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Léeme con todo tu cerebro

Imagen tomada de Pinterest Miguel de Cervantes Saavedra decía que "el que lee mucho y anda mucho, ve mucho y sabe mucho." Y es que a quien lee se le nota por todos lados; y a quien no, también. Esta vez, basándose en escaneos del cerebro y pruebas de lectura, un estudio identificó que es gracias al trabajo conjunto y coordinado de diferentes partes de este órgano que podemos leer.

Qinghua He, del Instituto del Cerebro y la Creatividad de la Universidad del Sur de California, Estados Unidos, y su colegas observaron la relación que existe entre la habilidad que los humanos tenemos para leer y la estructura del cerebro. Para esto, pidieron a 426 universitarios diestros (los zurdos utilizan el hemisferio contrario para leer) que desempeñaran siete pruebas diferentes para estudiar tres aspectos en su habilidad de lectura: la capacidad de los participantes para pronunciar palabras impresas, qué tan bien podían hacer conexión entre una palabra nueva y su sonido, y qué tan rápido podían leer en voz alta. Cada uno de estos tres aspectos fue relacionado con el volumen de la materia gris en diferentes partes del cerebro, es decir, la cantidad de neuronas.

Las imágenes por resonancia magnética mostraron que la capacidad para pronunciar palabras impresas está fuertemente conectado con el volumen de materia gris en el lóbulo parietal superior izquierdo, zona relacionada con el procesamiento del lenguaje; la asociación palabra nueva-sonido está conectada con el hipocampo y el cerebelo; la habilidad para leer rápido en voz alta está relacionada con las cortezas occipital, temporal, parietal y frontal.

Los resultados sugieren que la capacidad de leer es fruto de la suma de capacidades únicas, como son habilidades cognitivas generales, inteligencia y velocidad de procesamiento. Además, proporcionan nuevas perspectivas sobre la arquitectura cognitiva y neuronal de la lectura, así como la posibilidad para que las personas que tienen dificultad con la lectura ejerciten partes específicas de su cerebro a partir de terapias dirigidas.

Aunque no hay duda de que la lectura es un proceso que se tiene que construir, los sistemas neuronales para hacerlo existen. El siguiente paso en la investigación será la combinación de estos resultados con el estudio de otros factores, como es la materia blanca así como pruebas de lectura más precisas para identificar la habilidad de lectura de los participantes.

 

Fuentes: Artículo original en Journal of Neuroscience | Nota en Eurekalert!

Observan las escenas más espectaculares y su vista se deteriora

Imagen tomada del sitio Redorbit.com Cuando los astronautas están en el espacio, sus cuerpos cambian: pierden masa muscular y ósea, producen menos células rojas y su corazón se puede atrofiar. Los especialistas en medicina aeroespacial saben de esta situación, por lo que recomiendan contrarrestarlos con ejercicio y una dieta específica. Sin embargo, hay algo que no sabían: la visión también sufre cambios.

El astronauta Michael Barratt, médico aeroespacial, pasó 200 días en la Estación Espacial Internacional y cuando regresó a la Tierra, notó que su visión se había deteriorado. Al consultar los registros médicos de otras misiones, detectó que muchos astronautas reportaron problemas similares, pero a nadie se le había ocurrido que podría haber una causa común.

Por las observaciones de Barratt e imágenes por resonancia magnética, se piensa que la pérdida de la visión que experimentan los cosmonautas es consecuencia de pasar tiempo en el espacio exterior: como sus fluidos corporales no son jalados hacia abajo, la presión en su cráneo aumenta, lo que lleva a que los nervios ópticos se hinchen, los ojos se aplanen levemente y la visión se vuelva borrosa.

Hay dos cosas que no están claras acerca del síndrome ocular del viaje espacial: por qué afecta a más hombres que mujeres, y si esto podría ser un daño permanente cuando los cosmonautas regresan a la Tierra. Aunque seamos honestos: si tuviéramos la oportunidad de pasar unos días en el espacio y maravillarnos con el fabuloso espectáculo ¿cuántos no daríamos nuestra vista a cambio?

Fuentes:  Nota de Science | Artículo que muestra la identificación de anormalidades intraorbitales e intracraneales en astronautas que viajaron al espacio.

Londres tropical ¿y ahora qué más?

Tiene alrededor de dos meses que fue el 21vo Simposio de Biodiversidad Tropical, en Londres. Su objetivo fue presentar y discutir nuevos métodos interdisciplinarios y genómicos para acelerar el estudio de la biodiversidad y la función de ecosistemas tropicales. El que un simposio sobre biodiversidad tropical ocurra en una ciudad famosa por su clima triste y en un país cuya riqueza biológica entera es equiparable a la que puede existir en un solo árbol del Amazonas pareciera ridículo, y lo es. Pero el simposio ocurrió aquí no como tributo a la ironía, sino porque fue organizado por el Natural History Museum (Museo de Historia Natural) de Inglaterra y sus ponentes fueron sobretodo investigadores basados en Europa y Estados Unidos.

La casi ausencia de investigadores de países tropicales en el simposio invita a reflexionar, pero dejo esa discusión para otra ocasión. Lo que sí voy a subrayar es que fue el Natural History Museum quién organizó esta reunión, y que The Smithsonian Institution (El Instituto Smithsonian)  de Estados Unidos, tuvo una presencia fuerte. Estos museos, como todo museo de historia natural que se respete, son también (y principalmente) centros de investigación sobre el mundo vivo. Albergan ejemplares de plantas y animales cuyas colectas se remontan a días previos a Darwin, y que vivieron el esplendor de las excursiones naturales a los que fueran (algunos siguen siendo) los territorios inexplorados del mundo. Guardan el trabajo de nombres que suenan a leyenda, como Joseph Banks, el naturalista a bordo del primer gran viaje del Capitán Cook; Mary Anning, quien descubrió los primeros fósiles de Ichthyosaurus y Plesiosaurus, cuando había poca evidencia para contradecir la versión Bíblica de la creación; y los propios Charles Darwin y Alfred R. Wallace, los  co-descubridores de la teoría de la evolución por selección natural.

  Mariposas colectadas por Wallace en el siglo XIX. Imagen del acervo digital de Wallace del Natural History Museum. © The Natural History Museum, London

 

Así, el museo que el público ve son unos cuantos ejemplares de particular atractivo más mucho relleno didáctico. Los verdaderos tesoros de los museos de historia natural están cerrados al público: anaqueles con cajones que llenan cuartos de pared a pared y de piso a techo.

 

Anaqueles en la colección de insectos del Natural History Museum en Londres

 

La colección de escarabajos del museo que visité en Inglaterra es de unos 10 millones de ejemplares. Ocupan 22 mil anaqueles como el de la foto, cada uno con decenas de cajones entomológicos con sus respectivos especímenes etiquetados y montados con todo cuidado.

 

Uno de los cajones entomológicos con ejemplares históricos. Quién los enseña es Conrad Gillet, estudiante de doctorado del museo, amigo y entomólogo brillante, de esos que le dedican su vida a los escarabajos con más pasión de la que la gente le dedica a vivir.

 

El museo en total tiene más de 70 millones de especímenes que van de microorganismos a esqueletos de mamuts. La mayoría de los ejemplares provienen de países tropicales, muchos de México.

 

Dynastes hyllus de México. Estos escarabajos alcanzan los 3.5 -7.5 cm de largo. Viven en bosques mesófilos, que son de los ecosistemas más amenazados del país, sólo quedan fragmentos pequeños en Veracruz, Puebla, Oaxaca y Chiapas.  

Hacemos drama por el penacho de Moctezuma, pero la verdadera tragedia es que los ejemplares tipo (es decir el primero con el que se describe una especie) de un sinnúmero de especies mexicanas de plantas y animales están en algún herbario o colección fuera de México. Por ejemplo el herbario el Real Jardín Botánico de Madrid guarda los especímenes que  José Mariano Mociño y Martín de Sessé colectaron durante la Real Expedición Botánica a la Nueva España entre 1787 y 1803. Su base de datos actual cuenta con 14,515 registros que corresponden a 1,879 géneros y 7,635 especies pertenecientes a México, Cuba, Perú y Estados Unidos.

