miércoles, 21 de abril de 2010

¿Son los cuervos más listos que los primates no humanos?



Hoy he encontrado en BBC Ciencia una noticia muy interesante. Aquí la presento resumida:

Cuervos de Nueva Caledonia, en el Océano Pacífico, les han dado a los científicos una nueva exhibición de su destreza en el uso de herramientas.

Investigadores de la Universidad de Auckland, en Nueva Zelanda, encontraron que estas aves son capaces de usar tres herramientas en serie con el fin de conseguir alimento.

Los cuervos, que utilizan herramientas en la naturaleza, también han mostrado otras habilidades en la resolución de problemas, pero este hallazgo indica que son más innovadores de lo que se pensaba.

El equipo se dirigió a la isla de Nueva Caledonia -ubicada en el sudoeste del Océano Pacífico -, el hogar del Corvus moneduloides, las únicas aves conocidas que crean herramientas en la naturaleza.

El descubrimiento de que estos pájaros cortan las ramas en pedazos más pequeños y las convierten en ganchos, además de rasgar las hojas para utilizarlas como sondas afiladas con el fin de extraer comida de rincones difíciles de llegar, asombró a los científicos quienes previamente habían pensado que la capacidad para crear herramientas era exclusiva de los primates.

Los experimentos demostraron que las aves pueden crear nuevas herramientas a partir de materiales desconocidos para ellas, así como usar una serie de herramientas de manera sucesiva.

Para entender mejor cómo las aves realizan estas tareas, el equipo de la Universidad de Auckland planteó a siete cuervos salvajes -que habían sido capturados temporalmente y colocados en un aviario- un problema complicado.

A las aves se les presentaron algunos alimentos fuera de su alcance.Disponían una herramienta larga, que podría ser utilizada para extraer el alimento, pero que no era fácil de utilizar para los cuervos, pues estaba escondida detrás de los barrotes de una caja.

Igualmente había una herramienta corta, que podría ser empleada para extraer la herramienta larga. Sin embargo, ésta estaba colocada al final de un pedazo suelto de cuerda que, a su vez, estaba atado a la percha del cuervo.

El profesor Russell Gray, de la Universidad de Auckland, explicó: "Era necesario que los cuervos entendieran que necesitaban la herramienta corta colocada sobre el trozo de cuerda para poder obtener la herramienta larga y luego usarla para conseguir el alimento".

Las siete aves fueron divididas en dos grupos. A las aves del primer grupo se les dio la oportunidad de ensayar cada paso individual durante la instalación de la prueba y antes de que se les presentara la tarea completa de múltiples etapas.

"Todo lo que estas aves tenían que hacer era juntar cosas que ya podían hacer en la secuencia correcta", indicó el profesor Gray.Cada una de las tres aves logró resolver el problema de tres etapas en su primer intento.

A un segundo grupo de aves se les presentó una situación menos familiar. Si bien se habían presentado tareas donde los alimentos estaban atados directamente a cuerdas, y las ramas podían ser utilizadas para alcanzar los alimentos, nunca se les había presentado una situación en la que una herramienta estaba vinculada a la cuerda o donde una herramienta era necesaria para obtener una segunda herramienta.

Sin embargo, cuando se les presentó la tarea de múltiples etapas, estas aves también se las arreglaron para alcanzar su alimento.Un pájaro, Sam, pasó 110 segundos inspeccionando el aparato antes de completar cada uno de los pasos sin ningún error. Otra ave, Casper, también completó las tareas en su primer intento, aunque inicialmente la cuerda lo desconcertó.Las otras dos aves resolvieron el problema en el tercer y cuarto intento.

Los investigadores indicaron que los experimentos están ayudando a arrojar luces en torno a cómo los cuervos llevan a cabo estas complicadas tareas.

Según Taylor, mientras el uso o la creación de una sola herramienta podría basarse en simples procesos de aprendizaje, resolver un conjunto de problemas relacionados, sugiere que la base de la innovación de los cuervos es mucho más compleja.



Los cuervos de Nueva Caledonia forman parte de la familia de los córvidos, aves en cuyo grupo se incluyen los cuervos, los grajos, las cornejas, los arrendajos o charas y las urracas.

Los córvidos son más innovadores de lo que se pensaba. A los científicos les ha sorprendido encontrar charas Pecho Rayado que intentan engañar a sus aves compañeras pretendiendo enterrar la comida mientras están siendo observadas, arrendajos que realizan hazañas notables de memoria, y posiblemente incluso el auto reconocimiento en las urracas.

Estudios más recientes también han encontrado que los grajos también son capaces de crear y utilizar herramientas, a pesar de que, a diferencia de los cuervos de Nueva Caledonia, no se les ha visto usarlas en la naturaleza.

Y estas aves también han sorprendido a los científicos con sus habilidades para resolver problemas - más recientemente, se ha demostrado que pueden hacer algo similar a lo que se cuenta en la fábula de Esopo "El cuervo y el cántaro", es decir, que el cuervo arroja piedras dentro de un cántaro para elevar el nivel del agua y así poder agarrar a un gusano que flotaba. Para llegar a esta idea luminosa, incluso nosotros tenemos que cavilar un rato.

Como no soy modesto, recomiendo la lectura de tres artículos míos relacionados:

Las herramientas de los animales, La inteligencia de los pájaros de mal agüero y El sentido del humor en los animales.

miércoles, 14 de abril de 2010

La longevidad de los animales

El Kraken

Bajo los truenos de la superficie,
en las honduras del mar abismal,
el Kraken duerme su antiguo, no invadido sueño sin sueños.
Pálidos reflejos se agitan alrededor
de su oscura forma;
vastas esponjas de milenario crecimiento y altura
se inflan sobre él, y en lo profundo de la luz enfermiza,
pulpos innumerables y enormes baten
con brazos gigantescos
la verdosa inmovilidad,
desde secretas celdas y grutas maravillosas.
Yace ahí desde siglos, y yacerá,
cebándose dormido de inmensos gusanos marinos
hasta que el fuego del Juicio Final caliente el abismo.
Entonces, para ser visto una sola vez por hombres y por ángeles,
rugiendo surgirá y morirá en la superficie.


Alfred Lord Tennyson


El kraken es una criatura monstruosa (mide hasta 2 millas de longitud) de la mitología escandinava, que vive a grandes profundidades y que usualmente es representado como un pulpo o calamar gigante. En los fríos fondos marinos, donde la temperatura se mantiene prácticamente constante (a 4º C) y donde el alimento es adquirido con dificultad, la vida lleva un ritmo despacioso y es posible que existan criaturas muy longevas.
Arctica islandica

Quizá los escandinavos sospecharan de la extraordinaria longevidad de los moluscos al observar a las almejas de la especie Arctica islandica, que vive a poca profundidad en las gélidas aguas del mar del Norte. Ming, un ejemplar recientemente estudiado, al que se le han contado las líneas de crecimiento anuales de la concha, lleva viviendo desde hace unos 410 años (se llama Ming porque en China reinaba esa dinastía cuando el animal empezó a formar su concha). Es el animal más viejo que se conoce. Otras dos almejas de Islandia han llegado a vivir hasta 220 y 374 años. Seguramente, el hecho de poseer un fuerte caparazón que las protege de los depredadores, influye en su longevidad.

