Trichomanes elegans
Flores fluorescentes
Escarabajos joya y cristales fotónicos
Pompas de jabón y alas de insectos
Plumas fósiles tornasoladas
martes, 12 de abril de 2011
Curiosidades ópticas de los organismos
Flores fluorescentes
Escarabajos joya y cristales fotónicos
Pompas de jabón y alas de insectos
Plumas fósiles tornasoladas
domingo, 19 de septiembre de 2010
Ojos de animales
Camarón mantis
Pez abisal (Winteria telescopa)
Pez abisal (Dolichopteryx longipes)
Peces abisales (Argyropelecus sp.)
Cada animal construye su propio universo visual con los ojos que posee. Algunos de esos mundos nos resultarían familiares, pero otros nos dejarían completamente desconcertados.
El mundo para los protozoos y gusanos primitivos es una simple gradación de luces y sombras. Sus rudimentarios ojos tienen la función de distinguir la presencia y la dirección de la luz para guiar su movimiento (están estrechamente ligados a las estructuras propulsoras). Para una rana, por ejemplo, el mundo se divide en cosas quietas y cosas en movimiento: una sombra grande en movimiento es un depredador y una sombra pequeña en movimiento es una presa. Una rana puede morir de hambre rodeada de moscas quietas. Para un insecto con ojos compuestos, el mundo puede ser una multiplicación mareante de imágenes que se suceden a toda velocidad, lo que permite ver con nitidez objetos en movimiento rápido. Las aves ven un mundo mucho más rico y extraño que el nuestro: perciben pequeños detalles a gran distancia, y sobre todo, son capaces de detectar una gama de frecuencias de las ondas luminosas más ancha que nosotros. La mayoría de los mamíferos tienen dos tipos de receptores para el color, aunque los primates poseemos una visión de los colores más refinada, ya que tenemos tres tipos de receptores. Las aves tienen cuatro tipos de receptores. Por ello, pueden adentrarse en el reino desconocido del ultravioleta. Probablemente perciben las ondas ultravioletas como un nuevo color, que ni siquiera podemos imaginar.
Los ojos son estructuras muy variadas en el mundo animal. Todos comparten una célula fotorreceptora, con un pigmento sensible a los fotones (en todos los animales es la proteína opsina, que encierra en su interior el retinal, un derivado de la vitamina A, que traduce la señal lumínica a otra eléctrica); y una célula pigmentaria, que protege a la anterior de un exceso de luz y permite establecer la dirección de la radiación. Las células receptoras de nuestros ojos son tan sensibles que a veces pueden disparar una respuesta nerviosa hacia el cerebro al recibir un solo fotón. Las células fotorreceptoras aumentan su superficie para detectar luces débiles por medio de invaginaciones ciliares o microvellosidades. Las células receptoras y pigmentarias se han ensamblado en dos patrones básicos: el ojo de cámara (como el de los vertebrados) y los ojos compuestos, que aparecen en muchos artrópodos y en algunos bivalvos. En base a estos patrones genéricos, se ha generado una diversidad estructural impresionante: hay desde simples manchas oculares hasta ojos de cámara con cristalino transparente para ajustar la distancia focal, con espejos, con córneas y otras lentes de enfoque. También hay ojos compuestos con cristalino o espejos coordinados. Muchos ojos pueden ajustar la cantidad de luz que reciben por medio de un diafragma anular y contráctil similar al de las cámaras fotográficas: el iris.
Los ojos de algunos animales les permiten percibir la luz polarizada (formada por fotones cuyos campos eléctricos están todos alineados en la misma dirección). Las abejas usan la luz polarizada del sol para orientarse y algunos calamares de las profundidades la usan para detectar a sus presas gelatinosas, cuyos cuerpos son virtualmente transparentes en el agua. Recientemente se han encontrado animales con un aparato de visión único: los camarones mantis o galeras. Además de ver más colores que nosotros (sus ojos usan 16 pigmentos frente a los 3 nuestros), ver el infrarrojo y el ultravioleta o poseer visión estereoscópica con un sólo ojo, pueden distinguir la luz polarizada circularmente. En la luz ordinaria los campos eléctrico y magnético oscilan en todas las direcciones del espacio que son perpendiculares a la trayectoria. En la luz polarizada linealmente la oscilación se da en un solo plano, mientras que en la luz polarizada circularmente la oscilación gira helicoidalmente a lo largo de la trayectoria, o bien a derechas, o bien a izquierdas. No se conoce a ningún otro animal capaz de distinguir este tipo de luz. Las galeras pueden asociar una recompensa de comida a la luz polarizada circularmente a izquierdas cuando son condicionadas. Pero, al parecer, en el medio natural este tipo de visión está relacionado más bien con el sexo, ya que los machos reflejan con parte de su cutícula luz polarizada circularmente. Las áreas que reflejan luz de este modo son usadas por los machos frecuentemente para los rituales de apareamiento. Éste sería un canal de comunicación secreto, indetectable para los depredadores.
Recientemente se ha anunciado el hallazgo de un ojo muy extraño, tan extraño que es único entre los animales. En la mayoría de los ojos, una lente convergente enfoca la imagen en la retina, pero en un pez abisal, Dolichopteryx longipes, un espejo curvo en el fondo del ojo enfoca la luz hacia una retina lateral. Éste es el principio por el que funcionan los grandes telescopios reflectores, con espejos, de la actualidad, en contraste con los primitivos telescopios refractores, con lentes. Este tipo de ojo proporciona un mejor contraste y supone una ventaja en el oscuro medio en que vive este pez, sólo alumbrado por fogonazos fosforescentes.
Pero los peces abisales, que viven en un entorno donde las luces son muy tenues, han desarrollado otro tipo de ojos muy extraños. Podéis conocerlos en esta entrada del blog de Juan Ignacio Pérez: Ojos tubulares.
Antiguamente, esta diversidad desconcertaba a los biólogos, que suponían que los ojos se habían originado hasta 65 veces independientemente en los distintos grupos animales. Por ejemplo, entre los bivalvos hay ojos con una sola lente o cristalino, ojos con espejo (como los de la almeja del peregrino) e incluso ojos compuestos. Pero últimamente se están acumulando muchas pruebas de que los ojos de todos los animales proceden de un ojo primordial, compuesto por una célula fotorreceptora y una célula pigmentaria. Los platelmintos o gusanos planos presentan todavía un ojo así de simple. La red genética controladora de la formación de ojos es muy similar en una mosca del vinagre y en humanos, a pesar de que el ojo compuesto de una mosca es radicalmente distinto del nuestro. Todos los animales comparten una serie de genes maestros que inducen la formación de los elementos básicos de un ojo. La evolución de los ojos, a lo largo de más de 500 millones de años, ha consistido en el perfeccionamiento y en cambios en la disposición de los componentes fundamentales, así como en el desarrollo de estructuras de enfoque o reflexión. Por cierto, la gran explosión de diversidad animal del Cámbrico estuvo motivada en gran parte por la aparición de una nueva conducta ecológica, la depredación. Esto se traduce también en un perfeccionamiento y diversificación súbita de los tipos de ojos. Otra prueba en favor de que el ojo se originó en un solo linaje a lo largo de la evolución animal es la universalidad de los pigmentos. Además, incluso el ojo simple de los platelmintos es ya lo suficientemente complicado como para hacer improbable su aparición en otro linaje.
