La célula que no estudia pero aprende

Imagen de P. polycephalum. Foto Audrey Dussutour (CNRS)

Imagen de P. polycephalum. Foto Audrey Dussutour (CNRS)

¿Puede aprender un cerebro hueco? Si se trata de un organismo simple, sí. Científicos demostraron por primera vez, dijeron, que un organismo carente de sistema nervioso es capaz de aprender.

Los investigadores del Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CNRS/Université Toulouse III — Paul Sabatier) tuvo éxito demostrando que un organismo de una sola célula, Physarum polycephalum, un protista, es capaz de un tipo de aprendizaje llamado habituación, un descubrimiento que aporta sobre el origen de la capacidad de aprendizaje durante la evolución, incluso antes de que aparecieran el sistema nervioso y el cerebro.

También crea preguntas acerca de esas capacidades en otros organismos simples como virus y bacterias.

El logro fue publicado en Proceedings of the Royal Society B.

La capacidad de aprender y la memoria son elementos claves en el reino animal: aprender de la experiencia y adaptar la conducta entonces son vitales para un animal en un ambiente fluctuante y potencialmente peligroso.

Se ha pensado que esa facultad es prerrogativa de organismos con cerebro y sistema nervioso, pero los organismos unicelulares también necesitan adaptarse al cambio. ¿Presentan una capacidad de aprendizaje? Las bacterias muestran adaptación, pero toma varias generaciones desarrollarla y es más el resultado de la evolución.

Por eso los científicos querían ver si hallaban una prueba de aprendizaje en un organismo unicelular, eligiendo un protista, un moho que habita en ambientes sombreados y que había probado tener capacidades sorprendentes como resolver un laberinto, evitar trampas y optimizar su nutrición, pero hasta ahora no se conocía su capacidad de aprendizaje.

Este organismo tiene una célula con miles de núcleos y puede cubrir un área de 1 metro cuadrado y se puede mover en su ambiente a una velocidad de 5 centímetros por hora.

Sacan del Vostok agua de hace 20 millones de años

Luego de millones de años de permanecer alejada de cualquier tipo de contaminación bajo la Antártida, agua del mítico lago Vostok fue retirada la semana pasada para análisis, reveló un artículo en Scientific American.

Hace casi un año, en febrero pasado, científicos rusos terminaron de perforar la capa de hielo hasta alcanzar el lago a más de 4.000 metros de profundidad, cerca de 1.300 millas cúbicas de agua líquida que se cree se formó hace cerca de 20 millones de años y permaneció aislada del resto del ambiente terrestre.

Fue la culminación de un esfuerzo de 23 años para llegar hasta el lago, una acción defendida por unos, criticada por otros.

El lago, de acuerdo con Caleb Scharf, de Columbia University, en Scientific American, es un ejemplo intrigante para estudiar organismos extremófilos y la evolución bajo aislamiento, así como para establecer un paralelo con ambientes del Sistema Solar en los que se cree que puede haber vida, como el subsuelo marciano y las lunas Encelado y Europa.

Tras haber perforado, los científicos debieron permitir que el agua del lago se expandiera por el agujero hasta la parte superior, donde se congeló, una estrategia diseñada para reducir el riesgo de contaminación con el medio exterior.

Como regresaba el brutal invierno antártico, los científicos abandonaron la región y regresaron a fines de año. El jueves pasado extrajeron la primera muestra que se sabe con certeza que provino del lago.

La confirmación la hizo la agencia de noticias Ria Novosti, que citando al Arctic and Antarctic Research Institute, indicó que “el primer núcleo de hielo transparente del lago, de 2 metros de longitud, fue obtenido el 10 de enero a una profundidad de 3.406 metros. En su interior estaba un canal vertical lleno con el hielo rico en burbujas”.

¿Qué sigue? El estudio de la muestra para analizar sus cualidades físicas y químicas y determinar si hay señales de mida microbiana.

Así actúan ellos cuando las mujeres escasean

Cuando escasean las mujeres, los hombres se tornan más impulsivos, ahorran menos y aumentan los créditos de acuerdo con un estudio de University of Minnesota’s Carlson School of Management.

