Los colibríes son expertos espadachines

Foto Wikipedia

Son tiernos, pequeños y ágiles. Los colibríes. Estas coloridas aves usan su pico largo para libar el néctar de las flores y… para algo más. Toda una sorpresa.

Un estudio aparecido el mes pasado en Behavioral Ecology revela que además emplean su largo pico para… pelear por pareja. Sí, pequeños espadachines.

Lo utilizan como espadas para mantener alejados de sus parejas otros machos, posibles rivales, lo que los convierte en el primer caso conocido de ave que usa su pico como un arma.

Desde Darwin se ha sabido que el pico de las aves es un ejemplo claro de adaptación a través de la selección natural, pero Alejandro Rico-Guevara, autor principal del nuevo estudio y profesor de la Universidad de Connecticut en Storrs dijo que “presentamos la primera evidencia de que los picos también están moldeando la selección sexual mediante el combate macho-macho”.

La investigación se realizó durante 4 años en Costa Rica, estudiando el ermitaño colilargo norteño (Phaetornis longirostris), una especie de Centro y Suramérica.

Al analizar los picos de los jóvenes y adultos, hallaron que el de los machos adultos eran más largos y afilados. Lo usaban como parte del ritual de cortejo compitiendo con sus rivales.

“Los machos con picos más largos y puntudos eran más exitosos en el dominio territorial”, escribieron los autores.

Tiernos, admirables y… combatientes.

Ciencia de la buena: mis 10 noticias científicas de la semana (24-1)

Extracción del diente del tumor cortesía NEJM

1. Tengo un diente en el cerebro

Aunque los médicos sospechaban ya que el craniofaringioma, un raro tumor cerebral que puede crecer hasta el tamaño de una bola de golf se formaba con las mismas células que configuran los dientes, no esperaban hallar esto: en un niño de 4 meses detectaron que su cabeza crecía más rápido. Al practicar una escanografía detectaron un tumor y dentro de este algo raro: un diente. El bebé fue sometido a operación y le extrajeron eso precisamente: un diente, convirtiéndose quizás en el primer paciente en el mundo en tener una pieza dental en sitio distinto a la mandíbula. El caso fue presentado en el New England Journal of Medicine.

2. Mi papá me enloqueció

De hace tiempo se conoce que los hijos de una madre de más edad pueden tener complicaciones, pero ahora también crece el número de evidencias de que los padres que conciben en una edad adulta pueden impactar de manera negativa la salud del hijo. En un estudio del Instituto Karolinska en Suecia, publicado en Jama Psychiatry, se encontró que los descendientes de padres que los habían concebidos a los 45 o más años tenían mayor riesgo de desórdenes mentales como hiperactividad, bipolaridad, sicosis, abuso de sustancias e intentos de suicidio.

3. La primera piedra de veras

Científicos hallaron el más antiguo fragmento de roca encontrado hasta ahora en la Tierra: tiene 4.375 millones de antigüedad y se formó cuando el planeta solo tenía unos 165 millones de años. Es un pequeñísimo cristal de circón encontrado en Australia. La datación se logró con el análisis de algunos átomos. La confirmación de la edad puede tener implicaciones para los modelos sobre esa Tierra inicial. Los elementos en el circón tomado de la formación Jack Hills sugiere que provienen de un ambiente rico en agua de rocas como granodiorita o tonalita, lo que sugiere que la tierra primigenia era húmeda. El estudio apareció en Nature Geoscience.

4. Y la piel se oscureció

Fue la selección natural. El 80% de las personas con albinismo en África ecuatorial padecen cáncer de piel y mueren a temprana edad. Así, un estudio presentado en Proceedings of the Royal Society B precisa que por esa razón los humanos desarrollaron piel negra, un rasgo que debió adquirirse hace 1,2 a 1,8 millones de años, cuando nuestros ancestros aún vivían en esa región africana. Cuando perdieron el pelo que cubría todo el cuerpo, apareció luego la piel oscura pare reducir los nocivos efectos del sol.