Otro animal marino bien protegido frente a predadores, un pequeño erizo de mar de color rojo, puede vivir más de cien años (e incluso llegar a los 200), sin mostrar signos aparentes de envejecimiento. Puede morir por los ataques de los depredadores o por enfermedades específicas. Pero incluso en ese instante, siguen aparentando ser jóvenes. Las evidencias recolectadas sugieren que un erizo de 100 años es tan apto para la reproducción como otro de tan sólo una década de edad. De hecho, los erizos más maduros parecen ser los más prolíficos productores de esperma y huevos. Cuando el erizo se convierte en un adolescente, su crecimiento se hace muy lento. A los 22 años, crecerá sólo una décima de centímetro (de 12 a 12,1 cm) por año. En realidad, nunca dejará de crecer, sólo que lo hace muy lentamente.

Los más grandes que se conocen miden unos 19 cm, de modo que deberían tener más de 200 años. Para confirmar su edad, se mide la presencia de carbono-14 en sus tejidos, un elemento que se ha incorporado a todos los organismos vivos después de las pruebas atómicas atmosféricas realizadas en los años 50.

Algunas tortugas marinas pueden vivir hasta 180 años. Tienen en común con los erizos y almejas el caparazón, así como un metabolismo lento, de sangre fría. En general, a igualdad de tamaño, los animales de sangre fría viven bastante más que los de sangre caliente. Un sapo común puede vivir 30 años, mientras que las ratas muy raramente llegan a los 5. La vida es como un fuego. Billones y billones de diminutas hogueras arden en el interior de nuestras mitocondrias, los orgánulos celulares donde tiene lugar la respiración. La respiración es una combustión: las sustancias orgánicas, ricas en carbono, arden en presencia de oxígeno. Esta reacción es muy energética y ocasiona daños en las estructuras celulares cercanas. Existen mecanismos de reparación, pero no son eficaces al 100%, y con el tiempo, se van acumulando más y más daños generalizados por todo el organismo. Los animales que tienen un alto metabolismo, los que arden rápido, vivirán menos que los que metabolizan más lentamente, los que arden despacio.

Esto se refleja también, con una asombrosa exactitud, en las relaciones que existen entre longevidad y tamaño de los animales, ritmo cardiaco y ritmo respiratorio. En los animales pequeños (y en los bebés humanos) el corazón late desbocadamente. Una musaraña o un ratón pueden morir simplemente de la impresión al ser cogidos (el corazón de la musaraña late en reposo del orden de 600 veces por minuto). En el intervalo entre el ratón y el elefante en los mamíferos, la duración de un latido cardiaco aumenta a una velocidad de entre un cuarto y un tercio de la velocidad a la que aumenta el peso corporal. Esta relación se ha visto respaldada por un estudio sobre la proporción del ritmo cardiaco entre las arañas. Mediante un láser frío, se iluminaron los corazones de arañas en reposo y se trazó una curva desde las pequeñas arañas cangrejo a las grandes tarántulas. La escala resultó regular con un incremento del ritmo cardiaco de 4/10 de la velocidad de incremento del peso corporal.

Los animales pequeños tienen tasas metabólicas altas (la musaraña muere de hambre tras pasar unas pocas horas sin comer) y viven pocos años. Su fuego arde más rápido. La tasa metabólica crece tan sólo a tres cuartas partes de la velocidad con que lo hace el peso corporal en los mamíferos. Esto quiere decir que, para mantenerse en funcionamiento, los grandes mamíferos no necesitan generar tanto calor por unidad de peso corporal como los pequeños (en los animales grandes, la superficie corporal es más reducida en relación al volumen y pierden menos calor por ella). Por otro lado, la duración de la vida en los mamíferos sigue la misma proporción que el ritmo cardiaco o respiratorio: crece a una velocidad de entre un tercio y un cuarto de la velocidad con que crece el peso corporal. Los animales pequeños viven menos que los grandes, pero a un ritmo muy superior. Esto nos lleva a la conclusión sorprendente de que todos los mamíferos viven más o menos lo mismo, en términos del “tiempo biológico”, medido por los latidos del corazón o el ritmo de la respiración celular.

Un ratón consume en tres o cuatro años su vida con su corazón latiendo 450 veces por minuto, mientras que una ballena puede vivir 120 años con su corazón latiendo 20 veces por minuto. Esto se ha confirmado recientemente, pues se ha encontrado un arpón fechado en 1.880 en una ballena muerta en 2.010. Otros estudios moleculares sugieren que algunas ballenas podrían llegar a vivir 150 años. Dado nuestro tamaño, estaría escrito cuánto viviremos.

Pero intervienen otros muchos factores, sobre todo de índole ecológica. Se sabía que los animales voladores, como la mayoría de las aves y los murciélagos, viven más de lo que les correspondería por su tamaño. Los murciélagos viven unos 40 años y muchos cuervos y loros viven hasta 60 años. Se sospechaba que eso tenía que ver con la menor exposición a los depredadores y a agentes patógenos que tienen las criaturas voladoras en comparación con las terrestres. Ahora, esta hipótesis ha sido respaldada por un estudio que ha encontrado que la vida en los árboles aumenta la longevidad. La libertad da vida: cuantos más grados de libertad estén disponibles para un organismo, más vivirá. Una de las predicciones de la teoría evolutiva del envejecimiento es que si un individuo consigue reducir su exposición a las fuentes de mortalidad extrínseca, vivirá más tiempo, lo que le traerá más probabilidades de experimentar efectos provocados por mutaciones, y por consiguiente de que tales efectos se enfrenten con mayor incidencia al filtro de la selección natural. El resultado final en una población de individuos de esta clase será que la selección natural potenciará una evolución hacia una mayor longevidad.

Un equipo de científicos de la universidad de Illinois acaba de demostrar que la vida en los árboles también reduce la mortalidad, retrasa el envejecimiento y aumenta la longevidad, tanto en los primates como en otros mamíferos de hábitos arbóreos. Los investigadores Milena Shattuck y Scott Williams analizaron los datos de 776 especies de mamíferos. Y descubrieron que la longevidad de los animales capaces de trepar a los árboles duplica a la de mamíferos terrestres de similar tamaño. Algo que ya adelantaba Charles Darwin, quien escribió acerca de la importancia evolutiva de “poder trepar a las alturas para escapar de los enemigos”.

Aunque los grandes mamíferos tienden a vivir más que los pequeños, cuando se trata de mamíferos arbóreos hay excepciones importantes. El kinkajou o mico león (Potos flavus), por ejemplo, es un pariente cercano del mapache que, a pesar de tener un tamaño muy inferior al tigre (mide sólo entre 42 y 58 centímetros de altura), puede vivir hasta 40 años, mientras el felino raramente supera los 20. El modelo concuerda tanto con los datos de longevidad a gran escala entre todos los mamíferos, como con los recogidos de clases específicas que Williams y Shattuck estudiaron, por ejemplo las ardillas arborícolas en relación con las ardillas terrestres.

Sin embargo, la pareja también descubrió dos grupos de mamíferos que contradicen esa tendencia a la longevidad. Los marsupiales, como los canguros. Y los primates, incluidos los que pasan mucho tiempo en el suelo, como los gorilas y los seres humanos, y sus primos que viven en las ramas. En estos grupos, no hay diferencias significativas de longevidad entre los animales arborícolas y sus primos que viven en los suelos. Los primates, no obstante, tienden en general a tener una vida larga.

"Éstas son las excepciones que demuestran la regla", argumenta Shattuck. "La característica definitoria que parece conectar los dos grupos es una larga historia de antepasados arborícolas." Otros mamíferos comenzaron en el suelo, y algunos grupos aislados evolucionaron hacia un estilo de vida arborícola de forma independiente. Los marsupiales y los primates parece que empezaron en los árboles, y luego se produjo la adaptación de marsupiales y primates terrestres a un estilo de vida más ligado al suelo.