“En otros animales vemos que cuando las hembras escasean, los machos se tornan más competitivos, compiten por un mayor acceso a las hembras”, explicó Vladas Griskevicius, profesor y cabeza del estudio. “¿Cómo compiten los humanos para acceder a parejas? Lo que se halla a través de las culturas es que los hombres a menudo lo hacen mediante el dinero, el estatus y diversos productos”.

Para examinar cómo la relación entre sexos afecta las decisiones económicas, los investigadores realizaron diversos experimentos en los que se creaban historias en las que había menos mujeres en su ciudad, o se disponían filas de fotos con mujeres y hombres en distintas cantidades.

En los distintos casos, ellos ahorraban menos, gastaban más y pedían más créditos en los casos en los que había menos mujeres.

“La economía nos dice que los humanos hacen decisiones midiendo cuidadosamente las opciones, no son como los animales”, dijo el investigador. “Pero tenemos mucho en común con otros animales. Algunas de nuestras conductas son más reflexivas y subconscientes. Vemos que hay más hombres que mujeres en nuestro ambiente y eso cambia automáticamente nuestros deseos, nuestros comportamientos, toda nuestra psicología”.

El estudio fue publicado en el Journal of Personality and Social Psychology.

Mientras que la relación entre los sexos no influyen en las decisiones económicas de las mujeres, sí moldean las expectativas de cómo los hombres deberían gastar su dinero al cortejarlas. Tras leer un artículo informándoles a mujeres que había más hombres que mujeres, ellas esperaban que los hombres gastaran más en citas para cenar, regalos del Día de San Valentino y anillos de compromiso.

“Cuando hay escasez de mujeres, ellas sentían que los hombres debían hacer algo diferente para conquistarlas”, dijo Griskevicius

En un ambiente con más hombres, ellos sentían que necesitaban gastar más en sus esfuerzos por conseguir pareja.

Especial fin de semana: ¿dicen la verdad los plásticos biodegradables?

Si hay algún símbolo del atropello ambiental del ser humano, ese es el plástico, las bolsas plásticas.

Se les encuentra por doquier y, en nuestro medio, adornan las orillas de los ríos y son manchas blancas o coloridas en el paisaje urbano.

En un afán para resolver el problema, se crearon las bolsas de plástico biodegradables y así se han vendido.

¿Pero lo son? Literatura científica reciente parece controvertir lo que muchos, entre ellos la industria y el comercio, aceptan ya como verdad. Esto, sin considerar otros reportes sobre el agravamiento del problema ambiental debido a la acción de los plásticos degradables.

Pero vamos por partes. El polietileno es uno de los materiales de más uso en el mundo y las bolsas han sido un impacto ambiental serio. Y a medida que aumenta su uso y su disposición final, ha aumentado el uso de las llamadas formas degradables.

Adicionar metales de transición como hierro y cobalto puede promover la oxidación de los polímeros etilenos. Así, la degradabilidad o biodegrabilidad de esos materiales se proclama en las mismas bolsas y en empaques de alimentos.

Una revisión extensa de investigaciones, publicada en Environmental Science & Technology advierte que no existen evidencias de que los polietilenos degradables sean todo lo que se dice.

Es verdad que las bolsas se descomponen en partes en el ambiente, pero los fragmentos pueden persistir por largo tiempo y no existen estudios de largo plazo sobre esas piezas. Así, hay productos que son descritos como biodegradables sin referencia alguna a la escala de tiempo que les toma estar completamente degradados.

“Hay una tremenda cantidad de papers sobre el polietileno degradable, pero ninguno en verdad ha mostrado una alta degradación”, dijo a Nature Ann-Christine Albertsson, investigadora de polímeros en el Swedish Royal Institute of Technology en Estocolmo y autora principal de la revisión.

“Claro que se degradan en cierta forma, van perdiendo parte de sus propiedades; pero si usted se refiere a que eso sea positivo para la naturaleza, no ha sido demostrado”.