5. Las gallinas y la materia

No solo su carne es apetitosa, como lo son sus huevos. Las gallinas aportan algo más a la humanidad: sus ojos. Científicos reportaron en Physical Review E un una inusual disposición de células en el ojo que constituye la primera ocurrencia biológica conocida de un potencial nuevo estado de la materia conocido como hiperuniformidad desordenada. Esa clase de materiales tienen propiedades únicas para transmitir y controlar las ondas de luz.

6. Qué cantidad de mundos

De un golpe la cuenta se trepó. La Nasa informó la confirmación de otros 715 planetas extrasolares detectados por el ahora averiado observatorio espacial Kepler. Con esto suman ya más de 1.700 planetas hallados en otros mundos. Del nuevo grupo, 4 están en zona de habitabilidad, donde el agua líquida es posible, pero no se ha estudiado aún si reúnen otras características para poseerla. De hecho menos del 0,5% de todos los exoplanetas hallados han sido estudiados con más profundidad.

7. Explosión en la Luna

Fue un destello repentino visible desde la Tierra, pero ocurrió en la Luna. Sí, el 11 de septiembre pasado una roca de 60 a 140 centímetros chocó con la superficie lunar a una velocidad de 61.000 kilómetros por hora, produciendo una explosión de unas 15 toneladas de TNT, revelaron astrónomos en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Fue 3 veces más potente que el evento similar más poderoso que se había observado hasta ahora. El meteorito produjo un cráter de 40 metros.

8. La lora generosa

Un estudio con una lora gris llamada Griffin sugiere que pueden aprender los beneficios de la reciprocidad, según el artículo aparecido en Animal Cognition. En un experimento, continuamente la lora favorecía la opción de compartir con dos personas en distinta ocasión. En una prueba para escoger tazas de colores con distintas opciones, casi siempre escogía la que representaba una recompensa para ella y su compañero, desechando la que la beneficiaba a ella o a él. Griffin había observado primero a la persona eligiendo la opción de mutuo beneficio. Dado que fue con un solo individuo, el estudio debe replicarse en una población mayor.

9. Existe la gota cuántica

Físicos reportaron en Nature el hallazgo de una nueva cuasipartícula conductora, un manojo de partículas pequeñísimas que brevemente se condensan en una gota tipo líquido. Las cuasipartículas están compuestas de partículas más pequeñas que pueden ser creadas dentro de materiales sólidos y actuar de una manera predecible. La nueva, llamada gota de cuanto (quantum) por sus características cuánticas, es un complejo microscópico de electrones y agujeros en una nueva disposición o arreglo. Su tiempo de vida es de 25 picosegundos (billonésimas de segundo).

10. Un buen examen prenatal

Hay una manera mejor de determinar si un feto viene con el síndrome de Down que las muestras sanguíneas y el ultrasonido. Un estudio en el New England Journal of Medicine encontró que la secuenciación del ADN del plasma materno libre de células (cfDNA) ofrece menos falsos positivos y una mayor tasa predictiva por las trisomías 21 y 18 (síndromes Down y Edwards). Hoy esa prueba se usa más en embarazos de alto riesgo y no en todos. Hoy las pruebas sanguíneas tienen una precisión de apenas el 4% mientras el cfDNA la eleva al 40.

El cólera cambia los genes de la gente

Enfermos de cólera en Zimbawe

Que no se crea que es hueso fácil de roer: la bacteria del cólera está diseminada por el globo y mata muchas personas, pero el cuerpo comienza a presentarle resistencia. Es más: está induciendo cambios en el genoma, una sorprendente evolución de los tiempos modernos.

Eso sugiere un nuevo estudio publicado en Science Translational Medicine. Aunque ha llegado a diversas regiones y por ejemplo causó mortandad en Haití tras el sismo de 2010 al ser introducida por personal de paz de Naciones Unidas, el corazón de la enfermedad se encuentra en el delta del río Ganges en India y Bangladesh.

Cuando llegan a los 15 años, la mitad de los niños de Bangladesh ha estado infectado con la bacteria, que se disemina a través de alimentos y agua contaminados. El microbio puede causar diarrea extrema que puede matar en cuestión de horas, como dice Elinor Karlsson, genetista computacional en Harvard y coautora del estudio.