Otros elementos del ojo se han originado independientemente en el curso de la evolución animal: el cristalino está formado por distintas proteínas transparentes en los diferentes grupos, y puede estar formado por células muertas (es el caso de los humanos) o consistir en una matriz acelular de proteínas transparentes. El ojo de cámara, por ejemplo, es distinto en moluscos cefalópodos, como el pulpo, donde está muy perfeccionado, y en vertebrados. El de los cefalópodos gana al nuestro en algunos aspectos: las células fotorreceptoras de la retina están situadas por delante de las capas nerviosas y con las moléculas fotorreceptoras dirigidas hacia adelante, todo lo contrario de lo que ocurre en vertebrados. Debido a ello nosotros tenemos un punto ciego (donde el nervio óptico se conecta al ojo) y es fácil que nuestra retina se desprenda. Los tipos de células fotorreceptoras también varían mucho en las distintas estirpes.
Los grandes hitos en la evolución de la detección e interpretación de la luz han sido los siguientes. Lo primero fue la creación de pigmentos fotosensibles que sirvieran para orientar a los organismos hacia lugares con condiciones óptimas. Estos aparecieron casi al tiempo que los organismos más simples, bacterias y arqueas. En algunas algas y protozoos aparecieron ya orgánulos subcelulares oculares hace quizá unos 1.500 millones de años. Los ojos simples aparecieron en los cnidarios hace 700 millones de años, quizá por mediación de fenómenos como la endosimbiosis con otros organismos o la transferencia horizontal de genes (este paso es muy complicado para que se produzca por una o varias mutaciones puntuales). Todos los animales de simetría bilateral comparten un ojo con características básicas universales, por lo que éste aparecería por primera vez en el antecesor común de todos ellos, un acelo, un gusano muy simple. Éste ya poseía hace unos 600 millones de años la proteína Pax6, que es un regulador maestro de las primeras etapas de la formación de los ojos. A partir de ahí se desarrollaron vertiginosamente multitud de innovaciones y perfeccionamientos en los ojos, tanto en su óptica como en su hardware y software.
Introducimos estos términos informáticos porque los ojos evolucionados se parecen más a una cámara digital que a una tradicional. Las capas de células nerviosas de la retina constituyen un potente sistema de filtrado y reelaboración de la información antes de transmitirla al cerebro a través del nervio óptico. Las imágenes son manipuladas por varias redes neuronales de funcionamiento similar al de los programas de retoque fotográfico, que aumentan el contraste, establecen las líneas de los contornos, completan los huecos, crean colores (como el amarillo), rechazan datos innecesarios, etc.
miércoles, 8 de septiembre de 2010
Uno de los animales más raros que existen
Heterocephalus glaber, la rata topo desnuda (o ratón cavador lampiño o ratopín rasurado) de Africa centro-oriental (Etiopía, Kenya y Somalia), es uno de los animales más extravagantes, raros y feos que pueden imaginarse.
Estos animales habitan en galerías a unos 2 metros bajo tierra, en zonas donde existen condiciones extremas de falta de alimentos. La concentración de oxígeno baja a veces en las galerías hasta extremos peligrosos. Son animales desgarbados, casi sin pelo, con una larga cabeza y grandes incisvos para excavar en busca de tubérculos. Sus ojos son pequeños y poco funcionales.
Heterocephalus glaber es el único mamífero eusocial conocido, es decir, que posee una rata reina especializada en la reproducción de la colonia estéril, como ocurre con algunos insectos sociales como las hormigas, termitas y abejas.
"Hormigueros" de roedores
La reina es la única hembra en la colonia que se reproduce y amamanta a las crías, aunque todos colaboran en la alimentación de las crías destetadas. La hembra reproductora crece de tamaño rápidamente tras la muerte de la anterior reina. No suelen producirse peleas entre las hembras por la sucesión, ya que existía una jerarquía previa. La reina dispone de vértebras especializadas que la hacen más larga que el resto de las hembras. La parte inferior de la espina dorsal se alarga tras su primer o segundo embarazo hasta alcanzar un tercio más de longitud que la de las demás. La camada de una reina consta de entre 3 y 12 crías, aunque es capaz de albergar hasta 27 fetos. En una colonia normal, entre uno y tres machos se aparean con la reina mientras el resto de individuos (que oscilan entre 20 y 300, tanto machos como hembras) adquieren la función de trabajadores que cavan túneles y buscan comida, de sirvientes que atienden a la reina y a su progenie y de soldados que defienden los túneles de agresiones de serpientes, zorros, águilas y búhos.
La reina es una tirana que recorre el sistema de galerías comunal espoleando a los perezosos e inhibe la capacidad reproductora de otras hembras por medio de sustancias químicas que emite con su orina. Cuando está próxima a parir, segrega sustancias que hacen que a los machos les crezcan las tetillas y que las hembras se acerquen a las condiciones de procrear, como si todos tuvieran que prepararse para cuidar a las crías.
Se postuló que el peculiar modo de determinación del sexo en abejas y hormigas (los machos nacen de huevos no fecundados y las hembras de huevos fecundados) era muy influyente para que una especie se hiciera social hasta estos extremos. Pero los ejemplos de los ratones cavadores lampiños y las termitas restan importancia a este condicionante, ya que estos animales presentan determinación del sexo basada en la presencia de cromosomas diferenciadores (como en el caso de los humanos).
Lo que sí está claro es que, para que se establezca un sistema tan altruista, es necesario que los individuos de la colonia estén muy estrechamente emparentados. Los hermanos de una familia en la que no haya apareamiento con parientes próximos comparten el 50% de sus genes, pero los hermanos de una colonia de ratones cavadores lampiños suelen compartir hasta el 80 %.
Factores de tipo ambiental son también importantes para explicar la sociedad de estos roedores. El medio en que viven es muy inhóspito, el alimento está disperso y el sustrato es muy duro para cavar. Individuos aislados tendrían pocas posibilidades de sobrevivir. En estas condiciones, es ventajoso compartir tareas y sacrificar la capacidad de reproducción para asegurar la supervivencia de los parientes próximos.
Sangre fría
La temperatura corporal de esta rata topo se mantiene constante, a 30ºC. Para ser un mamífero, se trata de una temperatura corporal extraordinariamente baja; lo que ocurre es que no es en absoluto baja si pensamos que la fuente de calor que la mantiene no es, como en el resto de homeotermos, la actividad metabólica del individuo, sino el calor ambiental de las galerías. Así pues, es un animal ectotermo, pues su fuente de calor es externa, el ambiente, pero es homeotermo porque la temperatura corporal se mantiene constante.
No obstante, en África subsahariana viven otras siete ratas topo y todas ellas regulan su temperatura corporal basándose en la producción endógena de calor. Así pues, no parece que vivir bajo el suelo de las praderas africanas sea suficiente razón para explicar este extraño comportamiento térmico.