Esta ascendencia arborícola puede explicar parcialmente por qué los humanos tenemos una longevidad mayor que la de otros mamíferos. Aunque en nuestro caso, pueden haber influido otros muchos factores, como la neotenia, la retención de características infantiles en la edad adulta (los seres humanos nacemos tras una gestación extraordinariamente larga, nuestra infancia y adolescencia son más dilatadas que las de cualquier otro primate e incluso en la edad adulta retenemos ciertas características infantiles, entre ellas la curiosidad). También seguramente la inteligencia, la cultura y la técnica, que nos protegen de la depredación y crean entornos estables, confortables y protegidos para nosotros, han sido fuerzas que desde el inicio de la evolución humana han contribuido a nuestra gran longevidad (hasta los 122 años de Jeanne Calment).

Este modelo predice que la esperanza de vida de los animales subterráneos será mayor que la de los que viven en la superficie. En este entorno, están más protegidos de los depredadores, y las fluctuaciones ambientales (de temperatura, humedad, etc.) son menores. Hace falta realizar una investigación rigurosa de diferentes mamíferos cavadores, como topos y similares, pero ya contamos con el ejemplo de la rata topo desnuda (Heterocephalus glaber). En pruebas de laboratorio, se ha informado de que estos roedores que excavan galerías y que tienen una sociedad similar a la de las abejas, viven casi 30 años, convirtiéndolos en los roedores con mayor esperanza de vida.

Rata topo desnuda

Un estudio realizado por investigadores en el Instituto Barshop de Estudios sobre la Longevidad y el Envejecimiento en la Universidad de Texas (Estados Unidos) revela mecanismos en las células de la rata topo desnuda que podrían explicar su increíble longevidad. Comparado con los ratones (que suelen vivir de tres a cuatro años), las ratas topo desnudas mantienen mejor la salud de las proteínas en sus células. Rochelle Buffenstein, la coautora del estudio y fisióloga en el Instituto Barshop, sostiene que descubrir los "trucos" que usan los animales que envejecen lentamente para prolongar su vida útil puede ayudar a conocer estrategias para aliviar las enfermedades relacionadas con el envejecimiento en los humanos.

A pesar de que su pálida y arrugada piel y desagradable aspecto quizás no suenen precisamente a buena salud, las ratas topo no sólo viven más sino que su envejecimiento es más sano que el de la mayoría de los animales. Tienen poca incidencia de cáncer y pocos signos de degeneración del cuerpo y las hembras pueden procrear hasta su muerte.

Una de las teorías tradicionales del envejecimiento sostiene que éste es resultado de la degeneración lenta de las células debido al contacto con el oxígeno, denominado estrés oxidativo. Sin embargo, paradójicamente, las ratas topo lampiñas (incluso las que son jóvenes) tienen mayores niveles de daño oxidativo en las células de los que tienen los ratones. Sin embargo, las proteínas en las células de la rata topo son más resistentes a desplegarse y más estables que las equivalentes de los ratones.

Los investigadores también encontraron pruebas de que las células de estas ratas poseen mecanismos más eficientes para deshacerse de proteínas plegadas incorrectamente o proteínas oxidadas. Así, Bueffenstein asegura que los resultados sugieren que las ratas topo lampiñas pueden tolerar mejor el daño oxidativo porque mantienen sus proteínas estables y eliminan rápidamente las que se despliegan antes de que se puedan acumular.

miércoles, 17 de marzo de 2010

El must de los elefantes



Cuando en las películas y documentales se ven elefantes enfurecidos, que se abalanzan sobre las aldeas a plena luz del día y embisten a la gente e incluso a los coches, se habla de que han “enloquecido”, pero no es exactamente eso lo que pasa. Lo más probable es que se trate de un elefante macho (puede ser tanto africano como asiático), que sufre un episodio de must. Este fenómeno es uno de los enigmas más desconcertantes de la conducta de los elefantes.

El must es una condición más o menos periódica en los elefantes machos, caracterizada por una conducta altamente agresiva (a veces agreden a otros grandes animales, como rinocerontes o jirafas), acompañada por un gran incremento en las hormonas reproductivas (los niveles de testosterona en un elefante en must pueden ser hasta 60 veces mayores que en el mismo elefante en otra época). Sin embargo, no se sabe si este cambio hormonal es la única causa del must o simplemente un factor contribuyente (es exagerado y quizá no muy oportuno comparar el must con el síndrome premenstrual femenino, en que muchas mujeres se muestran más agresivas que de costumbre, pero no he podido evitar la asociación de ideas). La investigación científica del must es muy difícil porque, durante él, incluso el más plácido de los elefantes puede tratar de matar humanos.

Los episodios de must suelen ser estacionales, ocurriendo preferentemente en invierno. Esto hace que no se pueda vincular claramente al must con el celo, ya que el ciclo estral de las elefantas no es estacional y los elefantes están siempre disponibles para cubrirlas. Los elefantes en must sí que muestran un mayor apetito sexual e intentan aparearse con las elefantas sin mirar si éstas están en celo o no, y a veces las agreden si no les permiten copular (esto se ha observado sobre todo en elefantes en cautividad). De acuerdo a algunas observaciones, las elefantas más viejas de una manada dejan pasar a los machos en must cuando una hembra del grupo está en celo, y bloquean el paso a los machos más jóvenes, que aún no han entrado nunca en el estado de must (entran por primera vez a los 15-20 años). Los elefantes asiáticos salvajes frecuentemente entran en must durante la estación de las lluvias, cuando tienen problemas para acceder a la comida y los días son más más cortos (la secreción de hormonas frecuentemente está relacionada con la duración del día).

Frecuentemente, los elefantes en must descargan una secreción ocre y espesa como el alquitrán llamada temporina desde los canales temporales a los lados de la cabeza. La composición de la temporina no está bien caracterizada, debido a las enormes dificultades para recoger muestras. Muestras de temporina y orina recogidas a elefantes de zoológicos muestran que contienen elevadas concentraciones de sustancias olorosas como cetonas y aldehídos. La agresividad de los elefantes puede estar causada en parte por la exposición a la temporina, que resbala hasta sus bocas. Otro factor contribuyente puede ser la hinchazón de las glándulas temporales, que presionan sobre los ojos, lo que causa un dolor agudo. Los elefantes en must frecuentemente se ponen a escarbar en el suelo con sus colmillos, se supone que para contrarrestar este dolor.

El must está relacionado con el despertar sexual y el establecimiento de relaciones de dominancia entre los elefantes macho, aunque está relación es difusa y está lejos de esclarecerse. Los ataques de los elefantes machos a otros grandes animales en África han sido atribuidos a machos jóvenes, sobre todo a los que han crecido en ausencia de machos viejos. La introducción de machos mayores, de rango más alto en la jerarquía, inhibe la presentación del must en los machos más jóvenes. El must podría ser una adaptación para evitar la endogamia. Si siempre fuera el mismo macho el que inseminara a la mayoría de las hembras, caería la diversidad genética y podrían manifestarse mutaciones letales. La agresividad que provoca en los machos el must podría ser un estímulo para fomentar los combates y el cambio frecuente en los rangos de dominancia de los elefantes. Además, los elefantes en must suelen ser respetados por los no afectados.

