El impacto que mató a los dinosaurios creó la selva del Amazonas

El análisis de miles de pólenes y hojas fosilizados muestra por primera vez el gran cambio que produjo el choque del asteroide en la vida vegetal del planeta. El meteorito reconfiguró los bosques tropicales.

Bosque del Amazonas
Vista aéra del bosque del Amazonas Lubasi, Wikimedia Commons
 

La ceniza que tapó el sol durante meses y los incendios globales acabaron con el 75% de la vida en la Tierra, incluido un 45 por ciento de las especies de plantas. Según los autores, tuvieron que pasar seis millones de años para que el planeta recuperara la biodiversidad que había tenido antes del impacto, y para entonces todo era completamente diferente. 

El análisis de los fósiles indica que seis millones de años después, el nuevo bosque tropical estaba dominado por angiospermas (o plantas con flores) y ya no era abierto, sino frondoso y cerrado como los bosques actuales, en los que las plantas compiten por la luz en diferentes alturas. En el caso concreto de la cuenca del Amazonas, los investigadores han reconstruido la secuencia de los hechos que llevaron a formar la que es hoy zona de mayor biodiversidad del planeta sobre un suelo muy poco fértil.  

Fósiles de hojas
Algunos de los fósiles de hojas analizados en el estudio Carvalho el al (Science, 2021)

Un Amazonas frondoso y húmedo

La catástrofe global y la lluvia de ceniza pudo contribuir a fertilizar el suelo y cubrirlo con una capa rica en fósforo y nitrógeno, al tiempo que la ausencia de dinosaurios dejó más espacio y tiempo a la vegetación para proliferar. Las primeras plantas que crecieron en aquellas zonas relativamente cercanas al impacto fueron las leguminosas conocidas por su capacidad para enriquecer el suelo, y más tarde las angiospermas se impusieron a las coníferas, en un nuevo entorno que las favorecía.

El propio bosque, al crecer en espesura, retiene más humedad en una zona que anteriormente había sido seca, de manera que el sistema se retroalimentó, favorecido también por las frecuentes llegadas de partículas minerales procedentes del otro lado del Atlántico por la nueva configuración atmosférica planetaria.  

“Es solo después del impacto cuando vemos que los bosques cambian su estructura”

“Es solo después del impacto cuando vemos que los bosques cambian su estructura”, dice Carvaho en Ars Technica. Hasta ahora, los científicos tenían datos sobre cómo habían sido las consecuencias del impacto de Chicxulub en algunas zonas templadas del planeta y se conocía que en lugares muy alejados, como Nueva Zelanda, los bosques no sufrieron cambios muy radicales. Sin embargo, nada se sabía hasta el momento sobre cómo cambiaron los bosques tropicales de África y Sudamérica, un cambio tan llamativo que ha sorprendido a los propios especialistas y ayuda a entender, a su juicio, las modificaciones que pueden introducir en los ecosistemas un solo evento catastrófico.

El impacto que mató a los dinosaurios creó la selva del Amazonas

“Es notable que un solo accidente histórico alterara la trayectoria ecológica y evolutiva de los bosques tropicales, disparando esencialmente la formación del bioma más diverso de la Tierra”, concluyen los autores. Ahora esperan tomar muestras en otras regiones del planeta para tener una perspectiva aún más global de lo que sucedió.

Referencia: Extinction at the end-Cretaceous and the origin of modern Neotropical rainforests (Science)

https://www.vozpopuli.com/next/amazonas-meteorito-dinosaurios.html

ENTUSIASMO POR JAGUARES EN LA FRONTERA MÉXICO-ESTADOS UNIDOS (VIDEO)

INVESTIGADORES OBSERVAN INDICIOS DE QUE JAGUARES PODRÍAN VOLVER A HABITAR LA FRONTERA ENTRE MÉXICO Y ESTADOS UNIDOS

Los jaguares son los grandes felinos del continente americano y no sólo merodean en las selvas tropicales sino también en zonas de menos vegetación más al norte, en Arizona y Sonora, o al menos así lo habían hecho durante siglos.

Desde el siglo XIX, la población de jaguares empezó a disminuir considerablemente en esta zona debido a la cacería, hasta el punto de que en el siglo XX prácticamente se exterminó a este gran gato. Sin embargo, los esfuerzos de repoblación iniciados hace una década en el estado mexicano de Sonora han dado frutos. Actualmente, se cree que existen más de doscientos jaguares en Sonora y zonas adyacentes.

De hecho, más de siete jaguares han sido vistos en Arizona en los últimos veinticinco años. Según reporta National Geographic, los investigadores han capturado nuevos videos de un jaguar en un rancho en Sonora, apenas a unos kilómetros de distancia del punto en el que se entrecruzan Sonora, Arizona y Nuevo México.

Grabar a uno de estos felinos es algo sumamente raro. De acuerdo con Ganesh Marin, investigador de la Universidad de Arizona, es como encontrar un aguja en un pajar, pues se trata de una zona extremadamente grande y los jaguares son animales furtivos.