Por otro lado, hay otras diferencias entre esas especies de ratas topo, que tienen que ver con la disponibilidad de recursos. Ocurre que las colonias son de mayor tamaño cuanto menor es la disponibilidad de recursos alimenticios, y bajo esas condiciones también es mayor la cooperación entre los miembros. Las ratas topo lampiñas viven en zonas muy pobres. Los suelos en los que excavan son muy áridos y las plantas que viven en esos parajes tienen tubérculos grandes, pero esos tubérculos se hallan muy dispersos.
La rata topo lampiña ha desarrollado un comportamiento y una fisiología que le permiten adaptarse a unas condiciones ambientales extremas. Dado que encontrar un tubérculo es muy difícil, el riesgo de morir de hambre sería muy alto si cada individuo se dedicase a buscar el alimento por su cuenta. Por ello, dado que comparten el alimento que encuentran, la mejor estrategia consiste en formar colonias grandes, puesto que esa es la manera de asegurar, a todos los individuos de la colonia, un suministro de alimento regular, aunque no sea mucho.
Por otra parte, la única forma de que haya numerosos individuos en la colonia es que sean de pequeño tamaño, puesto que no puede ser que muchos sean, además, grandes. Eso, no obstante, tiene el problema de que los animales pequeños tienen una tasa metabólica más alta que los animales grandes, por lo que quizás la ectotermia y la baja temperatura corporal constituyen una adaptación para compensar el mayor gasto metabólico que se deriva del pequeño tamaño de los individuos. En este caso, el tamaño es una espada de doble filo: por un lado, pueden ser numerosos porque son pequeños y eso ayuda a encontrar los tubérculos escasos, pero por el otro, corren el riesgo de gastar en exceso, también por ser pequeños. Así pues, como no pueden renunciar a ser pequeños, a lo que renuncian es a la endotermia, con el importante ahorro energético que ello supone, y eso sí se lo pueden permitir por vivir en un medio térmicamente muy estable y a una temperatura ambiental relativamente alta.
Casi inmortales
Viven muchos años, bastantes más que otros roedores, puesto que, en promedio, alcanzan los 30 años de vida. El hecho de vivir bajo tierra, protegidos de depredadores, se asocia en los animales a una longevidad alta, pero incluso así estos roedores son muy longevos. Y junto a esto, el ratopín rasurado es, al parecer, el único mamífero que no padece cánceres. Esto es muy extraño, porque 30 años es un plazo de tiempo más que suficiente para desarrollar un tumor.
Se desconoce la razón de ese hecho pero, como es normal, ha despertado el interés de los investigadores, puesto que esta especie puede ofrecer claves para encontrar algún mecanismo que sirva para combatir la enfermedad. Hasta hora, los modelos animales más utilizados en estudios sobre cáncer han sido la rata de laboratorio y el ser humano. La rata de laboratorio es una animal pequeño y de corta vida; los seres humanos somos grandes y de larga vida. Pero la rata topo lampiña es pequeña y de larga vida, y puede que en esa combinación esté la clave de la ausencia de tumores cancerosos en esta especie.
Este roedor puede convertirse pronto en uno de los animales más útiles para la medicina. Científicos de la Universidad de Illinois han descubierto que su cerebro empieza a presentar lesiones tras periodos de hipoxia, es decir, de carencia de oxígeno, superiores a los demás mamíferos conocidos. El estudio de esta habilidad puede ser muy interesante para las investigaciones sobre del daño cerebral,
Pero es que además, en un trabajo publicado en PLos Biology, Thomas J. Park y colaboradores demuestran que a pesar de ser muy sensibles al tacto son tolerantes al dolor.
La investigación demuestra que la piel de estos animales no posee Sustancia P, la cual es un neuropéptido presente en la inervación sensorial periférica involucrado en la trasmisión de impulsos dolorosos desde la periferia hasta el sistema nervioso central. En el estudio, los investigadores inyectaron en las patas de las ratas-topos desnudas dos potentes inductores de dolor, ácido y capsaicina, demostrando que los animales no presentaron signos de dolor a esta sustancias.
Concluyen que “la biología del dolor en las ratas-topo desnudas es única entre los animales, y el conocimiento de sus mecanismos puede proveer importantes hallazgos sobre la percepción del dolor “normal” de los mamíferos”. ¿Por qué estos roedores no sienten dolor? ¿Tiene esto algo que ver con su estructura social, en la que un individuo aislado no cuenta mucho y no debe "importar" mucho lo que le pase?
Si este animalucho resulta tener las claves de la longevidad, el cáncer y la lucha contra el dolor, sin duda lo percibiremos como bonito.
Nota: para la elaboración de esta entrada he usado ampliamente partes de otra de Juan Ignacio Pérez: "El mamífero más extraño del mundo", de su excelente blog Animaladas, dedicado a la fisiología de los animales.
viernes, 27 de agosto de 2010
Los resucitadores
Animales pleistocénicos del rancho La Brea, en California: Smilodon, Teratornis y una especie extinguida de caballo (Charles R. Knight)
Tiranosaurio y Triceratops (pintura de Charles R. Knight)Ahora estoy leyendo y mirando el libro "El secreto de los fósiles" (Aguilar, 2.007), de Mauricio Antón, uno de los mejores ilustradores paleontológicos del momento. Es un viaje maravilloso al arte y a la ciencia de reconstruir la apariencia de criaturas extintas. Mauricio desvela muchos de los secretos de su oficio, desde que se descubren los fósiles hasta que el artista está en condiciones de decir "Levántate y anda" a los animales del pasado. Nos desvela todos los pasos: el riguroso estudio anatómico de los huesos, su comparación con los de organismos vivos, el estudio del hábitat en que vivía el animal, la observación de las inserciones musculares para deducir el grosor de los músculos, los bocetos sólo con huesos, luego con los músculos profundos, luego con los superficiales, la adición artesanal y concienzuda de los tejidos blandos y de la piel, el pelo, las plumas, los colores, etc. Detrás de una ilustración aparentemente simple siempre hay toneladas de ciencia y de arte.
Mauricio Antón realiza al principio del libro un recorrido histórico por los principales maestros de la disciplina. Yo he buscado en internet y os propongo esta selección de sitios web, en los que podréis disfrutar de un montón de magníficas obras de arte paleontológicas:
Benjamin W. Hawkins (1.809-1.899)
Charles R. Knight (1.874-1.953)
En http://www.copyrightexpired.com/earlyimage/index.html podréis encontrar muchas ilustraciones paleontológicas antiguas, entre ellas muchas de estos autores.
Rudolph Rudy Zallinger (1.919-1.995)
Zdenek Burian (1.905-1.981)
Jay Matternes (actualidad)
Mauricio Antón (1.961-)
Podéis visitar también la Galería de Grandes Paleoilustradores, del blog "El Pakozoico".
jueves, 12 de agosto de 2010
¿Así será la vida en Marte?