El periodo álgido del must suele durar un mes (precedido de unas tres semanas de agitación creciente) y es seguido de otro periodo similar de agresividad decreciente. Los elefantes “adolescentes” (entre los 10 y los 20 años) suelen mostrar un must más breve (desde un par de días a una semana) y menos intenso. La intensidad y la duración del must van aumentando progresivamente a lo largo de los años y alcanzan un pico alrededor de los 30-40 años, para luego descender de nuevo. Los elefantes de más de 55 años raras veces muestran must (la naturaleza es sabia: ya no están para muchas peleas). En cautividad, los elefantes pueden permanecer en estado de must un año o más.

Los mahouts (cuidadores de elefantes indios) encadenan a los elefantes en must y los privan de comida y agua durante algunos días, o bien los someten a una dieta muy estricta. Así, reducen el must a una semana o menos. También se usan algunos fármacos con este fin, como la xylazina y el acetato de leuprolide.

martes, 2 de marzo de 2010

El origen de las aves: nuevos datos

Limusaurus inextricabilis
Epidexipteryx hui

Anchiornis huxleyi. El estudio del fósil de este dinosaurio ha permitido averiguar de qué color eran sus plumas (ver "El verdadero color de un dinosaurio")


En los últimos años, el aluvión de pruebas que relacionan a las aves con los dinosaurios terópodos es abrumador. Pero esclarecer el origen de las aves ha sido una tarea muy larga y compleja. Las aves son unos seres singulares, que muestran una combinación muy particular de caracteres.

El vuelo es una habilidad difícil de conseguir, y para posibilitarlo han sido modificados multitud de detalles de la anatomía y la fisiología de las aves, ocultando su origen evolutivo (todas las aves actuales, incluidas las no voladoras, descienden de antepasados voladores).

Los caracteres distintivos de las aves son, por ejemplo: las plumas (estructuras que no tienen equivalentes en otros grupos actuales), picos sin dientes, huesos huecos y livianos, esternón con quilla saliente y clavículas fusionadas para anclar firmemente los anchos músculos que baten las alas, y metabolismo de sangre caliente, que proporciona la energía necesaria para los esfuerzos del vuelo.

El hallazgo de Archaeopteryx, una pequeña criatura emplumada de hace 148 millones de años, no dejó lugar a dudas sobre la vinculación de las aves con los reptiles (que ya evocaba la presencia de escamas en sus patas). Este fósil, una de las principales estrellas de los museos, muestra como caracteres avianos las plumas, las clavículas fusionadas y pocos más. En cambio, presenta muchas características de reptil: dientes, cola larga ósea (que es un obstáculo para el vuelo, por lo que en las aves modernas aparece muy reducida), mano con tres dedos con garras que sobresalían del ala, pelvis de reptil y ausencia de esternón (que en las aves es esencial para volar). Parecía confirmar el mito de Quetzalcoatl, la serpiente emplumada.

Pero faltaba por determinar de qué grupo de reptiles provenían las aves. Los pequeños y ágiles dinosaurios bípedos del grupo de los terópodos, que incluye también animales tan conocidos como el velociraptor o el tiranosaurio, sugerían un parentesco con las aves. Algunos de estos dinosaurios tendrían un aspecto similar a un pavo o un avestruz. Sus huesos, esbeltos y huecos, les daban la ligereza necesaria para alcanzar grandes velocidades. Sus patas tenían una estructura parecida a las de las aves, con tres dedos funcionales. Sus manos también tenían tres dedos (que en las aves se sueldan parcialmente) y el hueso de la muñeca tenía forma de media luna en ambos grupos. Hoy, los biólogos cuentan 85 similitudes esqueléticas ave-dinosaurio. El sistema de huecos para los vasos sanguíneos en los huesos es también similar en aves y dinosaurios y las patas de las hembras grávidas de Tiranosaurus rex desarrollaban formaciones óseas similares a las de las hembras de aves durante la gestación de los huevos.

Un problema era que no se habían encontrado clavículas en los dinosaurios y se pensaba que éste era un obstáculo insalvable, porque la evolución no podía reinventar un hueso perdido con anterioridad. Pero tras muchos años de búsqueda han aparecido por fin clavículas de dinosaurios e incluso se ha comprobado que algunos las presentan parcial o totalmente fusionadas.

El origen de las plumas sí parecía un enigma irresoluble. No se había visto nada parecido en otros grupos y constituía un gran problema entender cómo una estructura tan compleja había surgido de pronto, como por arte de magia, tan magníficamente diseñada para el vuelo.

Los espectaculares hallazgos de los últimos doce años en China han dado un vuelco de 180 grados a la cuestión. Se han encontrado muchas especies de dinosaurios que presentaban plumas, en diferentes estadios de su evolución: algunos presentaban simples evaginaciones cilíndricas de la piel, como si fueran cañones de plumas; otros presentaban pequeños mechones ramificados, al modo del plumón que también poseen las aves; otros muestran plumas parecidas a las actuales, pero cuyas barbas no se enganchan entre sí; en otros, las bárbulas que forman las barbas se traban entre sí por medio de unos ganchos diminutos, como en las aves actuales.

Las plumas de todos estos dinosaurios eran simétricas, lo que hacía que no fueran aptas para el vuelo. Se pensaba que esto separaba definitivamente a las aves de los dinosaurios, pero el hallazgo del fascinante Microraptor gui, también en China, ha echado por tierra esta idea. Este dinosaurio presenta plumas asimétricas no sólo en sus brazos sino también en sus patas, y además son cada vez más asimétricas hacia el final de la extremidad, como en las aves. No se sabe muy bien cómo usaba este dinosaurio sus cuatro alas, aunque se piensa que planeaba con ellas de un árbol a otro, lo que parece apoyar la teoría de que el vuelo surgió a partir de animales arborícolas que empezaron a planear, en lugar de surgir de animales terrestres que levantaron el vuelo batiendo las alas.

Este panorama de una multitud de dinosaurios diversamente emplumados proporciona el sustrato evolutivo a partir del cual pudieron desarrollarse las magníficas plumas de las aves. En lugar de surgir de pronto ya exquisitamente adaptadas a su función de servir al vuelo, evolucionaron titubeantemente a partir de rudimentos, que servían para otras funciones: aislamiento térmico, repulsión del agua, cortejo, camuflaje o defensa. Aún no hay datos para decantarse entre estas opciones, aunque es posible que en cada etapa de su desarrollo sirvieran preferentemente para alguno de estos propósitos.

En otro orden de cosas, existen bastantes indicios de que los pequeños terópodos avanzados poseían un metabolismo de sangre caliente, aunque probablemente no tan perfeccionado como el de las aves. La proporción depredadores/presas en las comunidades de estos dinosaurios, más próxima a las típicas de animales de sangre caliente que a las de animales de sangre fría, la estructura ósea o diversas consideraciones energéticas, son argumentos a favor de la capacidad de regular la temperatura corporal.

Recientemente ha aparecido una prueba muy contundente del parentesco de los terópodos con las aves. El análisis de la secuencia genética obtenida de la proteína del fémur de un Tiranosaurus rex de 68 millones de años de antigüedad confirma que este animal comparte un linaje común con los pollos, los avestruces, y en menor grado, con los caimanes. Los resultados de esta investigación representan la primera utilización de datos moleculares para colocar un dinosaurio no aviar en un árbol filogenético.

Por si esto fuera poco, en China no paran de encontrar dinosaurios con características avianas y aves con características dinosaurianas. Anchiornis huxleyi, es la criatura emplumada más antigua de la que se tiene noticia (data de hace 155 millones de años). Este animal medía unos cincuenta centímetros, tenía cuatro alas y poseía un extenso plumaje cubriendo sus brazos, cola y pies. Sus descubridores dicen que el hallazgo de este terópodo supone una prueba casi definitiva de que los dinosaurios son ancestros de las aves.

