El gusano que se regenera todo

Se aprecia cómo es este platelminto. Foto del Cold Spring Harbor Laboratory

Sí que es un don el del gusano Macrostomum lignano: se puede regenerar casi por completo, salvo el cerebro.

Denominado como la ciudad donde fue descubierto, el pueblo Lignano Sabbiadoro en Italia, conocido por sus playas.

Hace tiempo la ciencia está interesada en él y los ‘trucos’ con los cuales logra esa hazaña, deseada por tantos y que sería tan útil.

Un grupo de científicos publico en Proceedings of the National Academy of Sciences el primer genoma de este platelminto, lo que allana el trabajo para profundizar estudios y conocer posiblemente los genes involucrados en la capacidad regenerativa.

El genoma del M. lignano resultó complejo lleno de elementos repetidos que hace más difícil el ensamblaje y análisis, según Michael Schatz, uno de los científicos. “En el nivel genómico no hay casi relación con algo que haya sido secuenciado. Es extraño y único en ese sentido”

Por eso hubo que utilizar herramientas de secuenciación muy modernas.

Se cree que el gusano será muy útil para el estudio de células madre. Es como un saco flotante lleno de esas células, por lo que son muy accesibles, según Kaja Wasik, quien participó en el estudio.

Varios de los canales de desarrollo de los humanos también están en estos gusanos, por lo que se puede estudiar si están relacionados con la regeneración.

El M. lignano es pequeño, tiene tejidos y órganos simples, es transparente y su reproducción es sexual, explicó Peter Ladurner, profesor de Innsbruck, quien recordó que antes de la secuenciación es estudiado por sus células madre y la diferenciación de tejidos. Con el genoma se podrán hacer cosas que antes no como estudiar los genes y mirar la organización del genoma.

El análisis detallado podría ayudar a descifrar cómo las células madre del gusano logran desarrollarse en una variedad de distintas células.

Resumen de la semana científica (1-5)

1. Las criaturas que regresaron del pasado

Científicos identificaron dos animales marinos con forma de hongo que no caben en ninguna clasificación del árbol de la vida y podrían relacionarse con un grupo que pudo extinguirse hace 500 millones de años. El descubrimiento lo hicieron mientras analizaban en el Museo de Historia Natural de Dinamarca especímenes de invertebrados recogidos en 1986 en el mar de Tasmania, en las afueras de la costa sudeste de Australia. 14 individuos recogidos entre los 400 y 1.000 metros de profundidad no caben en ninguna de las clasificaciones actuales. Son multicelulares con forma de hongo, casi asimétricos y con una capa gelatinosa entre la zona interna y la externa del cuerpo. Tras un análisis minucioso encontraron semejanzas con organismos ediacaranos del período ediacárico. De confirmarse, un gran hallazgo.

2. Cacatúas van a la escuela

¿Qué tal asistir a la escuela de las cacatúas? En serio, no es broma. Científicos encontraron lo que sería la primera evidencia científica de transmisión de conocimientos sociales para usar herramientas. En un estudio con cacatúas (Cacatua goffini) observaron que aprenden a fabricar y usar herramientas de madera viendo a las otras. Con un macho, Fígaro, que construía palitos para coger nueces en el laboratorio, se puso un grupo de varias cacatúas que lo observaban. Luego replicaron ya solas lo que vieron. El estudio apareció en Proceedings of the Royal Society B.

3. El pez que enseña física

Se le llama el pez arquero pero también podría ser un buen profesor de física, de fluidos. De hace tiempo se conoce que envían chorros fuera del agua para cazar insectos que están en las ramas de las orilllas. Un estudio en Current Biology demostró que no solo son muy listos para cazar sino que usan el agua como una herramienta: cambian las propiedades hidrodinámicas del chorro. Estos peces lanzan el agua hasta 60 centímetros y su puntería es muy fina.

4. Esto sí era un monstruo

No era avión pero pesaba más que uno. No era elefante, pero su peso era el de 12 paquidermos. ¿Qué era? El dinosaurio Dreadnoughtus schrani llegó a pesar más de 59.000 kilos revelaron científicos en Scientific Reports. Un individuo muy completo fue desenterrado en una región al sur de Argentina permitiendo establecer sus gigantescas proporciones: medía 26 metros de la punta de la nariz a la cola. El nombre entregado hace honor a que era difícil que tuviera rivales, aunque era herbívoro. Ningún otro animal tan pesado ha caminado sobre la faz de la tierra.