Países en desarrollo como China están comenzando a usar ese polietileno que llaman degradable, agregó Albertsson. Las autoridades indias tienen interés en el tema. Aunque algunos países están intentando pasarse a los productos genuinamente degradables, basados en polilactida, esta aún es cara. Y los productos con base en papel no son una alternativa viable porque implica la tala de árboles.

Noreen Thomas, investigadora de materiales en Loughborough University en el Reino Unido, fue una de los autores del reporte de 2010 para el Departamento de Asuntos Ambientales, de Alimentos y Rurales referente a los plásticos oxo-degradables, que principalmente son polietilenos pero también incluyen algunos tipos de polipropilenos.

La rapidez de la degradación en fragmentos depende mucho del calor y la exposición a la luz, por ende del sitio donde termina el plástico. El informe sugiere que los fragmentos oxo-degradables podrían hacerse pequeños en un lapso de dos a cinco años. La biodegradación de esos pequeños fragmentos se da muy lentamente.

“Nuestra conclusión fue que no hay beneficios para el ambiente de los plásticos oxo-degradables”, dijo Thomas a Nature.

Tales plástico no pueden ir al compostaje dado que los pedazos arruinarán el compost y tampoco pueden ser incorporados al reciclaje tradicional de plásticos dado que los mismos aditivos que alientan el resquebrajamiento en pedazos degradarán el material reciclado.

Lo que hay que hacer, sugiere el informe, es quemarlos.

Esas opciones hacen que los plásticos oxo-degradables sean irrelevantes.

Casi a la par con estos estudios, desde North Carolina State University se publicó un estudio en el cual se concluye que los llamados productos biodegradables estarían haciendo más mal que bien al liberar un potente gas de invernadero durante su descomposición: el metano.

“Los materiales biodegradables, como los vasos y utensilios desechables, se descomponen en los rellenos por la acción de microorganismos que entonces producen metano”, informó Morton Barlaz, coautor del reporte científico.

En Estados Unidos, por ejemplo, la Agencia Ambiental (EPA) estima que apenas 35 por ciento de los desperdicios sólidos municipales van a rellenos que capturan metano para uso energético. Otro 34 por ciento llegan a rellenos que lo capturan y queman en sitio, mientras que 31 permite que el metano escape.

“En otras palabras: los productos biodegradables no son necesariamente amigables con el ambiente cuando se llevan a los rellenos”.

Le problema crece por la tasa a la que se descomponen esos productos, por lo que una parte del metano producido no es quemado. Para los investigadores, mientras más lento se descomponga el material mejor por las regulaciones en ese país para la quema del metano.

El estudio también fue publicado en Environmental Science & Technology.

¿Entonces qué? Tal vez, por ahora, no haya mejor opción que una bolsa plástica biodegradable aunque esto último parezca ser más un producto de la galopante publicidad industrial para vender a como de lugar.

Una pulga tiene más genes que los humanos

Es casi microscópica, pero ostenta una marca mundial que le entregó la naturaleza y que ha aprovechado al máximo. La pulga de agua (Daphnia pulex) es el animal que más genes posee, casi 31.000, 8.000 más que el ser humano.

Su genoma fue secuenciado y el artículo publicado en Science.

Tal cantidad de genes se debe a que sus genes se están multiplicando, creando copias a una tasa más alta que otras especies, explicó John Colbourne, líder del proyecto en el Center for Genomics and Bioinformatics en Indiana University.

“Estimamos una tasa tres veces mayor que aquella de otros invertebrados y 30 por ciento mayor que la de los humanos”.

El análisis del genoma de esta pulga acuática es un avance en el entendimiento de cómo el genoma de un organismo interactúa con su ambiente, tanto para influenciar la estructura del genoma como para conferirle un éxito ecológico y evolutivo, según Saran Twombly, de la Nacional Science Foundation de Estados Unidos.

Este organismo ha sido estudiado durante muchos años, por su importancia en las cadenas alimenticias acuáticas y por sus respuestas al estrés medioambiental.