Visto con ojos resignados, la verdad es que cuando la mayor parte de estas colecciones se crearon no éramos país siquiera. Con ojos menos condescendientes se siente como parte de los tantos atropellos del colonialismo. En una palabra: historia. De esa que hay que saber pero, creo yo, también poder aterrizar en su contexto para caminar el presente. Hoy los museos están abiertos a investigadores de todo el mundo y las redes de colaboración son, burocracia de por medio, funcionales. Además México tiene sus propias colecciones con investigación de primer nivel. Por ejemplo el Herbario Nacional de México resguarda más de un millón de ejemplares, es el más grande de Latinoamérica, uno de los 10 más activos del mundo y con ejemplares más recientes pero también de valor histórico.  Al mismo tiempo, la CONABIO tiene un programa de repatriación de datos curatoriales de colecciones en el extranjero, que puede consultarse a través del Herbario Virtual.

 

Imagen del Herbario Virtual de la CONABIO del holotipo de la orquídea Epidendrum magnificum colectado en 1899 .

 

Lo importantes es que estas colecciones existen y que, en gran medida gracias a ellas, comenzamos a entender la biodiversidad del planeta bajo la mirada de la ciencia. Darwin y Wallace fueron parte de la tradición de enviar naturalistas a describir y colectar el mundo vivo, y el resultado de sus viajes fue la teoría de la evolución. Hoy son los museos y su vínculo con las universidades quienes continúan con la investigación. Ya no se trata sólo de colectar y describir la basta variedad de la vida en la tierra, sino ahora los biólogos viven con el homérico objetivo de entender los procesos ecológicos y evolutivos que generan y mantienen la diversidad de la vida (y la vida misma) en la Tierra.

La biodiversidad no son los ejemplares secos y montados en algún cajón del mundo, sino los seres vivos que pululan ecosistemas de los que sabemos miserias. Pero los museos de historia natural aún son útiles. Primero como cuartel central para los investigadores y luego como acervo histórico y referencia. Sus bases de datos (que se encuentran unidas en una red) permiten obtener una rica información de lo que hay (o hubo) en diversos lugares de la Tierra sin tener que emprender de nuevo cada una de las expediciones. Y también permiten dirigirlas al lugar geográfico correcto según los organismos que se desee estudiar con las herramientas de la biología moderna: métodos de muestreo refinados y estadísticamente útiles; el ADN y las puertas que abre al entendimiento de la evolución; y el fundamento teórico de los procesos ecológicos y evolutivos.

Mucha de esta investigación moderna se enfoca en los ecosistemas de Latinoamérica, África meridional y el sureste asiático no como una especie de sondeo de la riqueza natural de las colonias (como lo fue al menos en parte la justificación de las expediciones de antaño), sino con un genuino interés en entender la evolución y ecología de la vida en los sitios que ésta es más abundante, diversa, desconocida y amenazada: los ecosistemas tropicales. Por eso, varios párrafos después, es que instituciones como el Natural History Museum y The Smithsonian Institution, organizaron el simposio.

No es de sorprenderse entonces que muchas de las presentaciones se enfocaron en cómo hacer uso de las muestras de los museos con los métodos de secuenciación de nueva generación, que permiten secuenciar genomas completos (o casi completos) de forma relativamente barata. El problema principal es que estos métodos requieren ADN de buena calidad, pero el de los ejemplares de museos está deteriorado. En la furia por proteger a los especímenes del ataque de hongos y de otros organismos, en tiempos históricos los ejemplares de museos fueron bañados con químicos que funcionaron muy bien para detener infestaciones de hongos e insectos por la misma razón que luego se etiquetaron como altamente cancerígenos: destruyen el ADN. Muchos de los tesoros más antiguos de los museos son cascaritas de útiles características anatómicas, pero casi nada más.

Así pues, muchos estudios se están dando a la tarea de volver a colectar lo ya colectado, esta vez incluyendo una muestra de ADN. Por supuesto que sería ridículo, imposible e innecesario volver a colectar un edificio de muestras. Pero no es descabellado tener un representante por Género o si quiera por Familia. Estudiar estos genomas traería grandes aportaciones al entendimiento del árbol de la vida. Es aquí cuando museos de países como el nuestro podrían posicionarse a la par que sus símiles de países desarrollados. México podría sostener una de las colecciones más importantes del siglo XXI, de las que se requieren para tener un mejor entendimiento de la evolución de la biodiversidad y que quizá guarden hallazgos insólitos. Comento la idea de tener un banco de ADN o de tejido de calidad para estudios genómicos no como la gran revelación, sino como algo que ya está pasando. Tenemos la comunidad científica, la legislación y las principales colecciones de México empiezan a incluir muestras de ADN. Pero desconozco si hay un llamado formal para crear un banco de tejido de forma más sistemática. Además, no sólo son investigadores nacionales quienes piensan en esta línea. Gente como Johnathan Coddington, quien en el simposio habló de cómo pasar de los inventarios de museos a la genómica, considera que ésta es la posición que los museos de países tropicales deberían tomar.

Dónde y quiénes investigamos la biodiversidad es relevante por motivos éticos, políticos y relevantes a su conservación. Pero la esencia es entender el mundo vivo, desentramar la complejidad de los procesos evolutivos y ecológicos que generan y mantienen la biodiversidad, ese fenómeno común a todo nuestro planeta, sin importar nuestros artificiales límites geopolíticos. Por eso en el simposio se discutieron también otros métodos útiles para el estudio de la biodiversidad que poco tienen que ver con los museos. Por ejemplo: el uso de imágenes LIDAR para evaluar la estructura del bosque; la secuenciación de ADN obtenido directamente de muestras de suelo o de excrementos animales; el combinar información espacial junto con información filogenética; y varios más.

La idea era presentar la gama de técnicas disponibles para discutir así nuevas posibilidades y ángulos, plantear preguntas claves e inquirir a los ecosistemas tropicales con la biología del siglo XXI. Pero esto último no pasó, al menos no cómo yo lo esperaba. Como esa sensación que a veces da el cine, cuando un gran tema, un reparto galardonado y una producción de millones no logran condensarse en una obra que nos arranque aplausos como una reacción fisiológica. Las grandes hipótesis son escasas, aún más que los grandes guiones. Hay que especializar y extender al límite tecnológico las herramientas, pero también dedicar nuestras mentes y reuniones a las preguntas. La posibilidad de estudiar la biodiversidad desde genes hasta ecosistemas ya es posible ¿Qué queremos saber?

 

Acerca del autor

Alicia Mastretta Yanes es Bióloga egresada de la UNAM y actualmente cursa su doctorado en la University of East Anglia, Inglaterra. Su proyecto explora la relación entre las características físicas del paisaje y la distribución de la diversidad genética en plantas de alta montaña de México.

Pincha la gota, limpia el océano

Imagen tomada del sitio de la nota fuente en Science Uno de las mayores complicaciones de los derrames de petróleo en el mar es que el agua salada causa que el petróleo se fragmente en gotas pequeñitas, sumamente difíciles de extraer. Recoger gota por gota no parece ser una solución viable. Para solucionar este problema, investigadores de diferentes universidades chinas han ideado una tecnología inspirada en lasespinas de los cactus.

La heroína de esta película es la tensión superficial. Cuando hay suficiente humedad en el aire, se condensan gotitas de agua en las afiladas puntas de los cactus. Por la forma cónica de la espina, la gota se hace ovalada, pero naturalmente tiende regresa a su forma redonda. Este forcejeo interno va arrastrando a la gota hacia la base de la espina del cactus. El equipo de científicos, liderado por Lei Jiang, de la Universidad de Beihang, tomó el diseño de las espinas de los cactus para agujas de cobre que pueden recoger el petróleo del agua de mar.