5. Silencio que el gusano se mueve

En un estudio aparecido en Oecologia investigadores comprobaron que las plantas ‘tienen oídos’. En una serie de experimentos demostraron que reaccionan produciendo más químicos cuando ‘escuchan’ las vibraciones del gusano que se come sus hojas. Son capaces de percibir el más mínimo movimiento de las orugas al mascar. Tanto, que lo diferencian del viento y otras perturbaciones. Ya se había demostrado antes que ‘conversan’ entre sí. De tontas e insensibles no tienen… una hoja.

6. Aló, ¿con el cerebro de quién?

Una persona en la India, la otra en Francia. Sus cerebros conectados -no invasivamente- a un computador y a internet. Uno dice hola y ciao, el otro a 5.000 kilómetros oye ese mensaje. La primera comunicación cerebro a cerebro según un artículo en Plos One. En ella se usó un procedimiento por medio del cual se medía la actividad cerebral del emisor y se transmitía por internet, llegando al cerebro del receptor mediante estimulación, el que perfectamente dijo las palabras que le habían enviado. Todo un avance.

7. Genes con cafeína

Científicos descifraron el genoma del café, variedad Coffea canefora (robusta) que responde por el 30% del consumo mundial y encontraron que la cafeína evolucionó en esta planta independiente del cacao y el té, lo que sugiere que no tuvieron un ancestro común. La investigación, publicada en Science, es un paso necesario para mejorar las condiciones del grano y la resistencia de la planta a diversas enfermedades como la roya. El café analizado tiene 25.000 genes que codifican proteínas, muchos de ellos dedicados a la cafeína y otros compuestos aromáticos.

8. Hacen mapa de la ciudad donde vive la Tierra

Astrónomos determinaron que nuestra galaxia, la Vía Láctea, es parte una estructura supergigante, un gran cúmulo de galaxias que bautizaron Laniakea. El descubrimiento clarifica más las fronteras de nuestro vecindario de galaxias y establece vínculos no vistos antes entre varios cúmulos de galaxias en el universo local. El estudio apareció en Nature. Los supercúmulos son las estructuras más grandes del universo, compuestas de grupos como el Grupo Local de Galaxias al cual pertenecemos y que tiene unas pocas docenas de galaxias, y cúmulos masivos con cientos de galaxias interconectados por una red de filamentos.

9. Sí, células artificiales

Con unos pocos ingredientes, Andreas Bausch y su equipo de la Universidad Técnica de Munich (TUM), desarrollaron un modelo minimalista de una célula, que puede cambiar de forma y moverse por su cuenta, reportaron en Science. Lo que parecía una creación al azar demostró que seguía las leyes de la física. El desarrollo es un paso adelante para entender los principios que conducen a la malformación celular.

10. Seno mejor que biberón

Los efectos protectores de la leche materna en el sistema inmunitario de los bebés subsisten meses después de haber dejado de alimentarlos sugiere un estudio publicado en Science Translational Medicine, lo que explica porqué algunas personas responden distinto ante una enfermedad o la aplicación de una vacuna. Niños alimentados con biberón no muestran esa protección. El estudio se hizo con monos rhesus macacos.

Créalo: las plantas no son sordas

Cortesía U. Missouri

No están locos ni se la fumaron verde. Científicos reportaron que las plantas pueden oír, algo que ha sido enunciado en algunos medios cuando se refiere a los sistemas de defensa de ellas.

Se sabía que pequeñas plantas de mostaza reaccionan a los sonidos de orugas que comen las hojas y establecen defensas químicas para impedir que la fiesta continúe. El nuevo estudio publicado en Oecologia muestra que ante el sonido otra planta también reacciona para evadir el ataque.