Los videos que han analizado los científicos revelan que se trata de un joven macho que fue llamado “El Bonito”. Lo que es importante es que la zona geográfica en la que lo han avistado sugiere que los jaguares se están expandiendo y empiezan a reclamar viejo territorio. Esto es una buena razón para celebrar, como ha notado Gerardo Ceballos, doctor en Biología Evolutiva e investigador en el Instituto de Ecología de la UNAM.

Otro indicador es que se ha detectado también la presencia de una joven hembra a menos de cien kilómetros de la frontera. Esto es importante porque las hembras son el factor esencial que permite el crecimiento de la población de jaguares, y las hembras jóvenes no suelen aventurarse lejos de su madre.

Uno de los problemas que esta expansión enfrenta es el muro fronterizo que podría hacer que estos animales no crucen la frontera. Por lo menos, Biden ha anunciado que detendrá su construcción.

 

https://pijamasurf.com/

Las extrañas y misteriosas criaturas en la Antártida halladas bajo una plataforma de hielo

Entre las criaturas marinas, se hallaron  peces, gusanos, medusas, krill y otros organismos, pero lo que más llamó a la atención, fueron unas esponjas marinas, que viven tan lejos de donde se produce la fotosíntesis, algo tan esencial para su supervivencia.

Los científicos perforaron una plataforma de hielo de la Antártida, y hallaron una roca en el fondo marino que alberga especies que tal vez nunca antes se habían visto. (Foto abajo)

Extrañas criaturas Antartida bajo hielo
British Antarctic Survey

“Este descubrimiento […] nos muestra que la vida marina antártica es increíblemente especial y sorprendemente adaptada a un mundo helado” dijo el biogéografo Huw Griffiths.

La vida lejos de la luz del sol

Es muy difícil llegar a esos lugares casi inaccesibles.

Para explorar esos lugares, los científicos tiene que hacer agujeros en el hielo y bajan el equipo necesario para echar un vistazo.

Lo más sorprendente es encontrar esponjas marinas y otros organismos que se han adaptado a vivir bajo el hielo, lejos de la luz del sol.

Y es que la gran parte de la vida en la Tierra depende del sol para sobrevivir.

De hecho, la fotosíntesis es la base de toda la cadena alimenticia.

En el caso de las esponjas marinas, en ocasiones, filtran microalgas a través de sus poros, las cuales quedan atrapadas, realizan la fotosíntesis, proliferan y la esponja las utiliza como fuente de alimento.

¿Cómo sobreviven las esponjas marinas y otros organismos que utilizan la fotosíntesis, si no hay luz solar ahí debajo del hielo?

Ese el misterio.

En las profundidades más oscuras donde no llega la luz solar, los seres vivos utilizan una estrategia diferente. Alrededor de los respiraderos térmicos del océano que expulsan el calor y los productos químicos volcánicos, las bacterias dependen de las quimiosíntesis para producir azúcares, que forman la base de una cadena alimenticia similar.

A diferencia de la fotosíntesis, la quimiosíntesis produce esa energía sin el requerimiento de luz solar, siendo garantía de vida para las especies que existen en las dorsales oceánicas o en sedimentos profundos. 

Según investigaciones recientes, los organismos que viven bajo los glaciares quimiosintetizan el hidrógeno. También hay lugares quimiosintéticos que dependen del metano, o hasta se han encontrado una fuga de metano en aguas antárticas.

Las extrañas y misteriosas criaturas en la Antártida halladas bajo una plataforma de hielo

Esto podría explicar cómo las criaturas marinas hallados por Griffiths y su equipo han sobrevivido todo este tiempo.

Claro, aun falta mucho por estudiar para llegar a una conclusión acertada.

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Estos 5 Animales se aíslan para evitar epidemias Un nuevo estudio muestra ejemplos de animales que practican el distanciamiento social para frenar la propagación de enfermedades contagiosas.

Un nuevo estudio muestra ejemplos de animales que practican el distanciamiento social para frenar la propagación de enfermedades contagiosas.

El distanciamiento social es una de las medidas más recomendadas para frenar contagios del COVID-19 . Pero, ¿sabías que algunos animales ya lo hacen para proteger su comunidad? Sí, en esta ocasión hablaremos de 5 animales que se aíslan cuando se han expuesto a un patógeno, incluso antes de que presenten síntomas.

En un nuevo estudio de la revista Science, se revela que algunos animales envían señales a sus comunidades y se aíslan para evitar contagiar a todos los miembros de su colonia, incluso cuando represente un peligro para los individuos enfermos.

1. Las termitas

Estos 5 Animales se aíslan para evitar epidemias Un nuevo estudio muestra ejemplos de animales que practican el distanciamiento social para frenar la propagación de enfermedades contagiosas.

Es interesante lo que descubrieron sobre las termitas y las hormigas: que tan sólo 15 minutos después haberse expuesto a un patógeno, aún antes de haberse infectado propiamente, envían señales de advertencia a miembros de su comunidad.