Puesto que el volumen de las gotas que se pretenden extraer es micrométrico (un millón de veces más pequeñas que un metro), las espinas sólo tienen medio milímetro de largo. El equipo las fijó a un dispositivo hecho de un material que absorbe el petróleo, pero no el agua. Las pruebas de los investigadores indican que su tecnología puede recoger hasta 99% del petróleo en una muestra de agua marina.

Éste es un ejemplo más de tecnología inspirada en los seres vivos (práctica conocida como biomimesis) quienes ya han resuelto muchos problemas que nosotros ni siquiera nos hemos planteado aún.

Fuente: Artículo original, publicado en Nature Communications

Cometas descansan en el cinturón de asteroides a la espera de su rayito de Sol.

Interpretación gráfica del viejo (arriba), nuevo (medio) paradigma y abajo vemos como era hace muchos millones de años con base en el nuevo paradigma por Ignacio Ferrin de la Universidad de Antioquia. Un grupo de astrónomos colombianos, provenientes de la Universidad de Anitoquia, Colombia, ha encontrado en el cinturón principal de asteroides (una zona en nuestro Sistema Solar que abarca desde la órbita de Marte hasta la de Júpiter), que algunas de estas rocas no son asteroides, sino cometas dormidos capaces de regresar a su forma activa con un pequeño aumento porcentual de la energía que reciben del sol. Algo así como cierta princesa de Disney, pero en el espacio, con rocas y rayos del Sol.

En el Sistema Solar, los cometas están entre los objetos más pequeños. Normalmente su tamaño es de pocos kilómetros y están compuestos de una mezcla de rocas y hielos, lo que provoca que al momento de aproximarse a nuestra estrella (cosa poco común debido a sus órbitas elípticas grandes), algunos de estos hielos se conviertan en gases, dándoles la cola de gas con la cual normalmente los recordamos.

Lo que llamó la atención del equipo de investigadores compuesto por Ignacio Ferrin, Jorge Zuluaga y Pablo Cuartas, fue que en la última década, se habían descubierto 12 cometas activos en la región principal del cinturón asteroides, zona que se pensaba estar compuesta por asteroides sin algún tipo de actividad. Ferrin comentó: “imagínense todos estos asteroides yendo alrededor del sol por eones (eón: período de tiempo en los que se desarrolla el universo), sin ningún tipo de actividad. Hemos encontrado que algunos de estos no son rocas muertas después de todo, sino cometas inactivos que podrían regresar a la “vida” si la energía que ellos reciben del Sol se incrementa por un pequeño tanto por ciento”. Debido a esto el equipo los llamó “Lazarus Comets”.

Por sorprendente que parezca, esto podría pasar con bastante facilidad, ya que muchos de estos objetos en el cinturón, son empujados por la gravedad de Júpiter. Lo que podría provocar un cambio en la órbita de los objetos y llevarlos a la distancia mínima necesaria del Sol (perihelio) y ¡BAM! De vuelta a la vida errante.

Con base en este nuevo paradigma, podemos pensar en un cinturón principal lleno de miles de cometas activos, que con el tiempo envejecieron y finalmente cesaron la actividad, dejándonos sólo viejos que con un poco de calor se reaniman para recordarnos de su glorioso pasado.

Nota fuente en la Royal Astronomical Society | El artículo es de libre acceso y está publicado en “Monthly notices of the Royal Astronomical Society”

Los chitas no abandonan la caza porque se sobrecalienten

Chita (imagen tomada de Wikipedia) Estos animales, los más rápidos en tierra, se dan por vencidos en el 60% de sus intentos de caza. La idea que dominó por mucho tiempo sugería que esto se debía a que sus cuerpos se sobrecalentaban, ya que cuando se les ponía a correr sobre una cinta, alcanzaban temperaturas de hasta 40.5º C. Esta vez, investigadores de la University of the Witwatersrand, en Sudáfrica, y la University of Western Australia, en Australia, estudiaron chitas en su vida silvestre y no en un laboratorio (o en este caso, un gimnasio).

De manera remota, los investigadores midieron la temperatura del cuerpo de cuatro chitas cada minuto y su actividad locomotora cada cinco cuando se encontraban cazando de manera espontánea. Observaron que los animales abandonaron la caza no porque se sobrecalentaran, pues cuando se rendían, el promedio de temperatura corporal era de 38.4º C. En cambio, la temperatura aumentaba 1.3º C cuando la caza era exitosa, el doble de cuando no lo es; esto es importante pues los investigadores mencionan que el nivel de actividad es similar terminen con o sin alimento.

Los investigadores proponen que el aumento de temperatura es resultado del estrés que genera la cacería, ya que se encuentran en competencia con otros depredadores, como el león o el leopardo. Sin embargo, no es claro por qué este rápido felino tira la toalla en la mayoría de los casos.

Fuentes: Artículo original | Nota en Science.

¿Estás presionado? Este virus también

Imagen que muestra la cápsula del núcleo (hexágono morado), el complejo del poro nuclear (mostrado con una flecha y marcado como NPC) en la membrana del núcleo celular (de rosa, marcado como Nucleus). No se observa el DNA debido a que ya había sido expulsado para cuando se capturó la imagen (Tomada del Abstract del artículo). Los fuegos labiales que le salen a mucha gente de una a tres veces al año es herpes labial, una infección causada por el virus del herpes simple tipo 1 (HSV-1). Una investigación en torno a este virus, liderada por Alex Evilevitch, de la Universidad Carnegie Mellon, en Pittsburg, Estados Unidos, junto con su equipo de trabajo, observó que la presión interna que existe dentro del HSV-1 es utilizada para expulsar su DNA dentro de las células humanas. Este mecanismo no es novedoso para la comunidad científica, pues los virus que infectan bacterias (bacteriófagos) se valen de grandes presiones para “disparar” su material genético dentro de ellas; sin embargo sí es el primer virus en infectar células humanas con este mecanismo observado.

En el artículo, los investigadores describen la ruta de acción del HSV-1: la cápsula del virus penetra la célula en cuestión y al llegar a la membrana nuclear, se adhiere. Posterior a maniobras moleculares para perforar la membrana, el virus expulsa su material genético por la presión que se genera debido a gradientes de concentración de agua y iones entre el interior y exterior de la cápsula permeable. Los resultados sugieren que la expulsión del DNA viral es pasiva al principio, ya que el material genético ocupa el 60% del espacio dentro de la cápsula y la presión no es grande. Una vez que una fracción del DNA sale, la presión cambia y se activan procesos enzimáticos que facilitan la expulsión del material restante.

Una vez entendido el proceso de acción y con ayuda de una solución química, los investigadores lograron suprimir la expulsión de material genético del virus por variaciones en la presión osmótica. Las similitudes de la supresión entre virus humanos y bacteriófaos demuestra la universalidad de la presión dentro de la cápsula viral, que en ambos tipos es de la misma magnitud. Los investigadores mencionan que la evolución ha conservado la expulsión de DNA mediada por presión en bacteriófagos y virus eucariontes debido a que es un mecanismo clave y efectivo de infección viral, mismo que es un nuevo blanco para terapias antivirales.

Fuentes: Artículo original | Nota de Eurekalert!

Recuerdo falso, recuerdo genuino

tonegawa Investigadores del MIT han implantado un recuerdo falso en el cerebro de un ratón, que se comporta a todas luces como un recuerdo genuino.

Tu abuelita ha contado tantas veces esa historia vergonzosa de tu infancia que, a pesar de que no tenías la edad suficiente para grabarla en la memoria, cada vez la recuerdas con mas detalles, hasta el punto de que te convences de que es un recuerdo genuino tuyo, y no uno que tu abuelita te plantó después de años de contártelo.

¿Te suena?

La memoria puede engañarnos, haciéndonos creer que recordamos cosas que no vivimos o haciéndonos olvidar experiencias reales. El modo en que los recuerdos se forman en el cerebro es un intenso campo de estudio de la neurobiología, pues aún no se tienen claros todos los mecanismos o principios que sigue la formación y almacenamiento de los recuerdos. Una de las ideas predominantes es que los recuerdos se almacenan en forma de grupos de neuronas interconectadas, estructura conceptualmente conocida como engrama. Este engrama podría estar disperso por el cerebro o en algún punto focalizado. Con los avances técnicos de la neurobiología, estas preguntas ahora se pueden abordar en el laboratorio.

