede lograr tras una manipulación complicada en laboratorio y sólo en peces y anfibios.

Una camada contenía 12 bebés y la segunda 10. Y no era que no tuviera opciones: en la zona había machos que cortejaban las hembras antes de que nacieran los bebés.

La mamá había tenido previamente bebés al viejo estilo, apareándose con un macho antes de sus dos experiencias de reproducción asexual.

Booth no cree que estos extraños nacimientos fueran provocados por cambios ambientales. Mientras los ambientes estresantes han sido vinculados con la reproducción asexual en algunos peces y otros animales, no encontró cambios ambientales en el medio donde vivía la boa.

La foto, cortesía Booth-NCSU.

Cuatro son la mejor compañía

En la variedad está el placer, dice la gente. Y quizás exista razón hasta para abarcar otros organismos.

Los árboles que conviven con varias especies de hormigas, secuencialmente, producen más descendientes y viven más, incluso si alguna hormiga les hace daño, que aquellos que sólo tienen una especie asociada.

La soprendente revelación de la vida en la naturaleza la hizo Todd Palmer, de la Universidad de Florida, tras un estudio sobre el tema que tiene sus implicaciones dado que la mayoría de los ecosistemas en el planeta dependen de la cooperación entre especies.

No pocos estudios sobre esta relación se han centrado en cómo se mantiene la cooperación aunque ambos lados tienden a sacar provecho del otro.

Palmer y su grupo analizaron un árbol en Kenya y sus relaciones con cuatro especies de hormiga que lo habitan durante su ciclo vital.

La sorpresa fue que el árbol se desarrollaba mejor cuando era ocupado por las cuatro, así una de ellas juntara fuerzas con un escarabajo para atacar el árbol, lo que provocaba un aumento en la mortalidad del árbol; otra, esterilizaba la planta; mientras que una tercera se mostraba tan asustada con las otras, que poco hacía.

El estudio apareció la semana pasada en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Al medir los resultados del árbol en cuanto a su descendencia, no en un momento dado, se encontró que no eran mejores, como se podría creer, cuando tenían una especie con el llamado buen mutualismo, sino con las cuatro en diferentes estadios de su vida, desde la tramposa hasta la parásita y la que poco hacía.

¿Por qué sucede esto que parece tan contradictorio? La clave podría estar en el tiempo. Cuando una especie vive largo tiempo, sus necesidades pueden cambiar drásticamente mientras pasa de la juventud a la vejez, y las asociaciones secuenciales con varios compañeros puede ayudarle a cumplir esas necesidades en distintas épocas.

Tal como en los humanos: la pareja que buscamos de jóvenes, no es la misma que miraríamos en una edad adulta, en la que la estabilidad y la capacidad para mantener un trabajo y criar una familia son esenciales.

Para el árbol, en un momento el compañero ideal puede ser uno que aunque le impida reproducirse, le ayude a salir adelante; luego, menos vulnerable, el ideal puede ser aquel que aliente la reproducción.

¿Y el papel de la que parece itneractuar poco? Proteger al árbol: demostrado está que los elefantes atacan menos los árboles que tienen hormigas.

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