Cuando algunas especies de termitas se exponen a esporas de hongos, comienzan a vibrar para que sus compañeros sepan que deben evitarse o limpiar todo su nido. Esto último puede ayudar a combatir la infección antes de que cause mucho daño.

2. Las hormigas

Estos 5 Animales se aíslan para evitar epidemias Un nuevo estudio muestra ejemplos de animales que practican el distanciamiento social para frenar la propagación de enfermedades contagiosas.

Las hormigas también actúan rápidamente al haberse expuesto a hongos. Cuando una hormiga se infecta con hongos, puede retirarse de su colonia a las pocas horas de haberse expuesto. Sí, la hormiga se aísla como una respuesta a su enfermedad.

Además, como medida de sanidad, se eliminan aquellos capullos infectados.

3. Los murciélagos vampiros

Estos 5 Animales se aíslan para evitar epidemias Un nuevo estudio muestra ejemplos de animales que practican el distanciamiento social para frenar la propagación de enfermedades contagiosas.

Los murciélagos vampiros hacen algo parecido, aunque mucho menos extremo que las termitas o las hormigas. Los murciélagos vampiros enfermos presentan letargo o somnolencia prolongada, como respuesta inmune a una infección. Esto hace que el contacto con otros disminuya.

En otras ocasiones, el grupo es quien abandona al enfermo. Los vampiros notan cuando un ejemplar está enfermo y lo evitan; tal como los humanos nos damos cuenta de que alguien está demacrado y tose, y nos alejamos de él.

4. Las langostas espinosas del Caribe

Estos 5 Animales se aíslan para evitar epidemias Un nuevo estudio muestra ejemplos de animales que practican el distanciamiento social para frenar la propagación de enfermedades contagiosas.

Las langostas espinosas del Caribe, actúan de forma parecida a los murciélagos vampiros. Cuando las langostas sanas, detectan a una enferma, consideran la posibilidad de abandonar la guarida. Sin embargo, esta no es una decisión fácil, pues al abandonar su guarida se convierten en presa fácil de sus depredadores y pierden su protección grupal. Pero si el virus es letal, bien vale la pena arriesgarse y dejar la guarida para evitar una epidemia mortal.

5. Las abejas

Estos 5 Animales se aíslan para evitar epidemias Un nuevo estudio muestra ejemplos de animales que practican el distanciamiento social para frenar la propagación de enfermedades contagiosas.

Las abejas son mucho más extremas a la hora de frenar la propagación de una enfermedad. Con el fin de proteger la colmena, algo muy importante para ellas, se sabe que las abejas sanas obligan a las abejas enfermas a aislarse, a veces sacandolas por la fuerza de la colmena.

Cómo los humanos respondemos a un brote

Estos 5 Animales se aíslan para evitar epidemias Un nuevo estudio muestra ejemplos de animales que practican el distanciamiento social para frenar la propagación de enfermedades contagiosas.

Los autores del estudio, explican que la cuarentena forzada no se ha demostrado experimentalmente en mamíferos, aunque sí hay evidencia en algunos primates de hacerlo. Sin embargo, en el caso de los humanos sigue siendo una importante medida sanitaria contra contagios ocasionados por patógenos como el Ébola y el SARS.

En la historia de las epidemias humanas, es difícil determinar cuándo el aislamiento es voluntario o impuesto. Aunque se piensa que tiene un poco de ambos.

Los autores reconocen que los humanos no somos los únicos que nos vemos en la necesidad de aislarnos. En cierto sentido, no estamos solos en lidiar contra el distanciamiento social, algo que también les cuesta a los animales que vimos, que son seres eusociales.

No deberíamos antropomorfizar a los animales, es decir, darles características humanas. Aun así, podemos aprender mucho de ellos.

Una de las lecciones que aprendemos es actuar rápido cuando hay un brote y ver el bien común.

¿Qué opinas?

[Science MagScience Alert]

 Roger

https://www.planetacurioso.com/

Los seres vivos que pueden vivir ‘eternamente’

En el reino animal podemos encontrar algunas especies que disfrutan de la ‘inmortalidad biológica’

Un ejemplar de Hydra vulgaris
Un ejemplar de Hydra vulgaris – Wikipedia

Sin el consentimiento de Henrietta, el doctor George Gay tomó algunas de sus células neoplásicas y las cultivó en el laboratorio, observando con perplejidad que lo podía hacer de forma indefinida. Era la primera vez que se identificaban ‘células inmortales’ humanas.

Aquella estirpe celular fue bautizada con el nombre de HeLa y, a pesar del tiempo transcurrido, sigue utilizándose en diferentes campos de la investigación.

Feliz… 1.400 cumpleaños

En la naturaleza tenemos algunos ejemplos que se aproximan a lo que se ha bautizado como ‘inmortalidad biológica’, un término a todas luces incorrecto, ya que estos organismos pueden morirse a consecuencia de una enfermedad, de un infortunado accidente o, simplemente, a manos de un depredador.

Algunas especies de hidra –Hydra vulgaris e Hydra magnipapillata– son capaces de celebrar su 1.400 años cumpleaños y esto se debe a que están capacitadas para regenerar células viejas por células nuevas.