Un grupo de investigadores del MIT (Instituto Tecnologico de Massachusetts), coordinado por Susumu Tonegawa, ha conseguido implantar en ratones un recuerdo falso valiéndose de una tecnología que activa un engrama en particular. La tecnología que hace posible esa activación se llama optogenética y consiste en modificar genéticamente las neuronas del cerebro de los ratones para que expresen una proteina llamada canalrodopsina, la cual es sensible a la luz y activa a las neuronas segun los estímulos de luz que recibe. Los investigadores diseñaron un sistema en el que las neuronas sólo producen la canalrodopsina cuando se activan genes relacionados con la formación de recuerdos. Así, cada vez que se formara un recuerdo, las neuronas involucradas en él expresarían la canalrodopsina y quedarian “etiquetadas" con ella. Para volver a activarlas, los investigadores solo tendrían que estimularlas con luz.

En un estudio publicado el año pasado, este grupo de investigadores probó que su tecnología funcionaba al mostrar que se podía hacer evocar un recuerdo en ratones en cualquier momento deseado. Luego de entrenar a los ratones para que le tuvieran miedo a una sala en particular (por haber recibido en ella ligeros choques eléctricos), las neuronas involucradas en ese recuerdo de miedo quedaban etiquetadas con la canalrodopsina. Los ratones recordaban algo así como “no quiero entrar en esta sala porque aquí me dan toques". Días después, los investigadores metían a los ratones a una sala nueva y los estos se comportaban normalmente ("esta sala no me trae ningun recuerdo en particular"). Pero cuando los investigadores activaban con luz las neuronas del recuerdo anterior, los ratones enseguida se paralizaban de miedo ("no quiero entrar en esta sala porque me dan toques"), a pesar de que nunca les habian dado choques electricos en ella. Este estudio probó que el recuerdo de “no quiero estar en esta sala" estaba almacenado en un grupo determinado de neuronas, aquellas que fueron etiquetadas con la canalrodopsina en la primera sala.

En un estudio publicado hoy en la revista Science, el equipo de Tonegawa fue un paso más allá e implantó en los ratones un recuerdo falso valiéndose de la misma tecnología. Primero, pusieron en una sala a los ratones y los dejaron estar sin darles ningún choque eléctrico. Conforme esta sala se almacenaba en la memoria de los ratones, sus neuronas se iban etiquetando con la canalrodopsina ("en esta sala se está bien"). Al día siguiente, pasaban a los ratones a una sala distinta. En ella, los investigadores les daban choques eléctricos ligeros, generando un recuerdo de miedo ("no quiero estar en esta sala"), y al mismo tempo activaron las neuronas del recuerdo del dia anterior ("una sala en la que se está bien"). Al tercer día, ponían a los ratones en la primera sala y observaban que los roedores se paralizaban de miedo, como si estuvieran en un lugar donde les hubieran dado choques. Los ratones recordaban “no quiero estar en esta sala, donde antes se estaba bien, porque en ella me dieron toques", a pesar de que realmente nunca les dieron choques en ella. Para los investigadores resultó interesante que el recuerdo falso no substituía por completo al genuino: los ratones con el recuerdo falso todavia le temían a la segunda sala, pero no tanto como otros ratones a los que tambien les dieron choques en la segunda sala pero no les plantaron recuerdos falsos.

El equipo de Tonegawa también reporta en este estudio reciente que la actividad neuronal que este recuerdo falso impulsa es idéntica a la que impulsaría un recuerdo genuino. Para ellos, este tipo de investigaciones son una forma novedosa de estudiar el cerebro. “Comparado con los estudios que tratan al cerebro como una caja negra y tratan de acceder a él de afuera hacia adentro, nosotros estamos tratando de estudiarlo de adentro hacia afuera," dice Xu Liu, uno de los autores del estudio recién publicado. “Ahora que podemos reactivar y cambiar los contenidos de los recuerdos en el cerebro, podemos comenzar a hacer preguntas que antes sólo estaban en el reino de la filosofía," comenta Steve Ramirez, otro de los autores del articulo. “Hay preguntas que alguna vez parecían de ciencia ficción que ahora podemos abordar experimentalmente en el laboratorio," añade.

Tal vez estemos acercándonos a un tiempo en el que las abuelitas no tengan que contarnos una historia miles de veces para convencernos de haberla vivido; ahora podrán usar la canalrodopsina para juguetear con nuestras mentes.

Nota fuente en web del MIT | Aqui  articulo original en la revista academica Science 

Cinco metros de cola de hadrosaurio encontrados en Coahuila, México

La cola artículada del hadrosaurio y el brazo señalador de René Hernández. (Tomada del video del INAH). Paleontólogos de la Universidad Nacional Autónoma de México y del Instituto Nacional de Antropología e Historia han encontrado en Coahuila, Mexico, restos fósiles de un dinosaurio en extraordinario estado de preservación. Se trata de cinco metros de la cola de un hadrosaurio, del grupo de los dinosaurios también llamados pico de pato. Los restos tienen 70 millones de años aproximadamente y están tan bien conservados que la estructura aún está articulada. A pesar de que en esa zona del país se han encontrado muchos fósiles del mismo tipo de dinosaurios, ésta es la primera cola articulada que se haya descubierto.

Los paleontólogos, coordinados por Felisa Aguilar del INAH y René Hernández de la UNAM, aún no determinan la especie a la que pertenecen las 50 vértebras caudales (y algunos fragmentos de cadera), pero saben que son de un tipo de dinosaurio pertenecientes al grupo de los Lambeosaurinos, mejor conocidos por tener pico de pato y cresta. (Pensemos en los Parasaurolophus de Jurassic Park).

Se supo del ejemplar por un aviso del edil del municipio General Cepeda, en el estado de Coahuila. Esa zona de México tiene una gran abundancia de fósiles de dinosaurio y otros organismos, pues durante el Cretácico Tardío esa región era una línea de costa llena de desembocaduras de ríos, esteros, lagunas y marismas, ambientes muy propicios para la fosilización de restos orgánicos. Desde hace veinte años se han encontrado fósiles de dinosaurios pico de pato en la región. Específicamente en General Cepeda, se sabía de la presencia de fósiles en buen estado de preservación desde 2011, pero no se había podido hacer despegar un proyecto de rescate. En 2012 volvió a abrirse el sitio para la exploración paleontólogica.

Una cola articulada como la encontrada aquí es rara incluso a nivel mundial, según Hernández. “Descubrir esqueletos articulados no es fácil porque se tienen que dar una serie de condiciones que hayan permitido que el organismo se preserve como este ejemplar", comenta. Ángel Ramírez, también paleontólogo de la UNAM y miembro del equipo de rescate, dice que este hallazgo es importante para el estudio biológico de los dinosaurios porque "vamos a tener una secuencia que permitirá conocer las características de las vértebras”.

Nota fuente en el sitio del INAH | Reportaje en video del INAH | Serie de fotos del diario Excelsior.

Epigenética y ejercicio: una nueva razón para ponerse en forma

(Imagen tomada de lapayne.blogspot.com) Hace no mucho tiempo, James Watson, uno de los descubridores de la estructura del ADN, dijo: “Antes pensábamos que nuestro futuro estaba en las estrellas; ahora sabemos que está en nuestros genes". Hoy en día, y por fortuna, la ciencia nos reafirma cada vez más que esto podría no ser tan cierto.

La verdad es que nuestro ambiente, lo que comemos y a veces hasta lo que hacemos puede modificar la forma en que nuestros genes se expresan —es decir, si se apagan o se prenden—. A esto se le llama epigenética: “todas aquellas cosas extrañas y maravillosas que no pueden ser explicadas por los genes mismos".

A principios de este mes, Charlotte Ling, de la universidad sueca de Lung, lideró un estudio para ver cómo afecta el ejercicio físico la expresión de ciertos genes. Escogió a un grupo de 23 hombres de mediana edad para que realizaran aeróbics y spinning tres veces por semanadurante seis meses.