Paisaje de Marte
La "Cascada de Sangre", en la Antártida
Recientemente se han realizado varios descubrimientos de microorganismos terrestres que prosperan en ambientes "poliextremos", en los que no sólo se da algún condicionante ambiental que lleva la vida al límite, sino varios a la vez (frío, salinidad, elevada radiación UV, etc.). La presencia de vida en estos ambientes alienta la esperanza de que haya microorganismos también en Marte, donde prevalecen condiciones similares.
1. 7-7-2.010 (De "Noticias de la ciencia y la tecnología")
Un equipo de científicos ha descubierto que ciertas
bacterias que se alimentan de metano sobreviven en un insólito manantial situado en la
Isla Axel Heiberg en el extremo norte canadiense. El manantial Lost Hammer alberga vida microbiana y es similar en varios aspectos a los
posibles manantiales pasados o actuales de Marte.
El agua del manantial es tan salada que incluso a temperaturas muy por
debajo de cero no se congela. Tampoco contiene oxígeno consumible. Sin
embargo, hay grandes burbujas de metano que emergen a la superficie, lo
que despertó la curiosidad de los investigadores por determinar si el gas
era producido geológica o biológicamente, y si algo podría sobrevivir en
este entorno hipersalino y extremadamente frío.
Los investigadores no hallaron en el manantial bacterias productoras de
metano, por lo que éste debe producirse geológicamente. Sin embargo en el manantial existen singulares
organismos anaerobios que sobreviven consumiendo esencialmente metano y al
parecer respirando sulfato en vez de oxígeno.
Muy recientemente se ha descubierto que hay metano y agua congelada en
Marte. Fotos tomadas por el Mars Orbiter muestran formaciones de lo que
quizá podrían ser manantiales como el Lost Hammer.
La cuestión clave no es el origen del metano. Lo importante es que si
existe agua muy fría pero también lo bastante salada como para escapar a
la congelación, ese medio acuático hipersalino potencialmente podría
albergar una comunidad microbiana, incluso en el ambiente extremo de
Marte.
Aunque la isla Axel Heiberg es ya de por sí un lugar inhóspito, el
manantial Lost Hammer lo es aún más, rivalizando con algunas zonas del
planeta rojo. Hay lugares en Marte donde la temperatura no es muy fría,
oscilando entre 10 grados centígrados bajo cero y 0 grados, e incluso
subiendo por encima de 0, mientras que en Axel Heiberg la temperatura
desciende fácilmente a 50 grados bajo cero. El manantial Lost Hammer es el
entorno más salado y frío descubierto hasta la fecha.
2. 12-8-2.010 (de el periódico "El Mundo" on-line)
Un lago de la provincia de Catamarca, al noroeste de Argentina, puede dar pistas sobre cómo comenzó la vida en la Tierra y cómo se podría vivir en otros planetas, ha explicado un equipo del Consejo Nacional de Investigación Científica de Tucumán. Sus integrantes encontraron millones de "super" bacterias en el interior de un espejo de agua, situado en el centro de un cráter volcánico gigante, a más de 4.700 metros sobre el nivel del mar y que posee muy poco oxígeno.
El hábitat de las bacterias es similar al de la Tierra primitiva, antes de que los organismos vivieran y respiraran en una protectora atmósfera con oxígeno por todo el planeta. Las condiciones de esta laguna, llamada 'Diamante', incluyen altos niveles de arsénico y alcalinidad.
"Además de ser una ventana para mirar hacia nuestro pasado, estas lagunas y las bacterias que sobreviven en ellas, guardan el secreto de mecanismos de resistencia a condiciones extremas que pueden tener muchas aplicaciones biotecnológicas", dijo María Eugenia Farías, parte del quipo que descubrió las formas de vida en el lago Diamante a principios de este año. Si las bacterias pueden sobrevivir aquí, añade la investigadora, podrían sobrevivir en un lugar como Marte.
Las características de estas bacterias, denominadas "poliextremófilas", son excepcionales ya que prosperan en las más difíciles circunstancias. "Lo que tenemos aquí es una serie de condiciones extremas todas juntas y es eso lo que hace al hallazgo único en el mundo", dijo Farías.
El lago tiene un nivel de arsénico 20.000 veces superior al considerado seguro para el agua potable y su temperatura a menudo está bajo el nivel de congelación. Pero, como el agua es tan salada, cinco veces más que el agua de mar, el hielo nunca se forma.
"Por ejemplo, estas bacterias están muy expuestas a la radiación ultravioleta y su DNA muta mucho, entonces los mecanismos que usan ellas para sobrevivir a estas mutaciones pueden ser aplicados en la industria farmacéutica", señaló Farías.
3. 31-5-2.010 (de "Noticias de la ciencia y la tecnología")
En muchos aspectos, la Laguna Don Juan, en los Valles Secos de la
Antártida, es uno de los lugares más "extraterrestres" de la Tierra. La
laguna es nada menos que 18 veces más salada que los océanos de nuestro
mundo y prácticamente nunca se congela, incluso a temperaturas del orden
de los 40 grados Celsius bajo cero.
Un equipo de investigadores dirigido por biogeoquímicos de la Universidad
de Georgia ha descubierto en el lugar un mecanismo químico para la
producción de óxido nitroso, un importante gas con efecto invernadero. Ese
mecanismo era desconocido hasta ahora. Lo más importante posiblemente sea
que el descubrimiento podría ayudar a los estudiosos de Marte a reconocer
lagunas saladas similares en el planeta rojo y a comprender lo que
implicaría la presencia de tales lagunas en ciertos lugares.
La investigación agrega una nueva e interesante variable al conjunto
creciente de evidencias de que hubo, y todavía puede haber, agua en estado
líquido en Marte. El nuevo hallazgo podría ayudar a los científicos a desarrollar
sensores para detectar esas lagunas saladas en Marte.
Tal como señala la investigadora Samantha Joye, los suelos y las aguas
saladas de la laguna, así como los tipos de rocas que la rodean, son
similares a los existentes en Marte o que se cree que pueden existir allí.
Aunque el equipo
de investigación no detectó ningún "gas biológico" como el sulfuro de
hidrógeno y el metano, sorprendentemente sí detectaron altas
concentraciones de óxido nitroso, el cual suele ser un indicador de
actividad microbiana, pero que en este caso no podía serlo.
La laguna, que es una cuenca de cerca de 1.000 por
400 metros, es, con gran diferencia, la masa de agua más salada de la
Tierra; basta decir que es unas ocho veces más salada que el Mar Muerto.
Los investigadores se sorprendieron al constatar que, incluso sin
formas de vida presentes, detectaban óxido nitroso.
La explicación que han hallado es que una serie de reacciones entre el
agua salada y las rocas genera una amplia gama de productos, incluyendo
óxido nitroso e hidrógeno. Además de en la Laguna Don Juan, este novedoso
mecanismo podría existir igualmente en otros entornos de la Tierra y
también podría servir como un componente importante del ciclo de nitrógeno
en Marte y como una fuente de combustible (hidrógeno) para dar soporte a
la quimiosíntesis microbiana.
4. 27-5-2.009 (de "Noticias de la ciencia y la tecnología")
Según una nueva investigación, un depósito inexplorado de un líquido
salobre similar químicamente al agua de mar, pero sumergido bajo un
glaciar en el interior de la Antártida, parece sustentar vida microbiana
inusual en un lugar donde el frío, la oscuridad y la carencia de oxígeno
hacían creer hasta ahora a los científicos que nada podría sobrevivir.