Otro raro dinosaurio chino con aspecto de pájaro exótico (Epidexipteryx hui) aporta datos en la misma dirección. Esta especie, que precede ligeramente al Archaeopteryx en el tiempo, ha sorprendido a sus descubridores con una combinación inesperada de características de diferentes clados de dinosaurios terópodos y algunas aves primitivas. Lo más notable es que luce dos pares de largas plumas primitivas en la cola, a modo de cintas. La parte, conservada de manera incompleta, del cuarteto de plumas, mide 20 centímetros, igualando, aproximadamente, a la longitud del tronco de este dinosaurio de tamaño semejante a una paloma. Hasta el momento, éste es el único fósil conocido de dinosaurio con tales plumas excepcionales en la cola. Antes de este descubrimiento, las plumas largas y con aspecto de cintas en la cola, sólo habían sido documentadas en aves primitivas del Cretácico como el Confuciusornis y el Protopteryx. Más interesante aún, no se muestra ninguna indicación de que el nuevo dinosaurio semejante a un ave pudiera volar, ya que no se aprecian plumas en los márgenes de las extremidades. Muy probablemente, las largas plumas de la cola tenían una función ornamental.

Más de lo mismo. Resumo directamente otra noticia similar: un equipo de científicos ha descubierto un singular dinosaurio, herbívoro y provisto de pico, en China. El hallazgo demuestra que los dinosaurios terópodos eran ecológicamente más diversos en el Jurásico de lo que se pensaba, y brinda evidencias importantes sobre cómo la garra aviar de tres dedos evolucionó a partir de la "mano" de ciertos dinosaurios. Este hallazgo también concilia los datos procedentes de los huesos fósiles con los datos extraídos de las estructuras moleculares de aves vivientes. Limusaurus inextricabilis fue hallado en depósitos geológicos de 159 millones de años ubicados en Xinjiang, en el noroeste de China. Este dinosaurio poseía un pico totalmente desarrollado. Su falta de dientes, sus extremidades cortas sin garras afiladas, y otros rasgos sugieren que se alimentaba de plantas, aunque está emparentado con los dinosaurios carnívoros.

La recientemente descubierta "mano" de dinosaurio es rara y proporciona nuevos datos que van a ayudar a finalizar un debate sostenido durante mucho tiempo acerca de qué dedos se encuentran en las aves actuales. Las peculiares extremidades de los dinosaurios terópodos sugieren que los dos dedos más externos (equivalentes al pulgar y al meñique) se perdieron durante el curso de la evolución, quedando sólo los tres internos. Los tres dedos de los terópodos más avanzados son el segundo, el tercero y el cuarto, los mismos dedos perfilados en los embriones de las aves, al contrario de la interpretación tradicional de que eran el primero, el segundo, y el tercero.

miércoles, 13 de enero de 2010

Úteros artificiales en un bravo nuevo mundo



He acabado de leer la novela “Un mundo feliz” (A brave new world), de Aldous Huxley. Me ha gustado mucho. Creo que literariamente es muy buena y que plantea numerosos e interesantes debates éticos e intelectuales. Pero lo que más me ha sorprendido ha sido la gran capacidad de Huxley para predecir el futuro. Escribió la novela en cuatro meses de 1.931. En ella imaginaba cómo sería la sociedad dentro de 600 años. (Después de escribir esta entrada he leído el prólogo de Huxley a la novela, escrito 15 años después, y me admiro aún más de su lucidez, pues intuyó que los cambios se iban a producir mucho más rápido de lo que estimaba entonces).

Pienso que sólo 80 años después ha acertado en muchísimas cosas. La tendencia humana hacia la comodidad y la huida del dolor han llegado en los países desarrollados en la actualidad a los niveles descritos en la novela. El miedo exagerado al dolor, dicen los psicólogos, es una de las causas de muchas de las neurosis modernas. Apenas se habla de la muerte y cada vez se esconde más, y la religión va teniendo menos protagonismo en la vida de los ciudadanos. Este papel central de la religión está siendo sustituido por los entretenimientos modernos: el deporte (piénsese en el abrumador poder de seducción del fútbol a nivel planetario), las sesiones interminables de baile y música repetitiva en las discotecas, las drogas (el “soma” y el “Sucedáneo de Pasión Violenta” de la novela), los espectáculos multisensoriales con tramas de escasa profundidad (piénsese en la reciente irrupción del cine en tres dimensiones y la próxima difusión de la televisión en 3D, en los videojuegos interactivos y en los avances en realidad virtual), el consumismo desaforado, etc. El sexo es cada vez más considerado principalmente como un ejercicio lúdico (en la novela está totalmente desvinculado de la reproducción y de la afectividad y su práctica se promueve desde la infancia) y la promiscuidad en las relaciones es común en nuestra sociedad (hasta las mujeres son cada vez más “neumáticas”, como se dice en la novela, gracias a todo tipo de implantes en pechos, culos, labios, etc.). En la sociedad utópica de la novela se huye de los sentimientos y afectos profundos y duraderos: las relaciones sentimentales son fugaces y sólo mantenidas por la pasión sexual (en nuestra sociedad muchas personas manifiestan esta opción vital). La educación corre cada vez menos a cargo de la familia y cada vez más a cargo del Estado, las grandes empresas y la publicidad. Los mensajes “hipnopédicos” de la novela, implantados en la mente del niño durante el sueño, los envían en la actualidad los anuncios y las insinuaciones sutiles (o no tanto) de las series de televisión o las películas. Por supuesto, en la novela, el vínculo más intenso posible entre dos personas, la relación padres-hijos, es eliminado por peligroso para la estabilidad emocional de los individuos y la paz social (la simple mención de la palabra “madre” es considerada la mayor de las obscenidades).

Precisamente de la predicción biológica más importante de la novela es de la que trata esta entrada: la de que los fetos son mantenidos desde la concepción hasta su nacimiento en úteros artificiales. En la novela, diversos tratamientos químicos durante esta etapa dan lugar a las distintas castas de individuos (la creación de estas castas es actualmente cada vez más posible, gracias a técnicas como la manipulación genética, la selección de embriones o la clonación), destinados a realizar diferentes tareas.

En 1.997, el Dr. Yoshinori Kuwabara, profesor de ginecología de la Universidad de Juntendo (Japón), y su grupo de colaboradores desarrollaron un útero artificial capaz de incubar fetos de cabra. Mantuvieron con vida a fetos durante más de tres semanas, hasta el final de su período de gestación, en un recipiente de plástico diseñado a tal efecto. El útero artificial diseñado por el Dr. Kuwabara consistía en un recipiente de plástico transparente lleno de líquido amniótico a temperatura corporal y conectado con una serie de dispositivos para las funciones vitales. El feto se encontraba sumergido en el recipiente donde se reemplazaba el oxígeno y se limpiaba su sangre con una máquina de diálisis conectada a su cordón umbilical. Sin embargo, algunos de los fetos de cabra sólo sobrevivieron unos pocos días.