Terminado ese periodo, Charlotte y su equipo midieron qué tanto había cambiado el nivel de metilos presentes en el ADN de las células adiposas en cada sujeto (los metilos son como señales de tráfico que indican, por lo regular, qué genes deben ser apagados) ¡Los cambios epigenéticos habían ocurrido en más de 7,000 genes! Algunos de éstos genes están ligados a enfermedades como la diabetes mellitus tipo 2 o la obesidad.

Esta investigación vuelve a plantear que los organismos somos algo más que sólo genes y que nuestro estilo de vida podría estar más ligado a nuestra salud de lo que antes pensábamos. Podría ser hora de desenpolvar aquellas olvidadas pesas…

Para animarlos a deshacerse de esos kilos de más, les dejamos esta joyita de los 80’s.

 

Referencias: Artículo original.

¿Cómo sobrevivir sin sexo?

Un rotifero (tomado de la nota en Science) Una pregunta que bien podría salir de la boca de cualquier adolescente (y adulto, no nos hagamos) se la hicieron David Mark Welch e Irina Arkhipova, investigadores que estudiaron a Adinera vaga, una especie de rotífero que junto con otras 460 especies conforman el orden de los Bdelloidea. Lo fascinante de estos animales, que viven en el agua dulce o suelo húmedo, es que han estado célibes por millones de años. ¿Cómo han hecho para aguantarse las ganas? Dentro de este grupo no existen machos y por eso es que a nadie le gana el deseo. En cambio, todos los individuos de Bdelloidea son hembras que se reproducen por partenogénesis: reproducción asexual en la que el crecimiento y desarrollo de embriones se da sin que exista fertilización.

La combinación del DNA de dos padres es suficiente para generar diversidad genética, misma que da paso a la variación entre individuos y a que éstos se adapten al ambiente. Organismos como las bacterias no se reproducen sexualmente, pero tienen la capacidad de transferir genes de una a otra y así contribuir con su diversificación. ¿Cuál es la estrategia de estos rotíferos?

Una es la conversión de genes, en la que un alelo (una forma alternativa de un gen dado) replaza otro cuando se dan mecanismos de reparación del DNA, por ejemplo. Otro es por transferencia horizontal de genes entre un organismo y otro, como sucede con las bacterias. La investigación arrojó que es probable que al menos 8% de los genes de los rotíferos hayan sido adquiridos por transferencia horizontal.

“En general, las líneas germinales de los animales están bien protegidas para no adquirir DNA de fuentes externas. Los Bdelloides son inusuales”, menciona Arkhipova. Sus gametos pueden estar secos por semanas o meses y volver a tener una actividad metabólica normal cuando el agua está disponible de nuevo. Cuando hay escasez de agua, su DNA se rompe en muchas piezas.Esta puede ser una oportunidad para que fragmentos extraños de DNA de bacterias, hongos o algas microscópicas se integren al genoma de los rotíferos”. Incluso genes de otros rotíferos se pueden sumar al genoma de otro rotífero.

Aquí no termina la cosa. Los investigadores observaron que el genoma del rotífero tiene un número extremadamente pequeño de transposones, “fragmentos de DNA, a veces llamadas parásitos genéticos, que son capaces de moverse por el genoma causando mutaciones dañinas”, mencionó Arkhipova. Mientras que el 50% del genoma mamífero está compuesto por transposones, ellos sólo representan el 3% en el genoma Bdelloide, lo que significa protección al genoma de estos animales de muchas mutaciones, cosa que muchos animales no tienen.

Todas estas estrategias permiten que las poblaciones se mantengan genéticamente diversas. Así que si llevas un buen tiempo sin tener sexo, ya tienes otras opciones para tomar en cuenta.

Fuentes: Artículo original | Nota en Science | Nota del Marine Biological Laboratory (Woods Hole, USA)

Dos virus gigantes abren la caja de Pandora

Abrir la caja de Pandora significa, en términos prácticos, realizar una acción que podría parecer pequeña, pero que finalmente tiene consecuencias severas y de gran alcance. Teniendo esto en mente, parece razonable el que hayan nombrado así a las dos nuevas especies de virus gigantes sin parecido alguno en morfología y material genético a ninguna familia de virus anteriormente descrita. De 1 micrómetro de largo y 0.5 micrómetros de ancho, son más grandes incluso que algunas bacterias y eucariontes. Imagen de un Pandoravirus (tomada de la nota en Nature)

Uno de los dos virus fue encontrado en una muestra de agua colectada en costas chilenas por Jean-Michel Claverie y Chantal Abergel, biólogos evolutivos de la Universidad Aix-Marseille en Francia. Originalmente, fue llamado “nueva forma de vida” (NLF, New Life Form) y estaba infectando y matando amibas. Posteriormente, hallaron un organismo similar en un lago de Australia. Al observarlo, cayeron en cuenta: ambas especies eran virus, los más grandes hasta ahora encontrados.

Su tamaño no es lo más impactante: sólo 7% de sus genes coincide con los que se tienen en las bases de datos. “¿Qué demonios está pasando con los demás genes? Esto abre la caja de Pandora ¿Qué clase de hallazgos se harán con el estudio del contenido genético?”, mencionó Claverie. Por esta razón y por su falta de similitud con otros microorganismos, los investigadores llamaron al género Pandoravirus: el virus de aguas chilenas es el Pandoravirus salinus, mientras que el de aguas australianas es el Pandoravirus dulcis.

El que ambas especies se encuentren separadas geográficamente y habiten agua salada y dulce significa, mínimo, dos cosas: la primera es que no son artefacto de células conocidas y la segunda es que el género Pandoravirus está bien distribuido.

Pandoravirus no presenta muchas de las características de organismos celulares como las bacterias. Por ejemplo, no generan sus propias proteínas, no producen energía vía ATP y su reproducción no es por división. Por otro lado, sí contienen genes comunes para virus gigantes y tienen un ciclo de vida viral.

Actualmente, los investigadores están determinando el origen de ambos virus al caracterizar los genes desconocidos y las proteínas que codifican. Además, tienen la hipótesis que los virus gigantes evolucionaron de células y, de estar en lo correcto, el ancestro debió ser muy diferente de las bacterias, archaea y eucariontes que conocemos hoy en día.

Este descubrimiento expande sustancialmente el conocimiento de la complejidad de los virus gigantes y confirma que la diversidad viral todavía está inexplorada. El hallazgo ha sido tan impactante, que incluso los científicos hablan de un cuarto dominio de la vida, que se suma a los otros tres: bacteria, archaea y eucarionte.

 

Artículo original en Science | Nota en Nature (de donde se tomó la cita de Claverie)

 

P.D. Los virus no son los únicos cuya diversidad continua inexplorada. Las bacterias también son un grupo del que conocemos muy poco. Lee más aquí

Un universo congelado

Imagina una época en la que todo el Universo estuviera congelado, a una temperatura increíblemente baja. Pues esto esencialmente sucedió hace aproximadamente 11,500 millones de años, cuando el Universo tenía un cuarto del tamaño actual. Una de las diversas preguntas actuales que invade a la comunidad científica es: si así fue, ¿así podría terminar?

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Para entender este fenómeno nos tenemos que apoyar en un concepto muy pintoresco y que ha sido el cáliz desde su descubrimiento en 1998: la misteriosa -y por ello su nombre- “energía oscura”. Los cosmólogos creen que la energía oscura forma alrededor del 63 por ciento de toda la energía y materia del Universo y este modelo se ha posicionado como uno de los más aceptados para explicar los fenómenos observados, por ejemplo, la idea de que el Universo se está expandiendo a un ritmo cada vez más rápido.