El hecho de que haya estado tanto tiempo en la zona y mate niños, alterando el set de genes de la población condujo a los investigadores a sospechar de que estaba presionando evolutivamente la gente de la región, como lo ha hecho la malaria en África. Otra señal de que el microbio presiona la evolución, indica Regina LaRocque, coautora y especialista de enfermedades infecciosas, es que muchas personas sufren síntomas ligeros o no se enferman sugiriendo que tienen adaptaciones para contrarrestar la bacteria.

Los investigadores contrastaron el ADN de pacientes de Bangladesh con otros del país que no enfermaban pese a vivir en la misma cada de uno enfermo. Los susceptibles portaban variantes dentro de la región que muestra los efectos más fuertes de la selección natural.

Una categoría de genes que evolucionan en respuesta al cólera son los que codifican los canales del potasio que liberan iones de cloro en los intestinos, algo que tiene sentido dado que la bacteria toma los canales para descargar grandes cantidades de cloro, causa de la severa diarrea de la enfermedad.

Una segunda categoría de genes ayuda a manejar la proteína NF-kB, controladora principal de la inflamación, una de las respuestas del cuerpo a la bacteria. Un tercer grupo involucra los genes que ajustan la actividad de la inflamasoma, un agregado de proteínas dentro de las células que detectan patógenos y activan la inflamación.

Los científicos no saben sin embargo qué cambios promueve la selección natural en esos genes para fortalecer las defensas contra la bacteria del cólera.

Cómo no morir congelado en Siberia

Cuando se habla de Siberia pareciera que un viento gélido nos llegara de lejos para congelarnos todo el cuerpo. Frío, nieve, hielo, tierras lejanas. En todo eso se piensa.

Y aunque eso puede ser verdad, la región ha estado poblada desde hace miles de años, mostrando que la vida allí florece. ¿Pero cómo?

Un estudio de nativos de Siberia presentado a comienzos de año mostró que la selección natural ayudó a la gente a adaptarse al frígido norte. Los hallazgos indicaron también que diferentes poblaciones se adaptaron de distinta manera.

Siberia ocupa como el 10% de la masa terrestre, pero contiene solo como el 0,5% de la población mundial: unos 35 millones de personas. No es de extrañar: en enero las temperaturas promedio llegan a -25°. Genetistas tomaron muestras de una docena de grupos indígenas. Uno de ellos, los teleutas, descendientes de un grupo de criadores de caballos y ganado alguna otrora poderoso, conocidos también por sus habilidades para fabricar objetos de cuero, están en riesgo de desaparecer: solo quedan unos 2.000.

En 2010 un estudio de Anna Di Rienzo y colegas de la Universidad de Chicago encontró que los genes UCP1 y UCP3 tendían a estar más activos en dos poblaciones siberianas. Esos genes ayudan a almacenar la grasa corporal para producir calor en vez de energía muscular para los músculos y las funciones del cerebro.

El nuevo estudio tomó muestras de 10 grupos de casi todas las poblaciones de la región. La estudiante Alexia Cardona del grupo de genética de Toomas Kivisild en University of Cambridge, y colegas, analizaron unas 200 muestras de ADN en busca de genes que ayudaran a los humanos a adaptarse al frío.

Cardona usó varias técnicas para detectar señales de selección natural en el genoma humano, o sea genes que han favorecido la evolución al ayudar a las personas a sobrevivir y reproducirse. Encontró 3: el ya reportado UCP1 y variantes de dos nuevos, ENPP7 y PRKG1, que también parece tuvieron una selección positiva.

Los hallazgos muestran que en los más de 25.000 años que los humanos modernos han vivido en Siberia, varias personas se han adaptado al clima frío de la región y las fuentes de alimento basadas en la carne a través de la selección sobre múltiples genes que controlan varios mecanismos biológicos.

Todo un logro.

Foto de habitante chukchi al norte de Siberia

Porqué las mujeres viven más

No queda duda: las mujeres viven más que los hombres. Pero ¿por qué?

Científicos están comenzando a entender el asunto. En Current Biology se publicó un estudio, encabezado por Monash University, que describe cómo mutaciones del ADN de la mitocondria podría responder por esa diferencia en la expectativa de vida entre hembras y machos.

La mitocondria, que está en casi todas las células animales, es vital para la vida porque convierte nuestro alimento en la energía que mueve el cuerpo.