En 2.007, científicos japoneses crearon un “útero” para incubar en sus primeros días óvulos fertilizados artificialmente. Actualmente, los embriones humanos surgidos de fertilización in vitro (FIV) son mantenidos en “microgotas”, una mezcla de aceite mineral y fluido de cultivo, para evitar que se sequen. Pero ese mecanismo está lejos de igualar las condiciones que provee el útero humano. Los embriones fertilizados artificialmente suelen crecer mucho más despacio en las microgotas, comparados con los embriones concebidos naturalmente. En la última edición de New Scientist Magazine, investigadores de Japón indicaron que diseñaron un chip de 2 mm de ancho y 0.5 mm de alto que, según explicaron, simula mejor las condiciones del útero natural. Los embriones frescos sometidos a FIV son colocados en los chips, descansan en una membrana de células uterinas cultivadas, y, una vez que están listos para pegarse ellos mismos a la pared del útero, son reinsertados en la matriz materna. El equipo de Teruo Fujii, de la Universidad de Tokio, experimentó con embriones de ratones y halló que aquellos criados en chips crecieron más rápido que los que fueron colocados en microgotas. El 80% de los embriones mantenidos dentro de los chips estuvieron listos para ser colocados en el útero en 72 horas, mientras que sólo el 20% de los que permanecieron en microgotas llegaron a ese estadio en la misma cantidad de tiempo. Con todo, los óvulos mantenidos dentro de ratones hembras siguieron teniendo la mejor respuesta. Un 90% de ellos estuvieron listos para llegar al útero en 72 horas.

Científicos estadounidenses crearon otro útero artificial según el mismo principio en 2.008, a partir de prototipos con células extraídas de cuerpos femeninos. Las células femeninas fueron obtenidas del endometrio, es decir, de las paredes del útero, para posteriormente "cultivarlas" en laboratorio con la ayuda de hormonas. Luego, los investigadores hicieron crecer extractos de esas células en un material especial biodegradable modelando la forma del interior de un útero. En esta etapa se agregaron al tejido los embriones fruto de fertilizaciones in vitro anteriores, para interrumpir su desarrollo a los seis días a causa de las normas de Estados Unidos sobre la reproducción in vitro. Sin embargo, los científicos del Centro para la medicina reproductiva y la infertilidad de la universidad de Cornell están decididos a seguir avanzando, ya que están empeñados en hacer crecer los embriones hasta el período máximo de 14 días previsto por la ley.

En el otro extremo, un feto puede sobrevivir fuera de la madre en incubadoras a partir de la semana 22. Quedan por crear las herramientas que permitirán reunir los dos extremos del desarrollo embrionario y fetal: unos mecanismos que reproducirán artificialmente las funciones naturales realizadas durante nueve meses por el útero y la placenta.

Henri Atlan, biólogo y bioético, ha publicado un libro sobre el tema: "El útero artificial", de ediciones Seuil de Francia, en el que anuncia que el siglo XXI verá nacer el útero artificial y la ectogenésis, el embrión desarrollado fuera del organismo materno.

Según el diario español "El País", Atlan calcula que todavía tendrán que pasar unos cincuenta años o más, aunque la puesta a punto del útero artificial parece inevitable. Esta técnica, desarrollada en un principio por motivos terapéuticos como parte de los tratamientos contra la esterilidad, los abortos repetidos o para la protección de los grandes prematuros, permitirá desarrollar una nueva forma de procreación artificial, ajena a la mujer.

Sin dudas, el debate social será inmenso. La problemática será muy compleja porque se tratará de una nueva forma de concebir la vida. Las mujeres tendrán la libertad de tener niños y niñas sin pasar por el embarazo ni el parto. Atlan asegura que muchas mujeres optarán por este método y que será muy difícil impedir la popularización de la ectogenésis, como lo fue la de los métodos anticonceptivos y el aborto. Muchas de las personas que han leído el libro se cuestionan si ya se habla de poshumanidad, pero Atlan asegura que todas las investigaciones no conducen a esa etapa. El ser humano sigue formando parte de la naturaleza. No puede dejar de hacerlo. La especie siempre ha evolucionado a través de sus técnicas, de la medicina, de su hábitat. Cómo hacer que la fabricación de niñas y niños sea menos dolorosa y cómo controlar los nacimientos han sido siempre grandes cuestiones de la humanidad. El útero artificial no hace más que proseguir estas investigaciones. La gran pregunta quizás sea si desaparecerá el vínculo carnal entre la madre y el bebé, si cambiará la relación entre los adultos y los niños. ¿Serán niñas y niños “externalizados”?

Otros autores plantean preguntas similares. "El útero es un lugar oscuro y peligroso, un medio ambiente lleno de riesgos", escribió hace 25 años Joseph Fletcher, profesor de ética médica de la Universidad de Virginia. "Querríamos que nuestros posibles hijos estuvieran donde pudieran ser vigilados y protegidos lo más posible", dijo Fletcher.

Pero sabemos que el feto en desarrollo responde a los latidos del corazón de la madre, sus emociones, sus estados de ánimo y sus movimientos. ¿Nos arriesgaríamos a producir seres emocionalmente incapaces de conectarse y ser plenamente humanos? ¿Cómo incidirá esto en el concepto de responsabilidad de los padres? ¿Los padres se sentirán menos apegados a su descendencia y llegarán a pensar en un bebé más como un objeto que como una prolongación de su ser? ¿Cuál será el nuevo status de la mujer, desvinculada de su papel central en la reproducción?


“ TABLA LXXIX

Reproducción de la voz MADRE del diccionario de Cerolang, predicho para el año 2.190, con un margen de error de 5 años (según Zwiebulin y Courdlebye).

MADRE: n. f. 1. MÁquina DRagaminas Espacial atómica. MADRECILLA: idem., tam. de bols., prod. ileg., us. princip. por secuest., terr., maf., gang., drogad., loc., band., chantaj., pervert., y otros. MADRISA: idem, con gas hilarant. MADROÑA: idem, muy usada. MÁDRULA: idem, con brújula. MADRULITA: bomba de nitr. con substr. explos. de litio. MADRUNA: con blind. de isótop. de uranio, nitrógeno y argón (U. N. A.) oc. infec. indeleb. en radio de 1 milla. MADRUNCIA: con carga de 1 onza de uranio (U 235). 2. Mujer que ha dado a luz (arcaic., no se usa).”*

*(tomado del libro “Un valor imaginario”, de Stanislaw Lem).

miércoles, 23 de diciembre de 2009

¿Cómo se defienden las plantas de sus atacantes?

Monotropsis odorata

Las plantas no pueden huir, ni morder, pero eso no significa que consientan alegremente que los animales y otros parásitos, como hongos o bacterias, las consuman.

Usan una sorprendente variedad de recursos defensivos, que incluyen sobornos a los atacantes, alianzas con otros organismos o complicadas respuestas celulares que guardan semejanzas con las del sistema inmunitario de los animales.

El principal mecanismo de defensa de las plantas es químico: las plantas suelen presentar una gran variedad de sustancias irritantes, repulsivas o venenosas para los herbívoros. La hiedra venenosa de Norteamérica, por ejemplo, produce violentas reacciones inflamatorias en la piel al más leve contacto. Algunas plantas han desarrollado el equivalente a los dientes venenosos de los animales: los pelos de las ortigas son diminutas agujas hipodérmicas de sílice que se rompen y se clavan en la piel al primer contacto e inyectan el contenido de una ampolla que presentan en la base (sustancias inductoras de la inflamación, como la histamina, que está involucrada en la respuesta alérgica). Por cierto, un truco para poder coger las ortigas es apretar los tallos con la yema de los dedos de plano (lo peor es un roce lateral).