Heidi Appel, bióloga de la Universidad de Missouri y su colega Rex Cocroft diseñaron un experimento para ver si de verdad escuchaban a su depredador. Colocaron un pedazo de cinta reflectiva en una hoja, luego pusieron en una hoja vecina gusanos hambrientos. Y pusieron un laser que daba sobre la cinta. Si se movía aún imperceptiblemente, la luz reflejada lo haría. Y la rapidez en la variación daría una medida del movimiento de la hoja.

El trabajo se hizo con Arabidopsis, la planta que se ha convertido en conejillo de indias para infinidad de investigaciones. A medida que los gusanos se daban un festín, registraron las vibraiones. Luego las hicieron sonar en otra planta. Un pequeñísimo parlante movía las hojas 10/1.000 de una pulgada. Se movían pero no había gusano.

En la etapa final colocaron gusanos en las plantas que habían ‘escuchado’ los sonidos, mientras otras servían de control. A los dos días removieron los insectos y analizaron varias hojas de cada planta. Comparadas con las que permanecieron en silencio, aquellas que habían escuchado los sonidos tenían un 30% de más químicos defensivos.

Fue sorprendente, pero querían saber si había una respuesta similar al viento y otros movimientos no relacionados con los gusanos.

Diseñaron el experimento colocando distintos sonidos, como el del viento o los chillidos de un insecto. Solo aquellas a las que se les puso el del gusano masticando generaron más químicos defensivos.

La idea de Appel y su grupo es hacer el trabajo con otras plantas y distintas clases de insectos.

Un gusano marino calientahuevos

¿Una gallina en la Antártida? Tampoco es para tanto, pero allí sí hay un animal que la hace recordar.

Científicos encontraron un gusano marino que ‘calienta’ sus huevos, algo no observado hasta hoy en esa clase de animales.

El hallazgo, publicado en Polar Biology, fue desarrollado por Conxita Àvila y Sergio Taboada, del Departamento de Biología Animal de la Universidad de Barcelona (UB) y colegas de varias universidades.

Los nemertinos son un grupo de invertebrados que se encuentran sobre todo en aguas marinas. El grupo dirigido por Àvila descubrió una nueva especie, Antarctonemertes riesgoae, que tiene una estrategia reproductiva única: incuba como las gallinas.

En la Antártida los expertos hallaron capullos de 2 a 3 centímetros ‘empollados’ por las hembras. Durante la reproducción, ellas secretan un moco denso a través de las paredes corporales; se solidifica al entrar en contacto con el agua marina hasta crear una capa elástica. Una vez se crea el capullo, las hembras ponen los huevos ahí. Inesperadamente, actúan de manera activa: cuando los capullos son molestados, las hembras exhiben una conducta defensiva y salen por las aberturas del capullo.

El incubamiento aumenta el éxito reproductivo.

Por lo general, los nemertinos, como otros seres vivos, ponen los huevos pero no los incuban. Solo se conocen dos especies de estos animales que lo hacen.

Para los científicos la conducta se debe a las condiciones climáticas extremas en la Antártida. La estrategia puede incidir en un aumento del éxito reproductivo para varias especies de la región que solo se pueden reproducir durante el verano polar.

Para vivir más ¿ir al espacio?

Si desea envejecer más despacio, conviértase en gusano, súbase a un cohete y váyase para la Estación Espacial Internacional. Bueno.

Unos nemátodos pequeños y transparentes pasaron 11 días a bordo de la EEI, el equivalente a 16 años para una persona, y envejecieron con más lentitud que sus congéneres en tierra, revelaron Yoko Honda, del Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology y colegas en un reporte presentado en Scientific Reports.

Eso no era precisamente lo que esperaban los científicos, basados en la experiencia humana en los vuelos espaciales y estudios de otros animales.

Los mamíferos, incluidos humanos, están bajo presión fisiológica en la microgravedad del espacio, dijo Marshall Porterfield, de la División Physical Sciences Research and Applications Division in Greenbelt, Md.

En gravedad baja, los músculos se atrofian y el envejecimiento se acelera.

Aunque los gusanos, Caenorhabditis elegans pudieron estar también bajo estrés, no sintieron los efectos colaterales: sus músculos no se degradaron y no se formaron tantos cúmulos de proteínas Q35 relacionadas con la edad como en los gusanos terrestres, lo que indica que no envejecen tan rápido en el espacio.