Esta envidiable singularidad la consiguen gracias a una proteína llamada FoxO. Cuando a nivel del laboratorio se desactiva el gen encargado de regularla -el llamado gen matusalén- la hidra pierde su condición imperecedera y sigue el proceso de envejecimiento propio de las leyes de la biología.

Este gen no lo tiene la hidra en exclusividad, también aparece en otros animales, entre ellos los seres humanos, especialmente en aquellas personas que consiguen adquirir la condición de centenarias.

La medusa inmortal

Hay especies de medusas -Turritopsis- que comparten con la hidra la perpetuidad biológica. Estos animales son originarios del mar Caribe desde donde se han expandido por la práctica totalidad del globo terráqueo gracias a los tanques de lastre de los barcos.

Para comprender su excentricidad hay que detenerse en su ciclo biológico. Cuando los espermatozoides y los óvulos de la medusa se unen se convierten en una minúscula larva que se adhiere a una superficie dura dando lugar a un pólipo.

La mayoría de las veces los pólipos son capaces de generar individuos clónicos pero en otras ocasiones engendran medusas, bien de sexo masculino o femenino, que se desanclan de la superficie y acaban convirtiéndose en adultos. Durante esta etapa se reproducirán y darán lugar a un nuevo ser vivo cerrando, de esta forma, el ciclo.

Lo más extraordinario de las medusas es que algunas especies pueden dar marcha atrás en su desarrollo y retornar a etapas previas de su ciclo biológico, es decir, es como si una mariposa pudiera volver a convertirse en oruga. Esta capacidad “involutiva” se puede repetir de forma infinita, convirtiéndose, por tanto, en inmortales.

El hallazgo de esta idiosincrasia se lo debemos a un estudiante de biología marina, Christian Sommer. Lo descubrió por serendipia, como tantos y tantos sucesos en ciencia. Sucedió en el año 1988 mientras analizaba un ejemplar hallado en la costa noroeste italiana.

https://www.abc.es/ciencia

Del baile de la libélula al lenguaje de los humanos: el comportamiento de las especies marca su evolución

ANAIS RIVAS TORRES

Investigadora en el Departamento de Ecología y Biología Animal, Universidade de Vigo

ADOLFO CORDERO RIVERA

Catedrático de Ecología, Universidade de Vigo

La diversidad es utilizada como sustrato por la selección natural (y sexual) para actuar, siempre y cuando los rasgos que muestran variabilidad se transmitan a través de las generaciones. Esto es la base de la evolución.

Libélulas Hemiphlebia mirabilis. Reiner Richter, CC BY-NC-SA
Libélulas Hemiphlebia mirabilis. Reiner Richter, CC BY-NC-SA

 

Tradicionalmente, se ha estudiado la herencia de caracteres fenotípicos (visibles) o fisiológicos. Pero ahora sabemos que los comportamientos también evolucionan, y, lamentablemente, también pueden extinguirse.

La ciencia ha demostrado que la diversidad es garantía de estabilidad en las comunidades. Por ello, la diversidad comportamental, o etodiversidad, es un elemento clave en las interacciones sociales.
Libélula macho del género Chalcopteryx sp. abriendo y cerrando las alas (Brasil). Adolfo Cordero, Author provided
Libélula macho del género Chalcopteryx sp. abriendo y cerrando las alas (Brasil). Adolfo Cordero, Author provided

Etodiversidad, otro motor de evolución

El concepto de diversidad biológica o biodiversidad puede considerarse en realidad un metaconcepto, puesto que engloba varios niveles.

Imaginemos que estos niveles son un complejo de matrioskas o muñecas rusas, de tal forma que un nivel encierra a otro y así sucesivamente. De esta forma, tendríamos diferentes niveles, de menor a mayor complejidad: la diversidad genética, la diversidad de especies, la diversidad de ecosistemas que albergan esas especies y la diversidad paisajística (donde se encuentran estos ecosistemas), además de incluir los procesos evolutivos y ecológicos.

La divergencia y generación de nuevas especies puede producirse cuando las poblaciones quedan aisladas geográficamente, dejan de intercambiar genes y evolucionan independientemente, como ocurre en las islas.

Sin embargo, también es posible la especiación, aunque las poblaciones coexistan, cuando en ausencia de una barrera física, otros mecanismos adquieren relevancia. Estos pueden ser de varios tipos:

  • Ecológico. Por ejemplo, cuando se alimentan en plantas diferentes, o viven en distintos microhábitats.
  • Sexual. Diferencias en la morfología de los órganos reproductores y gametos que dificultan o impiden la reproducción.
  • Genético. Cambios cromosómicos u otros que crean esterilidad o inviabilidad híbrida.
  • Etológico. Cuando hay divergencia en las señales de cortejo, atracción, huida o ataque entre individuos.

El comportamiento cobra gran protagonismo para aislar poblaciones por divergir en su cortejo, como los elegantes movimientos de la libélula más primitiva viva (Hemiphlebia mirabilis), las danzas nupciales de las arañas pavo-real, las acrobacias y bailes de las aves del paraíso o los cambios de color de las sepias.