Damian Dowling y Florencia Camus del Monash y David Clancy de Lancaster University analizó la longevidad y el envejecimiento biológico en machos y hembras de moscas de las frutas que tenían mitocondrias de distinto origen y encontraron que las variaciones genéticas en tales mitocondrias predecían con confianza la expectativa de vida en los machos, pero no en las hembras.

Los resultados, de acuerdo con Dowling, apuntan a numerosas mutaciones dentro del ADN mitocondrial que afecta cuánto viven los machos, las que se aceleran con la edad.

“Es intrigante que las mismas mutaciones no tienen efectos en los patrones de envejecimiento en las hembras”, dijo.

“Todos los animales poseen mitocondria y la tendencia de que las hembras superen en vida a los machos es común a distintas especies. Nuestros resultados sugieren por lo tanto que las mutaciones mitocondriales que hemos descubierto generalmente provocarán un envejecimiento más rápido del macho a través del reino animal”.

Las mutaciones pueden ser atribuidas por completo a un cambio súbito en la forma como los genes mitocondriales son transmitidos de padres a hijos.

“Mientras los hijos reciben copias de la mayoría de los genes de ambos padres, solo reciben los genes mitocondriales de sus madres. Esto significa que la selección natural, ese proceso de control de calidad de la evolución, solo examina la calidad del los genes mitocondriales en las madres”, explicó.

“Si se presenta una mutación mitocondrial que afecte los padres, pero que no tiene efecto en las madres, esta mutación escapará a la mirada de la selección natural. En miles de generaciones, muchas de esas mutaciones se han acumulado que solo afectan los machos, dejando las hembras inalteradas”.

¿Qué sigue? De ser como lo demostraron, el próximo paso será investigar los mecanismos genéticos que los machos pueden desarrollar para anular los efectos de aquellas mutaciones nocivas y permanecer sanos.

El increíble caso de la mariposa que cambió de color

La contaminación transforma o… mata. El increíble caso de una mariposa que cambió de color debido a la polución en el aire británico del siglo 19.

La forma típica de la mariposa del abedul (Biston betularia) era con alas de colores suaves, bañadas con manchas oscuras, un camuflaje perfecto para esconderse a los pájaros sobre la corteza de los abedules que abundaban en su hábitat. Pero tras la revolución industrial en Gran Bretaña y Estados Unidos, el aire se contaminó, con partículas oscuras que cubrían las superficies, incluidos los árboles.

Bien, una sola mutación en una mariposa provocó el aumento del pigmento oscuro en sus descendientes, un caso de melanismo, de acuerdo con sorprendente hallazgo hecho por Ilik Saccheri, biólogo evolutivo de la Universidad de Liverpool en Inglaterra, y colegas, publicado en Science.

Tras esa mutación, se presentó una explosión de mariposas oscuras, quizás porque los pájaros no podían distinguirlas en medio de un aire muy contaminado y se comían entonces las mariposas más claras.

La historia increíble no termina acá. Digamos primero que Saccheri y su grupo utilizaron una técnica llamada mapeo por vínculos para buscar el gen responsable de la modificación. Un mapa de estos pone rasgos en grupos de acuerdo con cuán a menudo son transmitidos a la próxima generación, lo que indica con qué proximidad se presentan en un cromosoma. Mientras más juntos estén en una secuencia genética, menos probable que se separen durante la división celular, y más seguro que se transmitan juntos.

La técnica condujo al cromosoma 17, donde se halla un gen que los científicos creen es el responsable del extraño caso de melanismo industrial.

Ahora bien: ¿qué ha pasado? Con las medidas de mitigación de la contaminación ambiental en los años 70 del siglo pasado, las poblaciones de mariposas oscuras comenzó a decaer y empezaron a prevalecer de nuevo las de formas claras.

Tales cambios en tan corto tiempo han situado a la mariposa de los abedules como un ejemplo claro de selección natural.

No sobra decir que una vez identificada la región del cromosoma, los investigadores examinaron mariposas coleccionadas de 1925 a 2009 para establecer que la selección se produjo en un individuo y no en un conjunto, en cuyo caso los rasgos heredados variarían más. Foto cortesía Science.