Una explicación a tal abundancia de genes, dijo Colbourne, es que “dado que la mayoría de genes duplicados y desconocidos son sensibles a las condiciones ambientales, su acumulación en el genoma podría entregarle respuestas flexibles al cambio ambiental”.

Una pulga de estas en aguas contaminadas activa unos genes distintos y apaga otros, en comparación con un congénere en aguas limpias.

Como la virgen ninfa griega de la mitología, con la que comparte su nombre, Dafne tiene éxito aún en la ausencia de machos, reproduciéndose por clonación hasta que las condiciones favorezcan el beneficio del sexo.

“Más de un tercio de los genes de Daphnia no han sido documentados en ningún otro organismo, son completamente nuevos para la ciencia”, informó Don Gilbert, coautor del reporte científico.

Y de todos los invertebrados cuyo genoma ha sido secuenciado hasta hoy, Daphnia es el que comparte más genes con los humanos.

Las cirugías calientan el planeta

Mientras usted se somete a una cirugía necesaria para preservar la salud, podría estar contribuyendo al calentamiento global sin saberlo.

Pero, ¿cómo podría una persona que está dormida sobre la mesa de cirugía, afectar el clima? No es fácil de imaginarlo, pero sucede.

Un kilo de gas anestésico afecta el clima tanto como 1.620 kilos de dióxido de carbono (CO2), demostró un estudio de químicos de la Universidad de Copenhague y la Nasa.

La cantidad de gas para anestesiar una persona no es alta, pero solo en Estados Unidos los anestésicos usados en cirugías afectaron el clima tanto como lo hace ¡un millón de autos!

Ole John Nielsen, profesor de Química Atmosférica, analizó la contribución de diferentes anestésicos y encontró que el daño de cada uno es diferente.

Hay tres más nocivos que el CO2. El isoflurano y el sevoflurano tienen un potencial de calentamiento de 210 y 510 respectivamente, siendo el desflurano el más nocivo al provocar 1.620 veces tanto calentamiento como una cantidad igual de CO2.

Para Nielsen, el mensaje para los anestesiólogos es claro: si los tres gases tienen el mismo efecto anestesiante, deberían emplear el menos dañino para el ambiente.

También está el caso de un compuesto halogenado, que es de la misma familia del freón, indicó el profesor Mads Andersen. Y el freón ha sido prohibido desde 1992 en el sector de refrigerantes dados sus severos efectos sobre la capa de ozono.

En las mediciones de esos científicos en Copenhague y de la Nasa, se estableció que salvo razones terapéuticas, el único gas anestésico usado de los analizados es el sevoflurano.

El estudio fue publicado en el British Journal of Anaestecia.

Todo me lo dio mamá

Recuerdos. Que el bebé herede la educación de su madre, sería ideal. Pero, ¿es posible?
De cierta manera. Investigadores revelaron que las mamás transmiten sus experiencias a los hijos sin siquiera intentarlo, según un estudio en el Journal of Neuroscience.
Ratones jóvenes que crecían en ambientes enriquecidos con juguetes y otro tipo de estimulación trasladaban estos beneficios de aprendizaje a las crías que tenían luego en sus vidas.
Larry Feig, uno de los autores, comentó que “se pueden heredar en algún grado ciertos aspectos de la experiencia de los padres”. Feig es profesor de Bioquímica en la Escuela de Medicina de Tufts University.
Es, explicó, como un mecanismo protector: la madre es modificada durante meses y su cerebro cambia como para que cuando sea adulta para quedar embarazada, el efecto esté aún allí.
Los científicos criaron a un grupo de ratones. A algunos se les diseñaron ambientes enriquecidos, con ruedas, juguetes y otros arreglos.
Los expertos evaluaron el nivel de aprendizaje con una incómoda “cámara de choque”, para condicionar a los roedores a temerle.
Los ratones nacidos de madres criadas en ambientes enriquecidos aprendían mucho más rápido que la cámara de choque era un lugar para temer, reveló el equipo de Feig. Esto sucedió incluso cuando las madres no quedaron embarazadas hasta varias semanas después de haber vivido en las cajas especiales.
¿Qué le dejó su madre?