Si las barreras reproductivas que surgen son lo suficientemente fuertes, los grupos no intercambiarán genes entre ellos aun cuando se eliminen las barreras geográficas, por lo que en dicho momento pueden considerarse ya como especies separadas. El comportamiento es posiblemente el mecanismo más efectivo para generar diversidad.

La cara cultural y social de la diversidad

Es importante tener presente que la diversidad también incluye una dimensión cultural, un factor muy relevante en muchas especies, incluyendo los humanos.

Nuestra interacción con el medio que nos rodea, mediante procesos culturales a lo largo de diferentes épocas y contextos históricos, han determinado cambios profundos del medio, que nos han permitido adaptarnos modificando el ambiente (lo que ahora se conoce como “construcción del nicho“).

El concepto de biodiversidad no solo se limita al mundo animal o vegetal, sino que tiene importantes consecuencias sociales.

Durante las primeras elecciones bajo la perestroika (reforma económica) de la antigua URSS, el diputado Nikolay Vorontsov aprovechó la fama del genetista Theodosius Dobzhansky, que hablaba de la diversidad de las poblaciones naturales, e intentó extrapolar la relevancia de esas ideas en lo económico, cultural y en la vida política.

Si Rusia quería salvar su país, postulaba Vorontsov, debían centrarse en la diversidad en todos los sectores. En aquel momento funcionó a la perfección, ya que era una sociedad uniforme y monopolizada, que había dañado tanto la vida pública como la privada.

Fue la primera vez que la unión conceptual de la diversidad biológica y la diversidad cultural cosechó beneficios, ya que Vorontsov ganó, convirtiéndose más tarde en último ministro de Medio Ambiente de la URSS, en el Gobierno de Mijail Gorbachov.

Por tanto, como hemos visto, el concepto de biodiversidad no solamente se limita a animales, plantas u hongos, sino que es extrapolable a niveles sociales y/o culturales, y en particular a la etodiversidad, siendo la diversidad lingüística un caso paradigmático.

Si no ponemos en valor la diversidad, entendiendo esta en su sentido más amplio, podemos caer en actitudes intolerantes que por desgracia parecen estar todavía a la orden del día.

El racismo, el machismo, el fascismo u otras corrientes políticas extremas radican en el desconocimiento y escasa comprensión del significado de la diversidad y en la ausencia de respeto y empatía. Diversidad cultural, diversidad de pensamientos, diversidad sexual, diversidad funcional, diversidad lingüística…, en una palabra: etodiversidad.

Comprender y aceptar que existen todos estos tipos de diversidad y, lo más importante, educar a las futuras generaciones en valores de aceptación y respeto de esta diversidad, proporciona grandes beneficios para la sociedad, de la misma forma que la propia existencia de la diversidad biológica nos beneficia.

No lo olvidemos, ser diferentes no significa ser mejores ni peores. En palabras de Aldo Leopold en su libro A Sand County Almanac:

“La naturaleza nunca fue una materia prima homogénea. Fue muy diversa y los artefactos resultantes son muy diversos. Estas diferencias en el producto final se conocen como culturas. La rica diversidad de las culturas del mundo es el reflejo una diversidad equivalente en la naturaleza que les dio a luz”.


Este artículo ha sido publicado originalmente en The Conversation

https://blogs.publico.es/otrasmiradas

¿Cómo consiguieron las cobras escupir veneno para defenderse?

JUAN JOSÉ CALVETE CHORNET

Profesor de Investigación del CSIC. Venómica Evolutiva y Traslacional: caracterización proteómica de venenos de serpientes y su neutralización por antivenenos, Instituto de Biomedicina de València (IBV – CSIC)

Cobra escupidora de Mozambique
Cobra escupidora de Mozambique (Naja mossambica). Wikimedia Commons / Bernard DUPONT, CC BY-SA

Nuestro planeta azul es una isla cósmica llena de peligros para la inmensa mayoría de sus pobladores. En este hábitat, en el que todas las especies del Reino Animal son tanto predadores como presas de otras especies, sobrevivir consiste grosso modo en “comer y evitar ser comido”.

Como resultado de esta presión evolutiva, en todos los ecosistemas donde hay competencia por los recursos hay organismos que han desarrollado la capacidad de producir veneno y utilizarlo como parte de su estrategia de supervivencia.

Para algunos organismos, el veneno juega un rol esencialmente defensivo. Este sería el caso de los insectos sociales (abeja, avispa), anfibios (ranas, sapos, tritones, salamandras) u organismos marinos (equinodermos, celentéreos, peces). Estos animales suelen poseer rasgos llamativos a los sentidos (aposematismo) que advierten a los atacantes de su toxicidad. Les avisan de la inconveniencia de entrar en conflicto.

Para otros animales, el veneno representa un carácter trófico con el que inmovilizar rápida y eficazmente a la presa con el mínimo riesgo para la propia integridad física. Éste es el caso de arañas, escorpiones o caracoles marinos del género Conus. Pero también el de las más de 700 especies de serpientes venenosas que, con excepción de la Antártida, han colonizado todos los océanos y continentes de nuestro planeta.