Después de tomar muestras y analizar el flujo líquido de salida bajo el
Glaciar Taylor, un glaciar de la Capa de Hielo de la Antártida Oriental en
los Valles Secos de McMurdo, los investigadores creen que, con la ausencia
de suficiente luz para realizar la fotosíntesis, los microbios se han
adaptado a manipular compuestos de azufre y hierro para sobrevivir durante
el último millón y medio de años.
Los microbios son, además, de naturaleza notablemente similar a especies
encontradas en entornos marinos. Esto sugiere que esa población bajo el
glaciar es el remanente de una población de microbios mayor que en su día
vivió en un fiordo o en el mar, recibiendo luz solar. Muchos de estos
linajes marinos probablemente sufrieron un declive, mientras que otros se
adaptaron a las condiciones cambiantes cuando el Glaciar Taylor avanzó,
cerrando el sistema bajo una capa gruesa de hielo.
Los Valles Secos están entre los desiertos
más extremos de la Tierra. Los Valles reciben sólo 10 centímetros de nieve
al año como promedio. A pesar de la escasez de precipitaciones, durante el
verano de la Antártida, las temperaturas ascienden lo suficiente para que
una porción del hielo comience a derretirse. El agua del deshielo forma
arroyos que entran en lagos cubiertos por hielo.
La científica Jill Mikucki y sus colegas basaron sus análisis en muestras
tomadas en las Cataratas de Sangre, una formación de nombre ominoso pero
acertadamente descriptivo, ya que posee características que la hacen
parecer una cascada, al borde del glaciar, fluyendo irregularmente, y a
menudo presenta una brillante tonalidad roja, que destaca de modo notable
contra el fondo blanquecino de las masas de hielo.
La vida bajo el Glaciar Taylor podría ayudar a los científicos a responder
preguntas sobre la vida en otros entornos hostiles, incluyendo los lagos
subglaciales de la Antártida y quizás hasta en otros astros helados del
sistema solar, tales como el subsuelo bajo masas de hielo marcianas o el
océano bajo la corteza de hielo de la luna de Júpiter Europa.
5. 30-7-2.010 (de "El Mundo")
Un equipo investigador ha identificado rocas que podrían contener restos
fosilizados de vida en Marte.
Las primitivas rocas se encuentran en el área Nili Fossae, una de las zonas
contempladas para el amartizaje de la futura sonda Mars Science Laboratory
prevista para 2011, y cuya misión será precisamente analizar la habitabilidad
del planeta rojo.
La zona presenta unas características muy similares a la región del noroeste de
Australia donde se encontraron unos de los indicios más antiguos de vida sobre
la Tierra, enterrados y conservados en forma mineral.
El equipo investigador del Instituto de búsqueda de inteligencia extraterrestre
o Seti (Search for Extraterrestrial Intelligence Institute), en California,
considera que los mismos procesos hidrotermales que conservaron las marcas de
vida en las rocas australianas se pudieron dar en Nili Fossae en el pasado.
El descubrimiento en 2008 de carbonato en las rocas de Nili Fossae en Marte
revolucionó a la comunidad científica, ya que esta molécula era la prueba última
de que el planeta rojo podía haber albergado vida.
La nueva investigación ha relacionado las características de las rocas
marcianas, recogidas por infrarrojos desde el espectrómetro CRISM que orbita el
planeta, con las rocas de la zona Pilbara, en el noroeste australiano.
Los investigadores piensan que ciertas bacterias provocaron la formación de las
láminas de estromatolitos en Pilbara, comparables -en términos minerales- a las
primitivas rocas de Marte.
"Bajo esa zona [de Marte] es donde hay que buscar los indicios de vida; podría
estar enterrada bajo esas rocas", afirma Adrian Brown, investigador del Seti.
lunes, 19 de julio de 2010
Biodiversidad de los suelos
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Los suelos constituyen el segundo océano de la Tierra, el segundo gran manto fluido que cobija la vida (sólo las rocas desnudas serían las islas). Un océano oscuro, denso y plástico, que sustenta de largo la mayor biodiversidad del planeta. Los suelos tienen, como los mares, gran capacidad para amortiguar las variaciones de temperatura, debido a que atrapan el agua y el aire, dos colchones térmicos excelentes. Igual que en el mar hay capas de agua con distintas propiedades, en el suelo hay otras, que se llaman horizontes, con variadas composiciones y durezas, y hay seres vivos “planctónicos”, “pelágicos” y “abisales” del suelo.
La magnitud de la biodiversidad de los suelos es astronómica, inabarcable, muy superior a todo lo que habíamos imaginado. Estimaciones de hace unos 20 años daban unas 4.000-5.000 especies de procariotas (bacterias y arqueobacterias) por gramo de suelo, tantas como las que se citan en el más completo tratado de taxonomía bacteriana. Claro que definir una especie bacteriana es muy difícil debido a la proliferación de subespecies y variedades y al incesante flujo genético que se produce entre ellas. Sondeos más recientes hablan de decenas de miles de especies por gramo de suelo. Ahora hay que considerar que los suelos ocupan la mayoría de las tierras emergidas, que muchos se extienden varios metros hacia abajo, que la lista de especies cambia casi en su totalidad entre dos suelos situados a unas decenas de kilómetros de distancia, y dentro de cada suelo, en función de variables como profundidad, aireación, humedad, temperatura, etc. En cada suelo hay microambientes específicos, como la rizosfera, el conjunto de las raíces de las plantas, que forman los “bosques” del suelo, donde proliferan incontables organismos. Hay que considerar también que existen multitud de tipos de suelos repartidos por todo el mundo, con características físicas, químicas y estructurales diferentes, dependiendo de la roca madre, el clima o la antigüedad. Así empezaremos a hacernos una idea de cuál es la verdadera diversidad biológica del mundo.
La distribución de especies del suelo es también muy peculiar. Hay algunas especies comunes y con un rango amplio en su distribución geográfica, junto a muchas especies raras, con un porcentaje del total de individuos muy reducido. Se especula con que estas especies pueden constituir un reservorio de emergencia por si las características del medio cambian drásticamente. Se cree también que muchas de ellas son antiguas, organismos primitivos superados en la competencia por procariotas modernos más eficaces en el uso de los recursos, pero cuya naturaleza austera puede permitirles superar periodos de adversidad. La inmensa mayoría de los microorganismos del suelo no se pueden cultivar en laboratorio y no se conoce con exactitud su metabolismo (para determinar la diversidad se trocea el ADN de toda la muestra de suelo y se secuencian unos fragmentos cortos específicos, que se comparan con las bibliotecas genéticas de los organismos conocidos). Hay quien piensa que entre esa ingente variedad de microbios pueden encontrarse hipotéticos miembros de otros linajes de la vida, escindidos del tronco principal del árbol evolutivo antes de que surgiera el antecesor común de todos los seres vivos de la actualidad. Esos seres probablemente exhiban una bioquímica muy diferente y ya se ha emprendido la búsqueda de sus señales distintivas, como el uso de un código genético diferente o la preferencia por el arsénico, más común en la Tierra primitiva, en lugar del fósforo de los seres vivos actuales, para desempeñar las mismas funciones celulares (ambos elementos poseen propiedades químicas muy parecidas). Incluso podrían coexistir con nosotros microorganismos extraterrestres, procedentes de otros cuerpos del Sistema Solar.