Los gusanos que estuvieron en la Estación fueron congelados inmediatamente tras su retorno a Tierra, por lo que no se pudo estudiar si vivían más.

Los científicos descubrieron también una menor actividad de 199 genes, lo que podría derivar en una mayor longevidad.

El estudio de animales en condiciones espaciales puede ayudar al diseño de mejores mecanismos de protección para los astronautas.

Insectos comen veneno para defenderse

Eso de darle al atacante una dosis de su propia medicina no es mala idea, ni aún siendo uno un gusano o un grillo.

Eso es lo que hacen, precisamente, el grillo africano Zonocerus variegatus y la oruga de la mariposa cinabrio Tyria jacobaeae, nativa de Asia y Europa.

Estos insectos se alimentan con plantas tóxicas para adquirir las toxinas que los hagan poco atractivos a sus depredadores naturales.

Un grupo del Instituto Botánico de la Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), con investigadores del Technische Universität Braunschweig y City University College en Nueva York, publicaron nuevos hallazgos en este fenómeno.

Los científicos de Kiel han estado estudiando por más de 10 años cómo determinados insectos ingieren las toxinas de las plantas y las almacenan en sus cuerpos. Estas toxinas, llamadas pyrrolizidine alkaloids, se encuentran en diferentes plantas.

En el nuevo estudio mostraron que aquel grillo ha desarrollado una enzima específica , permitiéndole almacenar las toxinas como arma de autodefensa.

Hace unos años se halló una enzima idéntica en la mariposa cinabrio. “Lo más excitante de este hallazgo es que la evolución desarrolló tan complejo mecanismos dos veces en distintas especies”, dijo el profesor Dietrich Ober, del grupo de Kiel.

Las plantas venenosas emplean alcaloides como armas químicas para evitar ser comidas. Cuando los animales las consumen, inicialmente son nocivos, peor una vez en el sistema digestivo las sustancias se transforman en toxinas. La enzima identificada les permite a aquellos dos insectos convertir los alcaloides a un estado no tóxico para un almacenamiento seguro en sus cuerpos.

Por esa razón el grillo africano no tiene casi enemigos naturales, habiéndose convertido en plaga con frecuencia.

En la foto de Wikipedia Commons, el gusano cinabrio.

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.

Un gusano y una planta se copian

Sabia, la naturaleza es. O simplemente es así. Bueno: un gusano produce cianuro con la misma maquinaria que lo hace una planta… ¡la planta donde vive!

Los gusanos zyagena evita así que los pájaros se los coman.

No está claro, reportaron en Nature Communications los científicos que hicieron el descubrimiento, quién tomó e ejemplo de quién: si el gusano o la planta.

Es el primer ejemplo de organismos de reinos diferentes que evolucionan la misma maquinaria bioquímica.

Algunas plantas son conocidas por tener bombas de cianuro, de modo que cuando un insecto llega a comerse las hojas, ingredientes guardados en distintas partes de las células de la planta, se combinan para producir cianuro y activar la defensa.

Científicos sabían que algunos gusanos podían comer plantas con cianuro y lo almacenaban en su cuerpo, pero descubrieron recientemente que cuando las plantas tienen poco cianuro, los gusanos lo elaboran como una manera de detener posibles depredadores.

“Podemos retirar esos gusanos y ponerlos en plantas que no contienen cianuro, y ello continúan produciéndolo”, dijo Birger Moller, coautor del estudio, de la Universidad de Copenhague.

Los investigadores especularon que en algún momento del pasado los gusanos robaron los genes productores de cianuro de las plantas, pero la secuencia del ADN en los genes del cianuro en gusanos y plantas no se parecía. De manera extraña, ambos usan genes de la misma superfamilia que se encuentra en muchos otros organismos (los humanos usan genes de esta familia para descomponer toxinas en el hígado).

Los dos no solo guardan las instrucciones del cianuro en tres genes similares pero distantemente relacionados, sino que lo cocinan, por llamarlo así, de la misma manera.

Fotos de planta que produce cianuro y del gusano que habita en ella.

Un elemento para vivir mucho más

Litio. Litio como sea. Para vivir más. ¿La fuente de la eterna juventud?

