Enseñan a sumar a las moscas

No han ido a clase, pero podrían hacerlo: las moscas saben contar, demostraron científicos de Estados Unidos y Canadá, quienes desarrollaron una población de moscas de las frutas que muestran su habilidad matemática.

El estudio, aunque preliminar, fue presentado en el Primer Congreso de Biología Evolutiva en Ottawa, Canadá, y apoya la noción de que los mecanismos neurales bajo las capacidades matemáticas emergieron hace millones de años.

Casi nadie duda que nuestros parientes animales más cercanos tienen cierta capacidad para contar. Diversos estudios han revelado también las capacidades numéricas de especies lejanas, como salamandras, peces y abejas. Hasta ahora nadie había intentado, al parecer, desarrollar la habilidad de un animal para contar.

Los genetistas evolutivos Tristan Long, de Wilfrid Laurier University en Waterloo, Canadá, y William Rice, de University of California, Santa Barbara, se unieron para crear una raza de insectos ‘entendidos’ en números. Durante un entrenamiento de 20 minutos, moscas fueron expuestas a dos, tres o cuatro rayos de luz –dos y cuatro rayos coincidían con una sacudida fuerte por una fuente cercana a la caja donde estaban las moscas. Luego de un breve descanso, las moscas eran regresadas al contenedor y se les mostraban rayos de luz. Pese a ser sacudidas, la mayoría no fue capaz de asociar el estímulo negativo con el número de rayos, pero 40 generaciones después sí.

Si bien son resultados iniciales, se debe saber cuáles cambios genéticos están detrás de la evolución del sentido numérico de los insectos.

“El próximo paso es ver cómo la neuroarquitectura de las moscas se ha modificado”, dijo Long. Luego se analizarán las diferencias genéticas entre las moscas del experimento y otras de control para conocer los genes responsables de alentar la habilidad numérica.

Los hallazgos podrían ser ruta para estudio de problemas matemáticos en las personas, como la discalculia.

¿Una nueva rama del árbol de la vida?

No hay nada que se le parezca en la Tierra y había pasado desapercibida hasta ahora.

No es una planta, tampoco un animal ni un hongo. No. Es Collodictyon, un protozoario que se alimenta de algas, detectado en un lago de Noruega.

La secuenciación de trozos de su genoma, incluido su ADN ribosomal, mostró que no es parecido a nada en el planeta, de acuerdo con el análisis de Kamran Schalchian-Tabrizi, del Microbial Evolution Research Group en la Universidad de Oslo.

Vendría a caer en el árbol de la evolución entre los parásitos unicelulares llamados excavados y las amebas.

Es decir: podría representar un nuevo reino de la vida, según los autores del estudio.

“El origen temprano y diferente de Collodictyon sugiere que constituye un nuevo linaje en la filogenia eucariota global”, escribieron en el journal Molecular Biology Evolution.

Dentro de sus rasgos, posee 4 flagelos en oposición a 1 de mamíferos, hongos y amebas y 2 de las algas, plantas y excavados. Es más: tiene la estructura interna de un parásito, pero caza como una ameba.

Los investigadores sugieren que este extraño organismo puede representar morfologías antiguas dentro de los eucariotas y proveer por lo tanto pistas sobre las primeras formas de vida.

Hallan animal con esqueleto más antiguo

Como que a veces uno da por sentado que todo siempre fue igual. Pero no: un equipo de paleontólgos acaba de reportar el descubrimiento del animal más antiguo con esqueleto.

Llamado Coronacollina acula, data de hace 560 a 550 millones de años, del periodo Ediacarano, antes de la gran explosión de vida y diversificación de organismos que se presentó en la Tierra en el Cámbrico.

Pero, ¿qué aporta este descubrimiento?

El fósil entrega una nueva visión acerca de la evolución de la vida, en especial las primeras formas vivas del planeta, de cómo se extinguieron los animales y cómo responden los organismos a los cambios ambientales.

El periodo Ediacarano, nombre que proviene de las colinas Ediacara al sur de Australia, va de hace 630 a hace 542 millones de años. Por su parte el Cámbrico, durante el cual la vida en la Tierra creció de manera sustancial. se sitúa entre hace 542 y 488 millones de años.