Quizá te estés preguntado en éste punto: “¿Qué significa que el Universo se expanda?” y “¡¿aceleradamente?!” Bueno, en primer lugar, es un hecho seguro que el Universo se está expandiendo, tal y como lo demostró el estadounidense Edwin Hubble ya hace más de 80 años, cuando observó galaxias distantes moviéndose lejos una de otra e increíblemente, a velocidades proporcionales a la distancia entre ellas. Ahora, añadamos la “aceleración” a dicho fenómeno. Que el Universo se acelere quiere decir que crece más deprisa, impulsado por la energía oscura y que hace que la materia que contiene (en forma de galaxias y estrellas) esté cada vez más dispersa y alejada entre sí. Por tanto, las galaxias se mueven lejos de nosotros a una tasa acelerada. Aunque pareciera increíble, el estudio de este tipo de mediciones entre objetos astronómicos no es imposible. La siguiente pregunta es: ¿tenemos que esperar un billón de años para medir las velocidades de las galaxias? ¡Por supuesto que no! Los especialistas en el área son capaces de estudiar la luz de galaxias o de estrellas lejanas que explotaron hace miles de millones de años con la ayuda de telescopios espaciales, como el tan afamado Telescopio Espacial Hubble, proyecto conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Europea. Aunque nos encantaría poder predecir cuándo ocurren este tipo de explosiones estelares, nos vemos obligados a inspeccionar los rincones del Universo en busca de ellas. Y es que estas explosiones son muy raras, tanto así que algunas aparecen una vez por siglo en una galaxia típica.

¿Pero qué tiene que ver la “energía oscura” con el futuro del Universo? Una de las propiedades de esta energía es que es persistente, es decir, su densidad permanece aproximadamente constante conforme el Universo se expande, por tanto no se diluye como la materia lo hace. Albert Einstein dijo que la energía causa que el espacio-tiempo se curve y Edwin Hubble nos heredó una sencilla ecuación que nos indica que la velocidad de este Universo crecerá porque la distancia también crece (en lenguaje de “pizarrón” decimos que éstas variables son directamente proporcionales). Si ésta energía durara para siempre, entonces el Universo continuaría expandiéndose y enfriándose. Eventualmente no quedaría rastro alguno de objetos estelares, sólo quedaría un espacio vacío. Pero puedes estar tranquilo: estamos a billones de años de observar dicho fin, pero es bueno saber que el descubrimiento de nuevos datos astronómicos nos pueden ayudar a predecir con mayor certeza el final del Universo.

Un acontecimiento relevante y que llenó de orgullo a la comunidad de cosmólogos ocurrió el 4 de octubre de 2011. La Real Academia de Ciencias en Suecia galardonó a un grupo de científicos estadounidenses con el Premio Nobel de Física 2011 por el asombroso estudio donde describen el descubrimiento de esta expansión acelerada del Universo . Los astrofísicos estadounidenses premiados, Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess, se dieron a la tarea de comparar fotografías del "antes y después" de explosiones de estrellas distantes llamadas supernovas.

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Utilizaron en particular un tipo muy especial de supernova, conocido como "IA" (que es el resultado de cuando una estrella en un sistema binario (2 estrellas) sugiere un aumento en su masa por parte de la otra estrella compañera que es menor a y la cual ha ahogado su combustible) para darse cuenta de que las explosiones de estrellas viejas y compactas, tan pesadas como el Sol pero igual de pequeñas que la Tierra, y que son capaces de emitir luz de la misma forma que lo hace una galaxia entera. Al estudiarlas, estos investigadores se dieron cuenta de que dichas explosiones poseían una menor intensidad de luz a lo esperado, demostrando que la expansión del Universo se está acelerando. Es de admirarse tal reconocimiento ya que el estudio de la supernova que ayudó a este descubrimiento explotó hace 21 millones de años (mucho antes de la aparición del hombre sobre la Tierra) pero es hasta hoy que su luz ha llegado a nosotros. ¿Puedes imaginarte la magnitud de esta explosión estelar para que pueda ser visible después de tanto tiempo? Es aún más sorprendente que es de las más cercanas a nuestra galaxia detectada hasta el día de hoy. En comparación, las supernovas tipo “IA” más lejanas detectadas explotaron hace 9,500 millones de años en galaxias que se encuentran ahora a 35 mil millones de años-luz de distancia.

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El Premio Nobel de Física premia año tras año el esfuerzo de los científicos que contribuyen al avance del conocimiento en áreas como la astronomía. A partir de hoy, se podría considerar como un hecho la expansión acelerada del Universo, y aunque falta demostrar más cosas experimentalmente, ahora existe evidencia de que el Universo es mucho más complejo, tanto así que nombramos a la energía responsable de esta aceleración como “energía oscura”. Lo que esta energía oscura es aún resulta un enigma, quizás uno de los más grandes de la física actual. Sin embargo, si el Universo continúa acelerándose, éste terminará congelándose. ¿Un futuro terrible? Bueno, tendremos que esperar unos billones de años para dicho espectáculo.

Para aprender más:

-  C. Escamilla-Rivera. A través de la oscuridad del universo.  Ciencia y Desarrollo. Vol. 35, No. 238, Pág. 14-19. Revista del CONACYT. (2009).

Acerca del el autor:

Celia Escamilla Rivera es candidata al grado de Doctor Europeus por la Universidad del País Vasco y la Universidad de Oxford. Ganadora del Premio Estatal de la Juventud 2010. Su investigación se centra en la interacción entre la cosmología teórica y observacional.

No eres tú, es tu microbioma

Todo indica que los microbios que forman parte de nuestro organismo pueden influir en nuestra evolución. Esto lo acaban de demostrar investigadores de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, específicamente para tres especies de avispas. Si bien cada vez sabemos más sobre los microorganismos que viven en simbiosis con nosotros (colectivamente llamados "microbioma"), su papel en los procesos evolutivos es poco claro. La idea más inquietante al respecto es que la presencia de un microbioma nos convierte en algo más que un individuo. Por dar un ejemplo: en los humanos, el número total de células microbianas es mayor que el número de células de la persona. Somos un colectivo de organismos en coexistencia. Es de esperar que nuestros genomas y los de nuestros inquilinos tengan una estrecha relación. Los científicos han nombrado a esa sociedad como "hologenoma". Así, una de las propuestas más recientes es que el hologenoma, más que el genoma de cada uno de los individuos, puede ser uno de los elementos centrales de la evolución.

Robert M. Brucker y Seth Bordenstein, los autores del estudio, publicado esta semana en Science, analizaron a tres especies de avispas cercanamente relacionadas (del género Nasonia) y a sus microbiomas. Cualquiera de las tres especies era capaz de engendrar híbridos con las otras. Sin embargo, los híbridos de las dos especies más emparentadas tenían un mayor porcentaje de supervivencia, mientras que los híbridos de cualquiera de esas especies con la tercera, más distante evolutivamente hablando, no sobrevivían tan bien. Los científicos encontraron que los microbiomas resultantes en los híbridos no viables eran muy distintos a los de sus padres y resultaban caóticos. Esto explicaba en parte la inviabilidad de los híbridos.

Para probar que los microorganismos asociados eran los responsables de la mortandad de los híbridos, criaron a las avispas en un ambiente estéril y les dieron antibióticos. Para su sorpresa, los híbridos sobrevivían mucho mejor sin los microbios heredados de sus padres, incluso aquéllos que provenían de las especies menos relacionadas. Cuando les devolvían sus microbios asociados, los híbridos, volvían a tener problemas para sobrevivir.

Dado se piensa que uno de los requisitos principales para la especiación es que los híbridos sean inviables, y no siempre se tenían los elementos para explicar esa inviabilidad, el estudio de Brucker y Bordenstein abre nuevos horizontes en el campo. "Nuestros resultados mueven la controversia sobre la evolución hologenómica de una idea a un fenómeno observado", dice Bordenstein para el sitio de noticias de su universidad. "La cuestión ya no es si el hologenoma existe, si no qué tan común es."

Nota de la Universidad de Vanderbilt | Para conocer más del tema, el blog de Bordenstein (en inglés):

Premios Luciérnaga: para compartir la luz del conocimiento

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¿Quién no se ha sentido atraído por la belleza de las luciérnagas? Sus colores y la luz que emiten siempre han fascinado a los seres humanos. Estos animalitos aparecen en textos viejísimos, desde libros sagrados de India y China, en la poesía y canciones de diversas culturas, y hasta en la literatura de Dante y Shakespeare.