Muchas plantas están armadas con feroces espinas, capaces de disuadir a la mayoría de sus posibles consumidores (aunque animales como la jirafa o el antílope gerenuk están especializados en hurgar entre las espinas de las acacias y coger las hojas con sus labios correosos). Las espinas suelen presentarse preferentemente en las plantas jóvenes y en las hojas más bajas de los árboles (por ejemplo, la encina o el acebo tienen varias clases de hojas, siendo las más espinosas las de las partes bajas). También plantas de una misma especie suelen presentar muchas más espinas en lugares donde el ganado es abundante que en otros lugares con escasez de él.

En lugares áridos, el porcentaje de plantas espinosas es mucho más elevado (pensemos por ejemplo en los cactus). En estos lugares la biomasa es escasa y cualquier fuente de alimento y de agua es muy codiciada por los animales, por lo que las plantas tienen mayor necesidad de defenderse de ellos. Además, el crecimiento vegetal es lento por la falta de agua y la planta no puede permitirse la regeneración de las partes consumidas por los animales. El desierto es un ambiente inhóspito donde todo es muy caro: las plantas son espinosas y los animales venenosos (los depredadores no pueden permitir que la única presa que consiguen morder en varios días se les escape).

Otras plantas, como las gramíneas, se han hecho resistentes a la depredación acumulando gran cantidad de sílice en sus hojas y tallos, que provoca un gran desgaste dentario en los herbívoros. También se han adaptado desarrollando la capacidad de crecer a partir de la base del tallo, en lugar de a partir de las zonas apicales, como la mayoría de las plantas. Así, pueden rebrotar aunque hayan sido cortadas. Algunas hierbas de otras familias acumulan cristales de oxalato, que pueden dañar los riñones de los animales.

Recientemente se ha comprobado que las plantas presentan una respuesta inmunitaria rudimentaria que actúa frente al ataque de hongos, por ejemplo. Existe una primera línea de defensa que consiste en la síntesis de proteínas que actúan contra los invasores, pero si esto falla se activa una segunda línea, que opera induciendo el suicidio de las células afectadas por la infección para salvaguardar el resto de la planta. También se han descrito casos de sustancias emitidas al ambiente por plantas atacadas por plagas, que podrían actuar alertando a plantas de la misma especie de las cercanías para que se preparen ante el ataque.

Las sustancias emitidas por plantas atacadas pueden reclutar a otros organismos para que las defiendan. Algunas plantas invadidas por orugas se defienden emitiendo sustancias volátiles atractivas para ciertas avispas parásitas que ponen sus huevos sobre las orugas. Otras plantas pagan a un ejército profesional extraordinariamente aguerrido y disciplinado: el de las hormigas. Varias especies de acacias ofrecen a las hormigas alojamiento en sus espinas huecas, sustancias azucaradas segregadas por sus hojas e incluso unos pegotes alimenticios que se presentan al final de cada división de la hoja. A cambio, las hormigas atacan a cualquier insecto que pretenda alimentarse de la planta, y también, a cualquier rama de un árbol vecino que se acerque demasiado a la acacia y a las plantitas de posibles competidores que se atrevan a germinar cerca de su tronco. Algunas especies de plantas que viven sobre los árboles tropicales, donde no hay suelo, fabrican auténticos hormigueros con varias cámaras en sus tallos ensanchados, donde alojan grandes colonias de hormigas, que protegen a las plantas y las nutren con sus desechos orgánicos.

Las agallas son una especie de soborno o tributo que muchas plantas ofrecen a ácaros o insectos atacantes. Las agallas son estructuras anormales de tejido vegetal que se desarrollan en respuesta a la picadura o presencia de un insecto. La planta genera un receptáculo, muchas veces con aspecto de fruto, rico en sustancias alimenticias, donde suelen desarrollarse las fases larvarias de los atacantes. El significado biológico de las agallas es un poco enigmático, ya que casi todas las ventajas parecen ser para el animal: sus larvas se desarrollan en un entorno confortable, protegido de depredadores y bien provistas de alimento. Parece que las plantas crean la agalla para que el ataque del insecto quede controlado y localizado en ella, sin que se extienda por otras partes de la planta y pueda ocasionar daños más graves. Esta interacción ecológica, que podemos observar fácilmente en los rosales o en robles y encinas, que presentan agallas muy llamativas, se suele dar entre grupos de plantas y animales muy específicos, lo que sugiere una historia evolutiva reciente y un alto grado de refinamiento y especialización.

Otra estrategia que usan las plantas para defenderse de sus enemigos es el engaño. Ciertas mariposas no ponen sus huevos en una hoja de una planta que ya tenga otros huevos de la especie. Algunas plantas crean manchas o bultitos amarillos en sus hojas que parecen huevos, con lo que disuaden a las mariposas de depositarlos en ellas. Recientmente se ha descubierto en los bosques de Ecuador que otra planta se “hace la enferma”, para resultar menos atractiva para sus insectos depredadores. Despoja a algunas de las células de sus hojas de clorofila para crear patrones similares a los surcos de una larva que va consumiendo la hoja por dentro. Los insectos no ponen sus huevos en estas hojas porque creen que la mayoría de los recursos ya han sido consumidos por las supuestas larvas y sus larvas tendrán que entrar en competencia con éstas. El experimento de dibujar manchas en las hojas con lápiz corrector blanco dió el mismo resultado de disuadir a los insectos fitófagos, lo que sugiere que las plantas encuentran una ventaja en esta estrategia, a pesar de perder parte de su capacidad fotosintética.

El camuflaje es una táctica ampliamente usada por los animales para evitar a sus depredadores, pero no solemos asociarlo a las plantas, que normalmente constituyen el fondo del paisaje.

En un nuevo estudio, Matthew Klooster de la Universidad de Harvard y sus colegas investigaron si las brácteas desecadas en una rara planta de bosque, Monotropsis odorata, podrían tener una función de camuflaje.

La Monotropsis odorata depende exclusivamente de un hongo micorrizal, que se asocia con sus raíces, para todos los recursos que necesita. Debido a que esta planta no necesita la pigmentación fotosintética (coloración verde) para producir su propia energía, es libre de adoptar coloraciones muy diversas.

Utilizando una gran población de Monotropsis odorata, Klooster y sus colegas eliminaron las brácteas desecadas de algunas de esas plantas. Las brácteas son de un color marrón que se asemeja al de la hojarasca. Los investigadores descubrieron que las brácteas de esas plantas funcionan como camuflaje, haciendo que el vegetal sea confundido con su entorno. Además, demostraron experimentalmente que este camuflaje realmente sí puede ocultar a la planta de sus depredadores, y aumentar así sus posibilidades de reproducción. Las plantas con brácteas intactas sufrieron sólo una cuarta parte de los daños causados por los herbívoros y produjeron un porcentaje mayor de frutos maduros en comparación con las plantas a las que las brácteas les fueron retiradas.

Para saber más:

Podéis leer este interesante artículo de Ek del Val y Rodolfo Dirzo sobre las asociaciones entre plantas y hormigas: "Mirmecofilia: las plantas con ejército propio".

jueves, 3 de diciembre de 2009

¿Por qué viven más las hembras que los machos?

La naturaleza es feminista. La esperanza de vida de los machos es menor: desarrollamos una feroz competencia intrasexual, realizamos ostentaciones arriesgadas, tenemos que dedicar más tiempo y energía al cortejo, estamos peor preparados frente a enfermedades...

Además, los machos sufrimos incontables penurias para aparearnos. En muchas especies, mientras que casi todas las hembras se aparean, sólo lo consigue un porcentaje muy reducido de machos. Las hembras son casi siempre las que escogen a su compañero sexual. Definitivamente, los machos somos biológicamente menos valiosos.