Existe una inconmensurable diversidad de suelos. Los suelos rojos tropicales, endurecidos y pobres en nutrientes debido al lavado inmisericorde de los aguaceros torrenciales; los ácidos podsoles de las taigas y otros bosques de coníferas; los negros chernozems de las estepas ucranianas, los suelos más fértiles del mundo, con profundas capas de humus creadas en un clima continental (las lluvias primaverales provocan el crecimiento abundante de la hierba, y la materia orgánica no tiene tiempo de descomponerse totalmente durante el seco verano y el frío invierno); las austeras terras rossas mediterráneas, ricas en las arcillas que quedan tras la disolución de las calizas, de un color rojo herrumbre por la oxidación del hierro; los suelos de gley, grises, formados en zonas pantanosas; las turberas, con una gran acumulación de materia orgánica debido a su lenta descomposición por la falta de oxígeno y el frío..... Prácticamente no existen dos suelos idénticos. En la formación de un suelo intervienen multitud de factores: naturaleza de la roca madre, humedad, estacionalidad de las precipitaciones, temperatura, vegetación, microorganismos presentes en el suelo, acción del hombre... El suelo es un gigantesco ente vivo, que evoluciona y que necesita para formarse y persistir de la acción de los organismos. Hay mucha diferencia entre un montón de tierra y un suelo. El segundo es un medio altamente estructurado, con un espesor mínimo, una cierta cantidad de materia orgánica, una diferenciación en capas u horizontes, unas partículas estabilizadas por diversos tipos de uniones y una compleja red de interacciones ecológicas.
Un suelo puede formarse muy rápidamente (en menos de cien años), en climas húmedos y sobre cenizas volcánicas, muy ricas en diversos minerales, o sobre los depósitos aluviales de un río. La mayoría de los suelos tienen entre miles y decenas de miles de años. Algunos pueden formarse a un ritmo desesperadamente lento: tal es el caso de los que proceden de calizas duras en climas fríos (sólo crecen un centímetro cada 5.000 años). Claro que los suelos han tenido mucho tiempo para formarse. Los primitivos protosuelos constaban sólo de películas bacterianas y algales, cuyos procesos bioquímicos empezaron a alterar la roca madre. Durante muchos cientos de millones de años los organismos dominantes en los continentes fueron los líquenes, asociaciones entre algas y hongos, que pueden vivir en los lugares más inhóspitos, ya que los hongos son eficaces captando humedad y nutrientes y protegiendo a las algas y éstas los proveen de alimento orgánico producido en su fotosíntesis. Crecen muy lentamente, a veces menos de un mm por año, pero poco a poco van disgregando las rocas en sus componentes minerales. En una etapa posterior, hace unos 700 millones de años colonizaron el suelo los primeros musgos, y luego las primeras plantas vasculares. La dinámica del suelo está basada en gran parte en otras dos simbiosis. Las micorrizas son asociaciones entre las raíces de las plantas y hongos. El hongo aporta de nuevo la gran capacidad de captar agua y minerales de sus mucílagos y la planta le compensa con sustancias nutritivas. Otra simbiosis muy importante es la que se realiza entre las raíces de plantas de ciertas familias (notoriamente las leguminosas) con bacterias que son capaces de transformar el nitrógeno de la atmósfera en otras sustancias aprovechables por las plantas. Eric Triplett, un microbiólogo de la Universidad de Florida, piensa que se podrían insertar los genes que participan en la fijación de nitrógeno (genes nif) de las bacterias en otras plantas de mayor interés agrícola, como los cereales. Así se evitaría tener que usar los caros y antiecológicos abonos químicos nitrogenados.
Los suelos albergan los mayores organismos del planeta: las redes de filamentos blanquecinos de un mismo individuo del hongo Armillariella bulbosa, una especie americana, pueden ocupar más de 15 hectáreas, pesar más de 100 toneladas y tener más de 2.000 años de antigüedad. Muchos hongos se alimentan de materia muerta, pero otros son parásitos de plantas y animales e incluso hay algunos carnívoros, que estrangulan gusanos con un lazo o segregan sustancias pegajosas para que queden adheridos. En los suelos de los bosques podemos encontrar a los mixomicetos, organismos compuestos por múltiples células que se congregan en respuesta a estímulos químicos y que avanzan convertidos en una masa amorfa, reptante y gelatinosa, que engulle todo tipo de cosas, como criaturas de ciencia-ficción. El Instituto de Biología y Fertilidad de los Suelos Tropicales (TSBF) busca desde 2.002 organismos indicadores de la fertilidad o pobreza de los suelos y también organismos útiles para los humanos. Por ejemplo, en México han encontrado que el hongo Acaulospora es muy efectivo para formar simbiosis con las raíces de plantas con bulbos. Isabelle Barrois, una investigadora del Instituto de Ecología de Xalapa, afirma en Nature que este hongo podría ayudar también a reemplazar los abonos nitrogenados. El potencial de estos organismos es enorme: los hongos y los protozoos del suelo son aún más difíciles de cultivar que las bacterias, por lo que conocemos un porcentaje aún menor de su diversidad.
El metabolismo de los procariotas es inconcebiblemente variado: hay organismos que necesitan el oxígeno y otros para los que es un veneno; seres heterótrofos, que se alimentan de materia orgánica previamente fabricada, y autótrofos, que pueden obtener por sí mismos la energía para vivir, tanto de la luz solar como de muchas clases de sustancias minerales. Otros extraen el carbono de sustancias orgánicas y usan la luz para obtener energía. Los procariotas que usan la luz solar pueden utilizar como donante de electrones el agua, como las plantas, el hidrógeno o el sulfuro de hidrógeno, H2S (éstos no producen oxígeno como subproducto, sino azufre). El sulfuro de hidrógeno puede proceder de otras bacterias que respiran sulfatos. Hay otras bacterias que oxidan el azufre a sulfato, cerrando el ciclo. Otros procariotas oxidan el hierro, el hidrógeno o el nitrógeno, obteniendo energía de ello. Los procariotas tienen una importancia fundamental en los ciclos globales de nutrientes. Hay bacterias que fijan el nitrógeno atmosférico a amoniaco y nitratos, y otras parten de los nitratos hasta producir nitrógeno molecular, que escapa a la atmósfera; algunas bacterias producen metano como producto de desecho y otras lo aprovechan; etc. Los procariotas que se alimentan de materia orgánica pueden comer prácticamente de todo: lignina y celulosa de la madera, quitina de los caparazones de los artrópodos y de las paredes de los hongos, queratina de pelos y uñas, alcoholes, muchos plásticos y todo tipo de hidrocarburos del petróleo, compuestos organoclorados y organofosfatados, herbicidas, insecticidas, detergentes, etc. En este sentido son notables las bacterias del género Pseudomonas, algunas de cuyas especies pueden alimentarse de más de 100 sustancias diferentes. Ciertas bacterias tienen también la capacidad de neutralizar la toxicidad de metales pesados, lo que las hace muy útiles en proyectos de biorremediación de zonas contaminadas.