En la Edad Media también se les asociaba con la magia e incluso se les utilizaba para la elaboración de un líquido considerado milagroso por su brillo. Se llamaba liquour lucidus. La receta para su preparación consistía, muy al estilo de los alquimistas de aquella época, en enterrar en estiércol los órganos luminosos de las luciérnagas o, alternativamente, mezclarlos con mercurio. Se generaron muchas historias alrededor de este líquido, todas ellas resultado de la imaginación del hombre en ese entonces, que poco sabía de la explicación científica detrás de la luz generada por estos insectos.

Sin embargo, a partir del siglo XVII, hubo un mayor interés en estudiar y comprender las bases físicas y químicas detrás de la luminiscencia de las luciérnagas. Los mitos alrededor de la magia de estos misteriosos insectos fueron poco a poco quedándose atrás, siendo sustituidos por nuevos y emocionantes descubrimientos detrás de ese fenómeno.

Ahora, en pleno siglo XXI, y gracias a muchos científicos a lo largo de estos últimos siglos, es mucho más lo que entendemos de las luciérnagas y de su fascinante emisión de luz (también conocida como bioluminiscencia). Se sabe, por ejemplo, que estos escarabajos (sí, las luciérnagas son escarabajos) tienen en su abdomen órganos lumínicos llamados “linternas” y es ahí donde se llevan a cabo las reacciones que culminarán en dicha luz. Sabemos también que para ello se necesitan principalmente tres cosas: una enzima llamada luciferasa, una molécula denominada luciferina y oxígeno.

La producción de luz es el resultado de una reacción catalizada por la luciferasa, que actúa sobre su sustrato, la luciferina, seguida por una secuencia de reacciones en donde interviene el oxígeno para, finalmente, emitir la luz. En diferentes especies el sitio activo de la luciferasa (a donde se une la luciferina)  cambia ligeramente y esto es lo que afecta el espectro de emisión, es decir, afecta el color de la luz emitida. Por eso vemos que diferentes especies de luciérnagas pueden emitir luces de colores diferentes.

El entendimiento de este proceso también nos ha dado la oportunidad de utilizar ese conocimiento para diferentes necesidades. ¿Qué tanto creen que se pueda hacer con una enzima como la luciferasa? ¡Muchísimas cosas! En muchos laboratorios el gen que codifica para esta proteína se inserta en células de diferentes tipos con el objetivo de usar la luz emitida por la luciferasa como un indicador o señal de la presencia de otra proteína que nos confirme que algún proceso biológico se está llevando a cabo. Incluso, en los últimos años, en ciertos modelos animales se ha logrado que, también a través de un proceso de ingeniería genética, un tipo celular de interés exprese esta proteína. Esto ayuda a estudiar, por ejemplo, tejidos de tumores y como éstos reaccionan a diversos tratamientos. Éstas son sólo algunas de las muchas aplicaciones de esta enzima.

Pero regresando a las luciérnagas, ¿tiene una función especial esa “luz”? ¿Cómo se explica la evolución de semejante fenómeno?

En la mayoría de las luciérnagas, los destellos de luz ofrecen información acerca de la identidad (especie) del individuo. En adultos, se utiliza como comunicación sexual y hay evidencia de que hembras de algunas especies escogen a su pareja con base en la variación que hay en esos destellos. Aún no se sabe si la calidad del macho está relacionado con sus destellos de luz pero es una pregunta que se sigue estudiando. En muchas especies, es el macho el que primero emite la luz mientras vuela. La hembra, en respuesta, hace lo mismo e inicia un cortejo mutuo basado en señales de destellos de luz, que eventualmente terminará en copulación.

Pero las larvas también emiten señales luminosas como protección contra muchos depredadores. Y, de hecho, existe la hipótesis de que la bioluminiscencia en un principio evolucionó como una señal en la larva para parecer un bocado poco apetitoso y protegerse de ser devorada. Lo de su uso para el cortejo en adultos posiblemente vino después.

Cabe destacar también que las luciérnagas son una familia muy diversa: hay más de 2000 especies en el mundo. Abundan en el trópico. Hay un proverbio inglés que dice “When the glowworm lights her lamp the weather is always damp”, que se traduce como “Cuando la luciérnaga prende su lámpara, es porque el clima está húmedo”, aunque rima mejor en inglés. Y vaya que es cierta esta expresión, ¡a las luciérnagas les encanta la humedad!

Por eso México es un buen lugar para encontrarlas. Actualmente se registran 22 géneros de luciérnagas y 164 especies distribuidas entre ellos, de las cuales la mitad son endémicas. Los estados con mayor diversidad son Veracruz, Oaxaca, Chiapas y Morelos. Pero, según expertos mexicanos en el tema, en muchos estados de la República Mexicana aún falta mucho trabajo de campo.  ¡Quién sabe cuántas especies de luciérnagas más se descubrirán en México y el mundo!

Imagen de una Phaenolis ustulatus Gorham, luciérnaga que puede encontrarse en regiones húmedas de nuestro país. Foto tomada por Enrique Ramírez García y cortesía del Prof. Santiago Zaragoza.

Imagen de una Phaenolis ustulatus Gorham, luciérnaga que puede encontrarse en regiones húmedas de nuestro país. Foto tomada por Enrique Ramírez García y cortesía del Prof. Santiago Zaragoza.

Como el caso de la bioluminiscencia en luciérnagas, primero asociadas con magia y misterio y ahora comprendida como un fenómeno natural resultado de años de evolución y con aún muchas dudas por contestar, así hay millones de historias más. La ciencia nos ha abierto las puertas a un mundo de conocimiento más emocionante que cualquier receta mágica o cuento de hadas. En Más Ciencia creemos que la emoción no sólo radica en “hacer ciencia” sino también en compartirla y el hablar de ciencia es un trabajo inagotable. Cada día se publican miles de artículos de investigación, cada uno a su vez, con muchas historias detrás. ¿Quieres hablar de ellas? ¿Quieres hablar de la historia detrás de tu trabajo?

Más Ciencia no sólo quiere que compartas con nosotros tu pasión por la investigación científica, también buscamos divulgadores talentosos a quienes reconocer por su labor. Así, lanzamos esta semana, oficialmente, los Premios Luciérnaga, inspirados por esos animalitos de luz. Así como la diversidad que encontramos en estos insectos, buscamos diversidad en nuestros potenciales colaboradores, queremos personas que nos hablen de cualquier tema científico o de cómo la ciencia se relaciona con la sociedad y la economía de nuestro país.  Todos aquellos que colaboren iluminando con su conocimiento a nuestros lectores, entrarán a nuestro concurso mensual cuya convocatoria puedes encontrar al principio y final de esta entrada. Las reglas detalladas puedes encontrarlas aquí. Estaremos recibiendo escritos a partir de la publicación de esta convocatoria. ¡Comparte tu pasión por la ciencia!

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Bibliografía, recomendaciones literarias y agradecimientos

El libro A history of luminescence from the earliest times until 1900 de E. Newton Harvey, publicado en 1957, es un buen acercamiento a cómo el ser humano ha percibido el fenómeno de luminiscencia a lo largo de la historia. En uno de los capítulos se habla con detalle del famoso liquor lucidus. No tengo conocimiento de que haya una traducción del libro al español, pero la versión original, en inglés, puede consultarse en línea.

El artículo de revisión Flash Signal Evolution, Mate Choice, and Predation in Fireflies de S. M. Lewis y C. K. Cratsley publicado en el 2008 en la revista especializada Annual Review of Entomology fue una de mis principales fuentes y un texto recomendable si les interesa información más detallada de la bioluminiscencia en luciérnagas, su evolución y función.

Un agradecimiento especial al Dr. Santiago Zaragoza Caballero, investigador del Instituto de Biología de la UNAM quien amablemente me proporcionó información actualizada acerca de la diversidad de luciérnagas en México. Parte de estos datos son parte de un manuscrito sometido por el profesor a la Revista Mexicana de Biodiversidad.