Por ejemplo, en los ciervos, los machos viven bastante menos que las hembras. El macho debe dedicar una gran parte de su energía a renovar su impresionante cornamenta cada año y a extenuarse en constantes peleas con sus rivales. Cuando un macho dominante envejece, sufre continuos embates de sus competidores más jóvenes. La gran cantidad de calcio que dedica a los cuernos hace que su dentadura se desgaste fácilmente. En casi todos los animales, las hembras viven más que los machos, aunque los de hámsters, cobayas y lobos viven tanto como las hembras.

En el caso del ser humano, casi desde que existen los registros de población, allá por el año 1500, las cifras indican que las mujeres viven entre cinco y 10 años más que los hombres. Incluso cuando dar a luz suponía todo un riesgo por las malas condiciones higiénicas y sanitarias, la longevidad femenina era superior, como demuestran los registros de 1751 que se conservan en Suecia.

Hoy día, sólo allí donde la discriminación sexual es algo rutinario, como en Bangladesh, India o Pakistán, ellas viven menos tiempo. Sin embargo, las razones de este fenómeno no están del todo claras y los científicos apuntan varias posibilidades:

- Los biólogos evolucionistas consideran que la naturaleza otorga a las hembras 'puntos extra' por la sencilla razón de que ellas son quienes deben asegurar la supervivencia de la especie. Las hembras cuidan de la prole y la mayoría de los machos no. Por ello, las hembras soportan una presión selectiva mayor para conservar sus cuerpos sanos durante más tiempo que los machos. La longevidad femenina es más necesaria que la masculina.

Un ejemplo muy llamativo de esto es el de Antechinus stuartii, una rata marsupial australiana, que presenta una reproducción explosiva. A medida que se acerca la época de celo en agosto, los niveles de testosterona van subiendo hasta alcanzar un máximo a finales de julio. Al mismo tiempo aumenta el tamaño de las cápsulas suprarrenales que liberan a la sangre hormonas corticosteroides. Son algunos signos de que se encuentran en enorme tensión y exitación fisiológica. Pronto empiezan las violentas batallas para poder aparearse con las hembras. Una vez finalizados los acoplamientos, los machos presentan un estado lamentable. Además de las heridas de guerra, muchos de ellos tienen úlceras de estómago por las que sangran mucho. Sus sistemas inmunitarios están muy debilitados, por lo que muchos son presa de parásitos. Casi todos morirán en los días siguientes. Las hembras también están muy debilitadas, pero consiguen sobrevivir para criar a sus retoños.

- Influencia de las hormonas: la culpable de que los varones se suiciden cinco veces más que las mujeres y sean víctimas de accidentes de tráfico o muertes violentas más a menudo es la testosterona. Esta hormona masculina lleva a niños y hombres a alcanzar grandes niveles de actividad física, agresividad y competitividad que acortan sus expectativas de vida.
La testosterona también eleva los niveles de 'colesterol malo' en sangre, que aumenta sus posibilidades de padecer una cardiopatía o un infarto cerebrovascular. Por el contrario, los estrógenos, hormonas femeninas, elevan el colesterol bueno y existen ensayos que aseguran que estas sustancias ejercen un cierto efecto protector sobre su corazón.

Los machos castrados viven más que los no castrados en casi todas las especies animales. Esto se debería a la menor producción de testosterona, que se sintetiza sobre todo en los testículos.Todo parece indicar que los eunucos humanos viven más que sus hermanos intactos, aunque no hay datos definitivos sobre este asunto.

- Mientras las mujeres tienen dos cromosomas X, los hombres tienen un cromosoma X y otro Y, con muchos menos genes y además la mayoría ligados a la fertilidad masculina y el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios. Si algún gen importante del cromosoma X sufre algún tipo de daño, los varones carecen de capacidad para sustituir sus funciones. Esto les convierte en más vulnerables a varias enfermedades (como es el caso de la hemofilia), provocadas por mutaciones en el cromosoma X. Ellas, por el contrario, pueden contar con el otro cromosoma X para suplir sus funciones. Esta diferencia se descubrió aún más fundamental cuando en 1985 se descubrió la existencia de un gen muy importante para la reparación de errores genéticos en el cromosoma X.

- Según apunta un geriatra de la Universidad de Harvard (EE UU), Thomas Pearls, la menopausia protege a las mujeres de la posibilidad de tener hijos a una determinada edad, mientras les otorga la oportunidad de ver crecer a sus hijos y nietos. A medio camino entre la biología y la teoría de la evolución, esta corriente de pensamiento, iniciada en 1957 por George Williams, defiende que la menopausia evolucionó como una respuesta a todo el tiempo que las 'jóvenes crías' dependen de sus adultos para sobrevivir. Las abuelas ayudan a criar a sus nietos y por ello son más valiosas biológicamente que los abuelos, que no lo hacen.

Se trata de una de las teorías más recientes, cuya demostración acaban de publicar científicos de la Universidad John Moores, en Liverpool (Reino Unido). El profesor David Goldspink y su equipo sostienen que el corazón de un varón de 70 años representa la edad de... 70 años; mientras que en el caso de las mujeres su órgano cardiaco se parece al de una chica de 20. Aunque parezca sorprendente, Goldspink asegura que el órgano masculino sufre un descenso del 25% de su capacidad entre los 18 y los 70 años. Un fenómeno que no tiene lugar en el organismo femenino.

Hoy mismo se ha dado ha conocer un estudio de la Universidad de Agricultura de Tokio, Japón, que sugiere que la menor longevidad de los machos podría estar determinada por genes presentes en el cromosoma Y.

En la investigación, llevada a cabo en ratones, los científicos descubrieron que las hembras producidas con material genético de dos madres lograron vivir "significativamente" más tiempo que ratones producidos con la mezcla normal de genes maternos y paternos.

En particular, se trata de un gen, llamado RasgrF1, que transmiten los padres a ambos géneros pero sólo es activo en los machos. Los investigadores creen que los resultados podrían aplicarse a todos los mamíferos, incluyendo los humanos.

Para crear a las ratonas con material genético de dos madres -llamadas bimaternas- los científicos japoneses manipularon el ADN de los óvulos de una hembra para que algunos genes se comportaran como los del espermatozoide. El material genético alterado fue implantado en el óvulo de otra ratona adulta para que creara embriones.

Las crías resultantes, que nacieron totalmente libres de material genético masculino, vivieron en promedio entre 600 y 700 días, es decir 35% (186 días) más que los ratones producidos con material genético normal, de padre y madre.

"Desde hace tiempo hemos sabido que las mujeres tienden a vivir más que los hombres -afirma el profesor Tomohiro Kono, quien dirigió el estudio- y que estas diferencias en la longevidad, relacionadas al género, también ocurren con muchas otras especies de mamíferos".

"Sin embargo, la razón de estas diferencias hasta ahora no era clara y, en particular, no se sabía si la longevidad en mamíferos estaba controlada por la composición del genoma de sólo uno o de ambos padres".

La respuesta, afirma el profesor Kono, parece estar en que las ratonas bimaternas parecían tener un mejor funcionamiento en sus sistemas inmunes. Y la clave está en el gen Rasgrf1, que en las hembras queda silenciado debido a un proceso llamado impronta genética, encargado de expresar (o "encender") genes dependiendo si se heredan del padre o la madre.

Los investigadores creen que este gen permite a los machos crecer más grandes y fuertes pero también limita sus perspectivas de vida.