Los especimenes de Coronacollina muestran (foto) el cuerpo principal con espículas articuladas.

“Hasta el Cámbrico, se entendía que los animales tenían cuerpo blando y carecían de partes duras”, dijo Mary Droser, profesora de Geología en la Universidad de California en Riverside, cuyo grupo hizo el descubrimiento. Pero al hallar este organismo con esqueleto de antes del Cámbrico, se trata de una gran innovación en las formas de vida que no se había visto, una transición entre uno y otro periodo.

Los animales tienen unos 2 centímetros, pero pudieron haber sido de 5 o algo así. Llama la atención que tienen una estructura como las esponjas.

En la foto de M. Droser, aspectos del primer animal conocido con esqueleto.

La mordida más fuerte que ha existido

Ningún animal sobre la faz de la Tierra ha mordido como él. El Tiranosaurio rex, el rey de los depredadores, el de la mordida letal.

Científicos de la Universidad de Liverpool reconstruyeron con modelos de computación el músculo de la mandíbula del T. rex, sugiriendo que tenía la mordida más poderosa de cualquier animal vivo o extinto.

El grupo llevó los cráneos de un humano, un cocodrilo, un T. rex joven y el Allosaurus a la escala de un T. rex adulto. En todos los casos, la mordida aumentó, pero no hasta la mordida de este mítico dinosaurio.

Estudios en el pasado habían estimado la fuerza de mordida del T. rex entre 8.000 y 13.400 Newtons, pero dado que el animal podía pesar más de 6.000 kilos los científicos sospechaban que debía ser más.

Por eso desarrollaron un modelo para establecer la fuerza de su mordida.

La mordida de un animal está determinada más que todo por el tamaño de los músculos de la mandíbula.

Considerando incluso los márgenes de error, los científicos precisaron que la mordida era mucho más de lo que habían considerado aquellos estudios .

Los valores van de los 20.000 Newtons a los 57.000, que no han sido establecidos para ningún otro animal en la historia de la Tierra.

El ejemplar joven de T. rex tenía una mordida menos fuerte. Esta aumentaba a medida que crecía el animal, de acuerdo con los valores mínimo y máximo obtenidos.

El animal que más profundo vive

A más de dos kilómetros bajo la superficie terrestre reside un artrópodo hexápodo, ciego, que parece ser el animal que más profundo vive de los hallados hasta ahora.

Es concluyeron científicos de un equipo ruso-ibérico tras explorar la caverna más profunda del planeta.

Se trata de Plutomurus ortobalaganensis, una de las nuevas especies de artrópodos descritas en ese medio, que vive en la oscuridad total en ese recóndito lugar, alimentándose de hongos y materia orgánica en descomposición.

Estos animales no poseen alas, son colémbolos, uno de los grandes grupos de hexápodos cercanos a los insectos.

Los pequeños artrópodos fueron recolectados durante una expedición a esa caverna en el verano de 2010. La caverna, Krubera-Voronja se encuentra en Abjazia, una remota región cerca del Mar Negro en las montañas del Cáucaso occidental, y tiene una profundidad de 2.191 metros bajo la superficie.

Los científicos, del grupo CaveXteam, ha explorado la caverna en los últimos 10 años en condiciones extremas. La temperatura promedio adentro es de 0,5 a 5° C, dijo Sofia Reboleira, bióloga de la Universidad de Aveiro en Portugal.

De la caverna todo tiene que ser subido hasta la superficie a través de cuerdas y anclas, agregó. No hay máquinas solo trabajo humano en un ambiente que se debe manejar para no sufrir hipotermia.

Hasta ahora, las criaturas que a mayor profundidad de habían hallado eran un escorpión y un insecto a 920 metros de profundidad.

Los artrópodos encontrados se recogieron a 1.980 metros y fueron atrapados con queso como trampa.

“P. ortobalaganensis no tiene ojos y una gran antena”, dijo Enrique Baquero, de la Universidad de Navarra en España. Estos son rasgos típicos de los troglobites o habitantes de cavernas. “Sin embargo, posee pigmento, ausente en los verdaderos troglobites”. La criatura tiene cuerpo como grisáceo con manchas negras.

Quizás, para él, solo llegó a esas profundidades no hace mucho, lo que explicaría la carencia de adaptaciones a tal profundidad, como la falta de coloración.