Un caso peculiar: las cobras escupidoras

Un caso curioso de utilización poco habitual del veneno es el desarrollado por las cobras escupidoras del género Naja. Una de las más conocidas es la cobra india o cobra de anteojos (Naja naja). Es célebre por ser la serpiente que eligen los encantadores de serpientes.

Todas las serpientes de este género poseen potentes venenos que, inyectados en sus presas, destruyen los tejidos y causan parálisis neuromuscular y muerte por asfixia.

Pero, a diferencia de la mayoría de sus congéneres, las cobras escupidoras africanas y asiáticas han desarrollado independientemente la capacidad de escupir el veneno. Y nos preguntamos: ¿cómo lo han hecho?

Cobra escupidora de Mozambique (Naja mossambica) escupiendo.
Cobra escupidora de Mozambique (Naja mossambica) escupiendo. ©Wolfgang Wüster

La adaptación anatómica es la clave para escupir

La adquisición de este rasgo evolucionó sobre dos preadaptaciones anatómicas claves. Por un lado, adquirieron la habilidad de erguirse a más de un metro sobre el suelo. Al mismo tiempo, aplanaron las costillas de la cabeza cuando se sentían amenazadas. De esta forma, mostraban una postura amenazante que alertaba a posibles predadores del peligro de un enfrentamiento.

Posteriormente, modificaron la apertura del canal de inyección del veneno. Esto permitió eyectarlo desde una distancia de hasta dos metros y medio. Además, dio la posibilidad de hacerlo con gran precisión, hacia los ojos del potencial agresor. Así consiguen que se quede ciego el tiempo suficiente para poder ponerse a resguardo. La presión selectiva que favoreció este mecanismo de defensa ha permanecido elusiva hasta muy recientemente.

El laboratorio de Venómica Evolutiva y Traslacional (Instituto de Biomedicina de Valencia, CSIC) ha participado, junto a investigadores de otras 16 instituciones europeas, americanas y australianas, en un estudio multidisciplinar de reconstrucción de la filogenia y de la evolución del veneno asociada a la cladogénesis del género Naja.

La investigación publicada en la revista Science el pasado 22 de enero mostró que el veneno de las cobras escupidoras divergió funcionalmente del carácter esencialmente neurotóxico de sus ancestros en dos periodos.

Primero en África, hacia finales del Mioceno y principio del Plioceno (hace entre siete y cinco millones de años). Posteriormente (hace unos 3.5 millones de años) y de manera convergente, en un clado de cobras asiáticas.

Funcionalmente, este cambio evolutivo está mediado por un aumento de la concentración de fosfolipasas A2. Estas, al actuar sinérgicamente con citotoxinas de la familia 3FTx (abundantes en el veneno basal) provocan grave daño ocular, conjuntivitis y erosión de la córnea. Además, potencian la activación de neuronas sensoriales que señalizan una sensación de dolor intenso. Infecciones secundarias a las erosiones corneales pueden producir opacidades permanentes que dificultan la visión temporal o permanentemente.

Primates y serpientes, de la mano

Primates y ofidios han compartido gran parte de su historia evolutiva. Los antepasados de nuestros antepasados evolucionaron en los árboles de la selva lluviosa africana bajo fuerte presión para distinguir la silueta de serpientes arbóreas. Estas eran primas hermanas de las actuales constrictoras (boas, anacondas, pitones), que esperaban, camufladas entre el follaje, la oportunidad de obtener un buen bocado.

La bipedestación arbórea desarrollada como medio de locomoción rápida entre las ramas frondosas y la agudeza visual representaron caracteres adaptativos. Además, permitieron a nuestros ancestros cambiar el hábitat del bosque lluvioso en retroceso por la pradera africana a final del Mioceno. Así, también pudieron recolectar alimento con ambas manos y avistar por encima de los pastos a potenciales depredadores.

La separación de nuestro linaje (homo) del de los simios africanos (los antecesores de los actuales chimpancés y bonobos) coincide cronológicamente con el origen de las serpientes escupidoras africanas. Lo mismo sucede con la emergencia evolutiva de las cobras escupidoras asiáticas y la llegada de Homo erectus a Asia.

Todo ello sugiere que nuestros antepasados, homínidos que habían sido forzados a abandonar la vida arbórea y caminar erguidos por la sabana africana, plantearan una gran amenaza para las serpientes. Estos pudieron ejercer una presión selectiva para favorecer el comportamiento defensivo de desactivar, desde una distancia segura para la serpiente, la acción del agresor rociándole veneno.

El estudio de los venenos de serpientes brinda la fascinante oportunidad de desentrañar la evolución de su arsenal tóxico, su papel en la biología del animal que lo produce y el régimen de interacciones y presiones evolutivas mutuas entre la serpiente y los demás ocupantes con los que comparte ecosistema.