En comparación con los microorganismos, los animales presentan una diversidad muy escasa, pero aún así se estima en decenas de millones el número de especies de nematodos, gusanos ubicuos que desempeñan todo tipo de papeles ecológicos; tardígrados, rechonchos animalillos ultrarresistentes (por ejemplo, aguantan decenas de años de desecación); colémbolos, seres saltarines y diminutos emparentados con los insectos; hormigas y termitas, los más importantes en términos de biomasa; babosas y caracoles, larvas de insectos, ácaros, cochinillas de la humedad, milpiés y lombrices, las más importantes artífices del suelo, gran parte del cual está formado por sus excrementos. Las lombrices realizan la mayor parte del intercambio vertical de sustancias en el suelo, como demostró un paciente anciano que podría haber pasado a la historia de la biología solamente por ese estudio: Charles Darwin.
Suelos y cambio climático
Los suelos juegan un papel mucho más importante del que se había supuesto en el calentamiento global. En los últimos años se ha descubierto que constituyen un sumidero de carbono mucho mayor del que se creía. En el suelo hay mucha materia orgánica sin descomponer y abunda incluso a niveles profundos. El aumento de las temperaturas y la erosión hacen que se acelere la oxidación de los compuestos carbonados, dando lugar a CO2 que escapa a la atmósfera incrementando el efecto invernadero. Además, en el Ártico y zonas adyacentes, la cantidad de carbono almacenada en los suelos es el doble de lo que se había estimado previamente. La descongelación de estos suelos puede hacer que acabe en la atmósfera y los océanos gran parte de ese carbono.
Nota: artículo publicado en el número 350 de "Muy interesante".
miércoles, 14 de julio de 2010
Las ruedas de los animales
Una mulefa
Richard Dawkins, el autor de "El gen egoísta", escribió en 1.996 su artículo "¿Y por qué no tienen ruedas los animales?". En el decía:
" La rueda es un arquetípico y proverbial invento humano. No solo viajamos sobre ruedas; son las ruedas (perdónenme) las que hacen que el mundo gire. Desmonte cualquier máquina de una complejidad mayor a la rudimentaria, y encontrará ruedas. Las hélices de los barcos y los aviones, taladros, tornos -nuestra tecnología funciona sobre ruedas y se paralizaría sin ellas...
...En cuanto los humanos tienen una buena idea, los zoólogos se han acostumbrado a encontrar las mismas ideas anticipadas en el reino animal. ¿Por qué la rueda no?
Los murciélagos y los delfines han perfeccionado sofisticados sistemas de localización por eco millones de años antes de que los ingenieros humanos nos dieran el sónar y el rádar. Las serpientes tienen detectores de calor por infrarrojos para detectar a las presas, precediendo al misil Sidewinder. Dos grupos de peces, uno en el Nuevo Mundo y otro en el Viejo, han desarrollado independientemente la batería eléctrica, en algunos casos asestando corrientes suficientemente fuertes para aturdir a un hombre, en otros casos utilizando los campos eléctricos para navegar a través de aguas turbias. Los calamares tienen propulsión a chorro, permitiéndoles subir a la superficie a 70 km/h y disparar a través del aire. Los grillos moteados tienen el megáfono, excavando una trompa doble en el suelo para amplificar su ya asombrosamente ruidosa canción. Los castores tienen la presa, inundando un lago privado para tener su propio conducto seguro a través del agua.
Los hongos desarrollaron los antibióticos (por supuesto, de ahí obtenemos la penicilina). Millones de años antes de nuestra revolución agraria, las hormigas plantaban, escardaban y abonaban jardines de hongos. Otras hormigas cuidaban y ordeñaban su propio ganado de pulgones. La evolución darwiniana ha perfeccionado la aguja hipodérmica (el aguijón de las avispas), la bomba de válvulas (corazón), el arpón (dardo letal del caracol), la caña de pescar (pez pescador), la pistola de agua (el pez arquero asesta chorros de agua para hacer caer a los insectos de los árboles), las lentes de enfoque automático, el fotómetro, el termostato, la bisagra, el reloj y el calendario. ¿Por qué la rueda no?
Hoy en día, es posible que la rueda nos parezca maravillosa solo en contraste con nuestras indistinguibles piernas. Antes de que tuviéramos motores propulsados por combustible (energía solar fosilizada), éramos superados fácilmente por las patas de los animales. No es de extrañar que Ricardo III ofreciera su reino por un transporte de cuatro patas. También demostramos nuestra inferioridad contra otros corredores de dos patas, como las avestruces o los canguros.
Quizá la mayoría de los animales no se beneficiaría de las ruedas porque pueden correr muy rápidamente con patas. Después de todo, hasta hace muy poco, todos nuestros vehículos eran tirados por la fuerza de las patas...
... Hay otra manera en la que nos arriesgamos al sobrevalorar la rueda. La rueda depende, para una eficiencia máxima, de un invento anterior: la carretera, u otra superficie dura y lisa. Un motor potente permite a un vehículo batir a un caballo o un perro o un guepardo en una carretera plana y dura o en lisos raíles de hierro. Pero haga la carrera en el bosque salvaje o en un campo arado, quizá con cercas y zanjas de por medio, y será una derrota: el caballo dejará al coche dando botes y probablemente volcando. Teniendo en cuenta la relación de tamaño, una araña corredora es con toda seguridad más rápida que cualquier vehículo con ruedas.
Bueno, entonces a lo mejor deberíamos cambiar nuestra pregunta. ¿Por qué no han desarrollado los animales la carretera? No hay una gran dificultad técnica. La carretera deber ser un juego de niños comparado con el embalse de un castor o el adornado jardín de un pájaro jardinero. Hay algunas avispas excavadoras que prensan el suelo con una herramienta de piedra. Según cabe presumir, estas habilidades pueden ser utilizadas por animales mayores para apisonar una carretera.
Ahora llegamos a un problema inesperado. Incluso si la construcción de carreteras es técnicamente factible, es una actividad peligrosamente altruista. Si yo, como individuo, construyo una buena carretera desde A hasta B, usted podría beneficiarse de ella tanto como yo. ¿Por qué debería importar esto? Esto muestra uno de los aspectos más tormentosos y sorprendentes de todo el darwinismo, el aspecto que inspiró mi primer libro, El Gen Egoísta. El darwinismo es un juego egoísta. Construir una carretera que podría ayudar a otros será penalizado por la selección natural. Un individuo rival se beneficia de mi carretera, pero él no paga el coste de construirla.