En la foto aspecto de la caverna de Krubera-Voronja.

Falta de oxígeno obliga al gusano a mudar

La transformación de los gusanos en mariposas diurnas o nocturnas, uno de los misterios de la naturaleza, habría encontrado al fin una respuesta de acuerdo con científicos de Duke University.

Tras una detenida investigación determinaron que se trata de un problema de respiración.

A veces no resulta sencillo explicar que un gusano resguardado en cualquier planta se transforma luego en un insecto volador. Al parecer, el sistema respiratorio de gusanos tiene un tamaño determinado en cada etapa de su desarrollo, por lo que al crecer se limita la obtención de oxígeno.

Al sentir que escasea el vital elemento parece activar una señal del insecto, diciéndole que no puede crecer sin pasar a la siguiente etapa, lo que hace mudando de piel.

Los gusanos mudan cuatro a cinco veces antes de convertirse en adulto en una mariposa. Fred Nijhout, biólogo en Duke, sabía de otro estudio que los gusanos del tabaco o Manduca sexta, sólo comenzaban a mudar cuando alcanzaban un peso crítico, exactamente 4,8 veces más del peso tras su última mudanza. Pero no sabía cómo determinaban que habían alcanzado tal estado.

En su nuevo estudio, junto con su estudiante Viviane Callier, midieron el tamaño del sistema respiratorio del gusano y hallaron que el tubo traqueal es fijo en tamaño en cada estado de su vida larvaria: otras partes del cuerpo crecen, esta no. Como resultado, el insecto comienza a sofocarse y la única manera de continuar su maduración es cambiar su viejo tubo por uno nuevo más grande.

Es la primera vez, según los autores, que se precisa que un solo factor, en este caso la ausencia de oxígeno, regula el tamaño corporal de un animal durante estadios específicos de su desarrollo.

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

Animales con órganos humanos: la quimera está cerca

Más cerca de la quimera. Un animal con partes de hombre (¿o será al revés?)

Una especie de fábrica sobre pedido. ¿Necesita un hígado? Téngalo. Animales a los que se les induce la creación de órganos de otras especies parecen estar cada vez más cerca.

A ratones incapaces de producir su propio páncreas, que de embriones les inyectaron células madre de ratas, desarrollaron un órgano de esta última especie según investigadores de la Universidad de Tokio.

El páncreas, en su mayoría conformado por células de ratas, parecía funcionar perfectamente y los ratones no presentaban señales de diabetes.

La técnica, que los científicos esperan aplica a otros órganos de otras especies, podría ser usada en teoría para crear quimeras, animales capaces de desarrollar órganos humanos con base en las propias células madre del paciente, reduciendo el riesgo de un rechazo.

Una quimera es un organismo compuesto de dos o más poblaciones diferentes de células originadas de distintos cigotos Huevos) involucrados en la reproducción sexual.

Al inyectar, por ejemplo, células madre sanguíneas a fetos de cerdos, los investigadores serían capaces de criar cerdos que pudieran generar sangre humana. Si resulta exitosa, la estrategia también podría ayudar a combatir la escasez de órganos y las grandes listas de personas esperando un trasplante.

La técnica “llamada complementación de blastocitos, es una aproximación novedosa a la provisión de órganos”, dijo Hiromitsu Nakauchi, director del Center for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine en aquella universidad japonesa.

“Lo hemos intentado con éxito entre ratones y ratas. Estamos confiados en que podremos generar órganos humanos funcionales con ella”.

Pese al optimismo, científicos como Chris Mason, jefe de Medicina Regenerativa en el University College London, citado por medios británicos, “aún hay un largo camino antes de que puedan hacerse trasplantes (con órganos quiméricos)”.

Pero en esto de ciencia, el mañana llega hoy y el hoy sólo es un recuerdo vago.

El animal más bulloso del mundo mide 2 mm

Hay grillos que hacen una bulla horrible. También chicharras. ¿Quién se aguanta un perro ladrando por horas? ¿Qué tal los loros y guacamayas? Animales que hace bulla los hay. Y muchos, como elefantes y ballenas.

Pero ¿cuál es el animal más bulloso de todos? No crea que alguno de los citados lo es. No. El animal más bulloso del planeta mide apenas, atérrese, 2 milímetros.