Bueno, aunque una mayor longevidad depende de variados factores, hay un elemento que puede ayudar a vivir más. Es el litio.

La ingestión regular de trazas de este elemento promueve una vida más larga, según un estudio de científicos de la Friedrich University en Jena liderado por el profesor Michael Ristow y colaboradores japoneses de las universidades de Oita y Hiroshima.

Mediante dos enfoques diferentes, los dos grupos independientes demostraron que aún una baja cantidad de litio produce un aumento en la expectativa de vida de los humanos, así como en un organismo modelo, el gusano Caenorhabditis elegans. El estudio apareció en el European Journal of Nutrition.

El litio es uno de los distintos elementos nutritivos y es adquirido más que todo con el consumo de vegetales y con el agua que se bebe.

Un estudio anterior había mostrado que el litio prolongaba la vida del C. elegans. “La dosis analizada iba más allá del rango aceptable y puede ser venenosa para los seres humanos”, dijo Ristow.

Para averiguar si ese elemento tenía un impacto en concentraciones más bajas, los científicos examinaron los niveles habituales en el agua potable. Con los japoneses estudiaron la tasa de mortalidad en 18 municipios japoneses en relación con la cantidad de litio en el agua de esas regiones. “Hallamos que la tasa era mucho más baja en los municipios con más litio en el agua”, dijo Ristow.

En otro experimento, los científicos en Jena examinaron ese rango de concentración en el C. elegans. El resultado fue confirmado: “La longevidad promedio de los gusanos es mayor luego de que han sido tratados con litio en esas dosis”.

Cómo lo hace, no se sabe. Es el litio, se deduce.

En estudios previos se había demostrado la importancia de rastros de ese elemento en el bienestar psicológico de las personas y había sido relacionado con menores tasas de suicidio.

Pese a lo hallado, se necesitarán más estudios APRA recomendar su uso como suplemento alimenticio.

La noticia se supo casi a la par con otro estudio de científicos del Salk Institute of Biological Studies que sugiere que la duración de la vida se alarga si un organismo mantiene una estricta restricción calórica, casi un régimen espartano.

El grupo, del que forman parte Andrew Dillin y Reuben Shaw, reportó en que la desactivación de la proteína CRTC1 en unos gusanos incrementan la longevidad, más que todo al mediar los efectos de la restricción de calorías.

La búsqueda de le eterna juventud, un sueño al que se escala.

El gusano que sella por amor

Nada de celos. No. Que ni se piense. Para dadivosos, los gusanos.

Sí. Es que es común que nematodos sellen el orificio reproductor de la hembra, luego de copular. Se ha repetido una y otra vez que esa actitud se debe a algo muy básico en todos los organismos vivos: asegurar la transmisión de sus propios genes. Y no los de otro que de pronto venga, copule y sea el que perpetúe la existencia de la especie.

En vez de eso, científicos publicaron un artículo en el journal Frontiers in Zoology, de BioMed, en el que expresan que se trata de un regalo que el macho hace a la hembra.

Encontraron que las hembras con el tapón se apareaban tanto y eran tan atractivas como aquellas sin el sello y lo que hace este taponamiento es aumentar, al fin de cuentas, su bienestar.

Nadine Timmermeyer trabajó con investigadores de la Unviersity of Tuebingen, Alemania, para investigar los efectos de los sellos copulatorios en el nemátodo Caenorhabditis remanei. “Nuestros resultados indican que el sellamiento ni afecta la probabilidad de que una hembra sea localizada por los machos ni que se aparee. Sin embargo, hallamos que el sello tiene un efecto positivo en la producción de huevos, sugiriendo que puede representar un acto del macho hacia su compañera antes que una competencia entre machos”.

El sellamiento de los machos ha sido documentado en una extensa variedad de grupos de animales, incluyendo insectos, arácnidos, reptiles y roedores. En los gusanos estudiados, el sello consiste en una masa gelatinosa depositada por el macho en la vulva de la hembra al final de la cópula, gelatina que luego se endurece.

El sello mantiene el esperma dentro de la hembra, impidiendo el acceso de patógenos nocivos. Y podría contener sustancias que estimulen la hembra o que tengan propiedades nutritivas o antimicrobiales.

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