Y, para aquellos que se animen a colaborar con nosotros, hay muchas herramientas en línea que pueden servirles de apoyo para divulgar la ciencia. Un ejemplo es un curso gratuito de periodismo científico en línea, desarrollado por la Federación Mundial de Periodistas Científicos (WFSJ) en cooperación con la Red de Ciencia y Desarrollo, SciDev.Net.

 

Acerca del autor

Alejandra Manjarrez es bióloga egresada de la UNAM actualmente trabajando en el Instituto de Biología Evolutiva y Estudios Ambientales de la Universidad de Zúrich, en Suiza. Es directora del Comité Editorial de nuestro blog y, junto con todo el equipo de Más Ciencia, está a la espera de que tú colabores con nosotros.

Los castores y sus diques contra el cambio climático.

No verás a los castores haciendo una manifestación contra las políticas ambientales de los países industrializados, pero estos mamíferos están jugando un papel importante en la mitigación del cambio climático. Castor. (Fuente: Gainesville State College)

Los castores son conocidos por construir diques en los ríos que alteran fuertemente el paisaje. Utilizan troncos y ramas de árboles para bloquear el paso del agua del río. Con esto, se forman estanques y humedales que pronto se convierten en el hábitat de muchas otras especies. Y según se muestra en un estudio publicado esta semana, esos humedales son un gran contenedor de carbono, con lo cual se impide que se acumule dióxido de carbono en la atmósfera.

Ellen Wohl, la autora del estudio, visitó 27 cuencas fluviales donde los castores construyeron diques y estimó la cantidad total de materia orgánica en los sedimentos de los estanques. Encontró que el carbono en los humedales producidos por los castores representa el 8% cuando los humedales se han secado o hasta 23% cuando están inundados. Es decir, los diques de los castores pueden acumular hasta un cuarto del carbono total del paisaje.

¿Qué pasa cuando los humedales se secan? La materia orgánica se descompone y el carbono regresa a la atmósfera en forma de dióxido de carbono y contribuye a la acumulación de gases de efecto invernadero. Conforme la población de castores ha bajado en Norteamérica (de 60-400 millones en los años cuarenta a 6-12 millones al día de hoy), es de esperar que el secuestro del carbono por los humedales haya también disminuido.

Nota fuente en Science Now | Artículo original en Geophysical Research Letters

¿Por qué limitarte a hacer levitar una gota de agua con ondas acústicas?

Sobre todo, cuando puedes moverla de un lado a otro y mezclarla con otro líquido o sólido, con la tecnología creada por Daniel Foresti y sus colegas en el Instituto de Tecnología de Zurich. Dos gotas de agua se unen en el aire. Tomada del sitio de New Scientist, donde también se reporta la noticia.

La levitación por ondas acústicas es un fenómeno bien conocido, pero hasta ahora no se había desarrollado la tecnología para mover y manipular un cuerpo más allá de hacer que levitara inmóvil en el aire. Con la tecnología de Foresti y su equipo, se ha logrado transportar gotas de líquidos de diferentes características, mezclarlas y hacerlas reaccionar sin que toquen ninguna superficie. Incluso han logrado hacer levitar un palillo para dientes y hacer que gire sobre su propio eje.

El secreto está en colocar una serie de módulos de emisión y reflexión de ondas acústicas en una fila. Haciendo variar las ondas entre cada módulo, se logra transportar un cuerpo (líquido o sólido) entre los módulos.

Esta tecnología permitiría que se manipularan muestras químicas o biológicas de importancia sin riesgo de contaminación por contacto, o simular ciertas condiciones de gravedad cero, entre otras cosas. "Tiene un amplio espectro de posibles aplicaciones," dice Foresti. La tecnología es prometedora; su principal limitante es que hay que calcular con exactitud la onda acústica requerida para el cuerpo en cuestión, pues, al menos con líquidos, se corre el riesgo de que la fuerza acústica sobrepase la tensión superficial de la gota y la muestra se atomice en el aire. Sin embargo, a diferencia de la levitación por campos electromagnéticos, no se requiere que el objeto tenga propiedades electromagnéticas particulares.

"En principio, puedes hacer flotar cualquier cosa con la levitación acústica", dice Dimos Poulikakos, uno de los desarrolladores de la tecnología. Incluso una persona. "Ahora, si una persona puede sobrevivir a las fuerzas acústicas, no estoy cien por ciento seguro," comenta Poulikakos.

A manera de inspiración para aplicaciones futuras, te dejamos un video de la tecnología de Foresti, Poulikakos y sus colegas en plena acción:

http://www.ltnt.ethz.ch/research/transport/projects/foresti/Photochemicalswitch.mov

 

Fuente en ETH Zurich | Artículo original en PNAS 

 

El monstruo de nuestros sueños también era un cazador

Sepa usted, querido lector, que los pelontólogos no se ponen de acuerdo si nuestro muy querido "Tyrannosaurus rex" era depredador o nada más un carroñero, pues la evidencia de que eran cazadores ha sido muy elusiva. Por supuesto que se han hallado muchos fósiles de animales con indicios de mordidas de T. rex o incluso restos de huesos en sus estómagos, pero los estudiosos de los dinosaurios no tienen claro si se alimentaban de presas vivas o muertas. Imagen tomada de Uneed2kno.eu

Ahora, investigadores estadounidenses hallaron el diente de un T. rex que se quedó atorado en una vértebra fosilizada de la cola de un hadrosáurido, quien sobrevivió al ataque porque el hueso atravesado por el diente creció y sanó alrededor de éste. Cuando se obtuvo la vértebra de la formación Hell Creek (donde yacen fósiles del Cretácico superior, entre hace 80 y 65 millones de años), en Montana, Estados Unidos, los investigadores pensaron que se trataba de una malformación ósea. Una vez limpio, observaron que parecía un diente dentro de la vértebra, hecho que se confirmó una vez escaneada.

De acuerdo con los autores, el diente en la vértebra sanada es evidencia definitiva de conducta de cacería por parte de los T. rex. De hecho, el que el ataque se haya dado en la cola se suma a la idea de que el hadrosáurido iba en la dirección correcta: la de huir. Sin embargo, esto no significa que los T. rex hayan sido cazadores de tiempo completo. Jack Horner, paleontólogo del Museo de las Rocas, en Bozeman, Montana, y asesor científico para las películas de Jurassic Park, menciona que nuestro querido depredador pudo haber sido un oportunista como las hienas modernas, que a veces cazaba y a veces carroñeaba.

Si se quedaron preocupados por el depredador en cuestión, no hay razón: el diente que perdió, seguramente fue remplazado por otro.

Artículo original en PNAS  | Nota en Nature | Nota de la Universidad de Kansas

Tu corazón canta conmigo.

El coro de conejos del videojuego de Ubisoft "Rayman Raving Rabbids". Podemos tomarnos de las manos, mirarnos a los ojos, divertirnos escuchando cómo desafina el de al lado, sentirnos parte de una familia y todo eso, pero resulta que cantar en un coro también es bueno para el corazón, según un estudio de la Universidad de Gothenburg.

Los autores del estudio, liderados por Björn Vickhoff, pusieron a cantar a 15 personas mientras les registraban el ritmo cardíaco. Luego de cantar una mantra meditativa en grupo o un himno cristiano, los cantantes habían sincronizado el ritmo de sus corazones. Los investigadores explican esto con el hecho de que en ocasiones el ritmo cardíaco de una persona se sincroniza con la respiración, cuando ésta es controlada y pausada, como la que sucede en el canto. Además, los corazones de los cantantes tenían más variación en sus ritmos, lo cual se sabe que es beneficioso para el corazón.

Los investigadores sabían de antemano que cantar en grupo produce efectos benéficos para el organismo, en esferas como la respuesta inmune o el estado emocional. Su estudio, publicado hoy en la revista Frontiers in Auditory Cognitive Neuroscience, aporta a esa gama de beneficios de una actividad musical grupal.

Nota fuente en New Scientist | Artículo original en Frontiers in Auditory and Cognitive Neuroscience