Sí. Se trata de Micronecta scholtzi, un insecto acuático, llamado también el pene cantor.

El sonido que emite alcanza los 99,2 decibeles, como escuchar una orquesta en primera fila.

La frecuencia del sonido, de unos 10 kHz está dentro del rango audible para los humanos. JamesWindmill, de la University of Strathclyde explica que pese a que puede ser percibido por los humanos, un 99 por ciento del sonido se pierde al pasar del agua al aire.

La ballena azul alcanza 188 decibeles en su canto y el elefante117, pero este insecto de río no mide tanto, por lo que en proporción al tamaño es el más bulloso del planeta, según el estudio publicado en Plos One.

Los machos de M. scholtzi cantan tan alto al competir por acceso a hembras.

Muchos insectos no cantan tan alto para llamar las hembras para no ser víctimas de depredadores, pero este no parece tener depredadores que se guíen por el sonido.

El ruido lo producen al frotar dos partes del cuerpo, un proceso llamado estridulación. El área del cuerpo usada es de solo 50 micrómetros, el ancho de un cabello humano. Con eso es suficiente para tal escándalo.

Menos mal vive en los ríos.

Cómo mantener los recuerdos

Si quiere mantener un recuerdo, PKMzeta. Si lo quiere borrar, PKMzeta.

No se trata de ninguna tableta ni del elíxir para recordar hasta el más mínimo detalle de lo vivido. No. Es simple y llanamente una enzima. ¿Para qué diablos?

Bueno, es que incluso mucho después de haberse formado, en las ratas un recuerdo puede ser acrecentado o borrado incrementando o reduciendo la actividad de esa enzima cerebral, de acuerdo con un estudio publicado en Science.

“Nuestro estudio es el primero que demuestra que, en el contexto de un cerebro funcional en la conducta animal, una sola molécula, PKMzeta es necesaria y a la vez suficiente para mantener la memoria de largo término”, explicó Todd Sacktor, del Suny Downstate Medical Center.

Sacktor, Yadin Dudai, del Weizmann Institute of Science, en Rehovot, Israel, y colegas, reportaron el descubrimiento en días pasados.

A diferencia a otros descubrimientos recientes sobre el fortalecimiento de la memoria, el mecanismo PKMzeta parece trabajar todo el tiempo. No depende de ventanas temporales limitadas cuando un recuerdo se hace temporalmente frágil y cambiable, lo cual puede conducir a que se olvide con el paso del tiempo.

El mecanismo descubierto podría ser objetivo para tratamientos que ayuden a manejar los recuerdos emocionales que se debilitan en los desórdenes por ansiedad y para mantener recuerdos que se debilitan en la vejez, dijo Thomas R. Insel, del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos que patrocinó la investigación.

Que no se le olvide.

De azul, en la foto, la enzima en el cerebro de la rata. Foto Suny Downstate medical Center, Sacktor

El fenómeno de las zonas muertas marinas

El clima sofoca los mares. La Tierra tiene hoy más de 400 zonas muertas, áreas extensas escasas en oxígeno que cubren cientos o incluso miles de kilómetros cuadrados en las que la vida animal está ausente en la práctica durante el verano. Una cantidad que se está duplicando cada década, de acuerdo con un informe de la National Science Foundation de Estados Unidos.
La mayoría de las zonas muertas, como la notable del golfo de México, son originadas en la polución que es vertida a los océanos por los ríos. Pero desde 2002, por ejemplo, las aguas costeras del Pacífico noroccidental de Estados Unidos, una de las áreas pesqueras más importantes de ese país, se han convertido en zonas muertas por una razón distinta, aparentemente: cambios en la circulación oceánica y atmosférica debidos al cambio climático.
Las zonas muertas se forman donde las plantas microscópicas, el fitoplancton, son fertilizadas en exceso por fertilizantes que llevan los ríos o por alcantarillas de aguas residuales. El resultado: aglomeraciones de materia orgánica que se descompone a través de procesos que se roban el oxígeno vital para las especies vivas. Los animales que caen en ellas sufren sofocación o un gran estrés.
En aquella región, 2006 presentó el máximo de aguas sin oxígeno, cerca de 1.900 kilómetros cuadrados.