La emergencia del veneno como carácter defensivo en las cobras escupidoras proporciona un ejemplo notable de evolución convergente. Esta nueva pieza del puzle de la historia natural de las serpientes venenosas tiene, además, connotaciones biotecnológicas para el desarrollo de remedios contra las graves consecuencias que este tipo de veneno causa en campesinos de entornos rurales de África y Asia. Esto condena a las víctimas y a sus familiares dependientes a un círculo vicioso de marginación social y pobreza.


Este artículo ha sido publicado originalmente en The Conversation

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El ADN más antiguo jamás secuenciado revela claves de la evolución de los mamuts

DAVID DÍEZ-DEL-MOLINO

Postdoctoral Researcher, Centre for Palaeogenetics, Stockholm University

LOVE DALÉN

Professor in Evolutionary Genetics, Centre for Palaeogenetics, Stockholm University

Ilustración del mamut de la estepa, antecesor del mamut lanudo. Beth Zaiken/Centre for Palaeogenetics, Author provided
Ilustración del mamut de la estepa, antecesor del mamut lanudo. Beth Zaiken/Centre for Palaeogenetics, Author provided

Cuando hablamos de mamuts, la mayoría de la gente piensa en el mamut lanudo, la especie más característica de la Edad de Hielo. Sin embargo los mamuts son un grupo amplio de especies que se originaron en África hace unos 5 millones de años, para luego expandirse a lo largo de Eurasia y América del Norte.

Hace un millón de años solo había una especie de mamut en Siberia, el mamut de la estepa. Hasta ahora se pensaba que estos mamuts eran la especie ancestral de todas las que aparecieron más tarde, como el mamut lanudo o el mamut colombino.

En nuestro último estudio, hemos secuenciado el ADN de restos de mamut de más de un millón de años de antigüedad hallados en depósitos de permafrost. Hemos descubierto un linaje nunca antes descrito y otros aspectos sorprendentes de la historia evolutiva de estos animales.

¿Cómo se recupera un ADN tan antiguo?

En el 2017, unos colaboradores paleontólogos nos enviaron fragmentos del molar de tres mamuts de la estepa encontrados en el permafrost Siberiano en los años 70 del siglo pasado. Se sabía que podían tener más de un millón de años de antigüedad. De haber sido recuperados en la penísula ibérica, estos mamuts habrían convivido con los primeros Homo antecessor de Atapuerca.

Unos días más tarde, nuestra compañera Patrícia Pečnerová entró en el laboratorio con un objetivo claro: extraer ADN de estas muestras de mamut extremadamente antiguas. ¡Y lo consiguió!

Una vez que secuenciamos ese ADN, tuvimos que analizar si realmente provenía de los mamuts o simplemente se trataba de ADN contaminante de bacterias y microbios. Utilizamos un molde: el genoma del elefante africano, un pariente cercano del mamut.

Con la ayuda de algoritmos complejos y superordenadores, comparamos las secuencias genéticas de los mamuts con las del elefante para buscar similitudes y así poder ordenarlas.

En total, entre las tres muestras pudimos recuperar miles de millones de secuencias de ADN de mamut. Patricia se apresuró a crear árboles filogenéticos –como un árbol de familia de los mamuts– con estos datos y, ¡bingo!, quedó claro que teníamos ADN de mamut de más de un millón de años.

Antes de poder explorar las implicaciones, dedicamos muchas horas a certificar que las muestras eran tan antiguas. Por ejemplo, una de las características de un ADN tan degradado es un patrón conocido de mutaciones causadas por reacciones químicas. Otra es que se encuentra fragmentado en pequeñas secuencias. Nuestro ADN claramente presentaba estos dos patrones típicos.

Linajes desconocidos y orígenes híbridos

Lo primero que intentamos resolver fue la posición de nuestras muestras en el árbol evolutivo de todas las especies conocidas de mamuts.

Nuestros resultados indicaron que una de ellas, de 1,1 millones de años de antigüedad y a la que llamamos Adycha (el río cercano a los depósitos de permafrost donde se excavó), pertenece a un linaje de mamuts ancestral al mamut lanudo.

Sin embargo, la muestra más antigua (Krestovka), de 1,2 millones de años, parecía pertenecer a un linaje de mamuts nunca descrito. Colocarla en el árbol evolutivo era más complicado. En algunos análisis parecía estar más relacionada con el mamut lanudo y en otros con el mamut colombino.

Resolver este enigma nos costó incontables horas de discusión y complicados análisis genéticos. Pero al final dimos con la clave: el mamut colombino era resultado de la hibridación de dos linajes distintos de mamuts. Nuestros resultados sugieren que la mitad del genoma del mamut colombino procede del linaje del mamut de Krestovka y la otra mitad del linaje del mamut lanudo.

Colmillo de mamut lanudo en Siberia. Love Dalén, Author provided
Colmillo de mamut lanudo en Siberia. Love Dalén, Author provided

Estudiando la evolución en tiempo real

El mamut lanudo se caracteriza por sus adaptaciones al clima ártico. Por ejemplo, tiene el pelo espeso y enmarañado, las orejas y la cola pequeñas para evitar perder calor a través de ellas, depósitos de grasa subcutánea y ritmos circadianos adaptados al ártico.