La selección darwiniana favorecerá la construcción de carreteras sólo si el constructor se beneficia de la carretera más que sus rivales. Los parásitos egoístas, que usan tu carretera y no se molestan en construír la suya propia, serán libres de concentrar sus energías en reproducirse más que usted. A menos que se tomen medidas especiales, la tendencia genética hacia una explotación perezosa y egoísta florecerá a expensas de la industriosa construcción de carreteras. El resultado será que no se construirá ninguna carretera. Con el beneficio de la previsión, nosotros podemos ver que todo el mundo se beneficiará. Sin embargo, la selección natural, a diferencia de los humanos con nuestro gran cerebro recientemente desarrollado, no tiene previsión.
¿Qué tenemos de especial los humanos, que hemos conseguido superar nuestros instintos antisociales y hemos construido carreteras que todos podemos compartir? Tenemos gobiernos, impuestos, trabajos públicos a los que todos nos suscribimos, queramos o no. El hombre que escriba "Señor, es usted muy amable, pero creo que prefiriría no unirme a su esquema de impuestos sobre la renta" podemos estar seguros que tendrá noticias de Hacienda. Desafortunadamente, ninguna otra especie ha inventado el impuesto. Sin embargo, han inventado la valla (virtual). Un individuo puede asegurarse el beneficio exclusivo de un recurso si lo defiende activamente contra los rivales.
Muchas especies de animales son territoriales, no sólo las aves y los mamíferos, sino también los peces y los insectos. Defienden un área contra rivales de la misma especie, a menudo para asegurar una zona privada de alimento, o una pérgola de cortejo o zona de nidaje. Un animal con un territorio grande se podría beneficiar construyendo una red de buenas carreteras planas a través del territorio del que los rivales son excluídos.
Esto no es imposible, pero tales carreteras animales serían demasiado locales para los viajes de larga distancia y alta velocidad. Las carreteras de cualquier tipo estarían limitadas al pequeño área que un individuo puede defender contra los rivales genéticos. No es un comienzo favorable para la evolución de la rueda.
Ahora debo mencionar que existe una reveladora excepción en mi premisa. Algunas criaturas pequeñas han desarrollado la rueda en el sentido más amplio de la palabra. Uno de los primeros dispositivos de locomoción desarrollados puede haber sido la rueda, dado que durante la mayor parte de sus primeros 2.000 millones de años, la vida no consistió en otra cosa que en bacterias, pero incluso nuestras células bacterianas personales superan en mucho a nuestras "propias" células.
Muchas bacterias siguen utilizando hélices espirales con forma de rosca, cada una manejada por su propio eje en continua rotación. Se solía pensar que estos "flagelos" se agitaban como las colas, dando la apariencia de una rotación espiral, resultado de un movimiento ondulatorio a lo largo del flagelo, como el meneo de una serpiente. La verdad es mucho más notable. El flagelo bacteriano está unido a un eje manejado por un pequeño motor molecular, y rota libre e indefinidamente en un agujero de la pared celular.
El hecho de que sólo las criaturas muy pequeñas hayan desarrollado la rueda sugiere la que puede ser la razón más plausible por la que las criaturas mayores no lo han hecho. Es una razón algo mundana y práctica, pero de ninguna manera es la menos importante. Una criatura grande necesitaría grandes ruedas, que, a diferencia de las ruedas hechas por el hombre, tendrían que crecer in situ en vez de ser construidas separadamente a partir de materiales muertos y luego montadas. Para un organismo viviente de gran tamaño, el crecimiento in situ demanda sangre o su equivalente. El problema de suministrar vasos sanguíneos a un órgano en rotación libre, sin mencionar los nervios, y evitando que se líen nudos entre ellos, es demasiado gráfico para que necesite mayor explicación.
Los ingenieros humanos podrían sugerir que se hicieran conductos concéntricos para llevar sangre desde el centro del eje hasta el centro de la rueda. Pero ¿cómo habrían sido las partes intermedias en la evolución? Las mejoras de la evolución son como escalar una montaña (Montaña Improbable). No se puede saltar desde la base de un acantilado hasta la cumbre de un salto. El cambio súbito y precipitado es una opción para los ingenieros, pero en la naturaleza salvaje, la cima de la Montaña Improbable puede alcanzarse sólo si se puede encontrar una rampa gradual hacia arriba desde un punto de inicio dado.
La rueda puede ser uno de esos casos en los que la solución tecnológica puede verse a simple vista, pero ser inalcanzable con la evolución porque yace al otro lado de un valle profundo que atraviesa el macizo de la Montaña Improbable."
Se le podría recordar a Dawkins, sin embargo, que algunos animales han aprovechado las virtudes de la rueda convirtiéndose ellos mismos en ruedas. La polilla Pleurotia ruralis es muy común, pero sólo recientemente se ha descubierto que cuando es perturbada se enrolla con sus pequeñas patas hacia adentro, formando una rueda perfecta que rueda pendiente abajo con sorprendente facilidad. Aún más mérito tiene la salamandra delgada de California, que vive en las laderas escarpadas de Sierra Nevada. Sus patas se extienden a los lados y posee huesos que pueden fracturarse. Pero este anfibio escapa de sus enemigos flexionando increíblemente su cuerpo, arrollando su cola en espiral a un lado y pegando mucho al cuerpo sus patas. Sobrevive a vertiginosos descensos dando botes entre las rocas gracias a su piel lisa y elástica como la goma.
En su descomunal tocho del año 2.004, "El cuento del antepasado" (una lectura muy atrayente, ya que es una historia de la evolución contada de un modo muy peculiar: los diferentes grupos de organismos vivos emprenden una peregrinación hacia el pasado, hacia sus orígenes evolutivos, encontrándose con nosotros en diferentes puntos del camino, donde relatan sus historias), Dawkins repite los párrafos anteriores pero introduce una sugerente novedad. Resulta que el escritor de libros fantásticos Philip Pullman, autor de la fascinante trilogía "La materia oscura", inventa en ella un modo en que los animales adquieren ruedas perfectamente compatible con la selección natural: "Existe un benévolo animal con trompa, la mulefa, que ha evolucionado como simbionte de un árbol gigantesco que da vainas duras y circulares, parecidas a ruedas. La mulefa tiene pies dotados de una espuela dura y pulida que, encajándose en un orificio en el centro de la vaina, la hace funcionar como una rueda. Los árboles sacan partido de la simbiosis porque cuando con el tiempo, como inevitablemente ocurre, una rueda se desgasta y es desechada, la mulefa dispersa las semillas que se hallan dentro de la vaina. Los árboles han evolucionado para poder devolver el favor, ya que producen vainas perfectamente circulares, provistas de un orificio en el centro para el eje de la mulefa, en el que además segregan un aceite lubricante de alta graduación. Las cuatro patas de la mulefa están dispuestas formando un diamante: las dos situadas en sentido longitudinal a lo largo de la línea media del cuerpo se insertan en las ruedas, mientras las otras dos, colocadas una a cada lado a la altura de la mitad del cuerpo, no tienen ruedas y se usan para empujar al animal como si fuese uno de aquellos velocípedos primitivos sin cadena ni pedales. Pullman señala hábilmente que el sistema entero sólo es posible gracias a una característica geológica del mundo en que viven tales criaturas: en la sabana hay largas formaciones basálticas que sirven como carreteras naturales."
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