En nuestro estudio, seleccionamos aquellos genes relacionados con estas adaptaciones en el mamut lanudo y los comparamos con el genoma de uno de nuestros especímenes antiguos, Adycha. Sorprendentemente, descubrimos que la mayoría de estas adaptaciones, más del 85 %, estaban ya presentes en el genoma de este mamut de hace más de un millón de años.

Creemos que esto tiene implicaciones más allá de la evolución de los mamuts. Una de las disyuntivas más clásicas en el campo de la biología evolutiva es la velocidad a la que actúa la selección natural. Existen dos hipótesis opuestas: que la evolución es un proceso gradual y constante en el tiempo, o que se producen acelerones evolutivos justo cuando se originan especies nuevas.

Nuestros resultados sugieren que, al menos en el caso del mamut lanudo, la primera hipótesis es más correcta. No encontramos evidencia de un acelerón en la velocidad de la selección natural en la época en la que se origina la especie. Además, la gran mayoría de sus adaptaciones características ya estaban presentes mucho antes del origen de la especie, estimado hace unos 700 000 años.

Love Dalén y Patrícia Pečnerová con un colmillo de mamut. Gleb Danilov, Author provided
Love Dalén y Patrícia Pečnerová con un colmillo de mamut. Gleb Danilov, Author provided

¿Podremos recuperar ADN incluso más antiguo?

Hasta ahora, el ADN más antiguo que se había podido recuperar pertenecía a los restos de un caballo de entre 560 000 y 780 000 años de antigüedad hallado en Yukon, Canadá.

Nuestros mamuts comparten una característica clave con este caballo: sus molares fueron recuperados de depósitos de permafrost, una capa de suelo que ha permanecido a temperaturas bajo cero desde hace cientos de miles de años. Al estar congelado, la degradación del ADN de estos restos se ha ralentizado tanto que ha permitido que se conservase hasta hoy.

Por eso, pensamos que, para poder recuperar material genético incluso más antiguo, la mejor oportunidad reside en los restos de mamuts u otros animales que se hayan preservado en permafrost. Lamentablemente, los depósitos de permafrost más antiguos datan del Pleistoceno temprano, hace unos 2,6 millones de años, por lo que esta fecha es probablemente el límite temporal máximo para recuperar ADN.


Este artículo ha sido publicado originalmente en The Conversation

https://blogs.publico.es/otrasmiradas/

 

CURIOSIDADES DE LOS ANIMALES,CURIOSIDADES MARINAS

La triste razón de porqué las ballenas de Bryde abren la boca para atrapar peces

En reddit se hizo viral el video de una ballena abriendo su boca como una trampa para capturar peces. Muchos nos sorprendimos de la inteligencia…

Planeta Curioso – Las Curiosidades del mundo increíbles, raras y extrañas

Un viaje por el fascinante cementerio de árboles en el desierto de Namibia

Por su aspecto surrealista es conocido como el lugar “muerto” más bello de la Tierra.

El Dead Vlei en el desierto de Namibia, es uno de los lugares más misteriosos del planeta y más hermosos a la vez. Por mucho tiempo fue un misterio ver árboles muertos permanecer intactos en el desierto de Namibia. Ahora, es un paraíso para los fotógrafos que aman los contrastes y colores.

Ghost dance by Jirawat Plekhongthu on 500px.com

El Dead Vlei, suele traducirse como “valle de la muerte”. Pero muchos aseguran que Vlei (en el idioma afrikáans), significa “lago o pantano”, por lo que en realidad se traduciría “pantano o lago de la muerte”.

Se encuentra situado entre las dunas más altas del mundo, algunas de las cuales superan el Empire State Building (381m) y miden alrededor de 1.312 pies (400 metros) de altura.

Shadows by Catalin Mitrache on 500px.com
Namibia – Deadvlei by Fabrizio Fenoglio on 500px.com
Petrified Trees of Deadvlei by Luke Whitman on 500px.com
Dead Vlei III by Hans Gasser on 500px.com
Dalì by Francesco Riccardo Iacomino on 500px.com

El Dead Vlei es ahora una tierra seca y desértica que una vez contuvo un río y albergó muchos árboles y plantas en medio del desierto. Pero hace unos 900 años que el clima cambió y las dunas imponentes bloquearon el acceso del agua al lago.

Sin agua los árboles (kameeldoringboom) murieron, pero el clima extremo les impidió desintegrarse normalmente. Por eso, permanecen perfectamente conservados los esqueletos de aquellos árboles que atestiguan que hace mucho tiempo ese lugar estuvo rebosante de agua y vida.

Por su aspecto surrealista es conocido como el lugar “muerto” más bello de la Tierra.

Deadvlei by Mark Holdefehr on 500px.com
Un viaje por el fascinante cementerio de árboles en el desierto de Namibia
Deadvlei by night by Alessio Marradi on 500px.com

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Este artículo se publicó originalmente en planetacurioso.com el 21 de noviembre de 2018. Actualizado el 4 de enero de 2021.

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