lunes, 15 de marzo de 2021

La babosa marina que se decapita a sí misma para regenerar su cuerpo

Administrador

 

Elysia marginata es una babosa marina un tanto extraña. Vive en el suelo marino y se alimenta de algas, como tantas otras babosas o animales del mar. Su peculiaridad radica en la forma que tiene de regenerarse. Para ello se corta a sí misma la cabeza con tal de deshacerse del cuerpo enfermo. Luego regenera un cuerpo nuevo como si nada hubiera pasado.

Un nuevo estudio de Japón revela cómo ciertas babosas marinas pueden extirparse intencionalmente todo su cuerpo excepto la cabeza para hacer crecer uno nuevo. El descubrimiento fue posible de casualidad, cuando una investigadora descubrió que la babosa marina vivía en el laboratorio sin cuerpo alguno y sólo moviendo la cabeza para comer algas de a su alrededor.

En investigaciones posteriores realizadas se observó como múltiples babosas se decapitaban a sí mismas durante su vida. No todas las babosas marinas se desprenden de su cuerpo ni todas sobreviven tras hacerlo. Sin embargo, es un proceso que al parecer se da cuando el cuerpo es infectado. Los investigadores descubrieron que las babosas que adquirían un parásito marino propio de los crustáceos, se deshacían del cuerpo para deshacerse del parásito.


Alrededor del 30% de las babosas de mar consiguieron regenerar un cuerpo nuevo tras haberse deshecho del viejo. Si hay tan pocas posibilidades de supervivencia, ¿por qué cortarse el cuerpo? Porque las posibilidades de sobrevivir con el parásito son aun menores, por lo tanto deciden tomar el riesgo. Las babosas mas jóvenes al parecer tenían más opciones de regenerar un cuerpo con éxito.

El proceso mediante la babosa se decapita a sí misma es de lo más curioso. No requiere de cortes ni procesos bruscos. En su lugar la babosa autodestruye parte de los tejidos del cuello para que se pueda desprender después la cabeza del cuerpo. Es decir, deja de alimentar células del cuello para que mueran y el cuerpo acabe separándose.


El punto interesante de esto es cómo la babosa puede regenerar partes vitales del cuerpo para vivir. Quedándose sólo con la cabeza se deshace por ejemplo del corazón. Si bien el cuerpo decapitado puede reaccionar a estímulos durante varios meses, al final acaba muriendo al no tener la cabeza con la que alimentarse y coordinarse.

La cabeza por su parte sobrevive y genera un nuevo cuerpo en cuestión de tres semanas. Mientras tanto se alimenta con la boca y también mediante una especie de fotosíntesis que es capaz de realizar en los momentos mas críticos. La babosa no tiene células para producir energía por fotosíntesis, sin embargo, se alimenta de algas con cloroplastos que sí realizan la fotosíntesis. Estos cloroplastos los distribuye por su cuerpo para que sigan generando azúcares con la luz solar durante semanas o incluso meses.

Una vez comienza el proceso de reconstrucción del cuerpo, la babosa regenera de nuevo los órganos vitales que este poseía como puede ser el corazón. Cuerpo nuevo, vida nueva.

Fuente: NYT



miércoles, 24 de febrero de 2021

Crisis climática tiene un impacto en el comportamiento de los seres vivos

Administrador

Una investigación ha detectado que la crisis climática está provocando que las especies no se encuentren actualmente sincronizadas con las señales de su entorno y que se produzca una pérdida de sincronización entre eventos periódicos como la floración de las plantas, la migración de las aves o la eclosión de los insectos.

El estudio, liderado por la Universidad de Oviedo y en el que también han colaborado la Universidad de Helsinki y la Swedish University of Agricultural Sciences, aborda esos eventos periódicos que se observan en la naturaleza y que se conocen como fenología, ha informado este miércoles la institución académica asturiana.

El trabajo, publicado en las revistas Nature Climate Change y Proceedings of the National Academy of Sciences of America, apunta que, para que las plantas florezcan cuando sus polinizadores están cerca o para que las aves se reproduzcan cuando hay comida para sus polluelos estas especies deben seguir las señales de su entorno.

Crisis climática

Los investigadores han recogido meticulosamente observaciones de cientos de eventos fenológicos durante décadas en más de 150 áreas protegidas en toda la región de la ex Unión Soviética, lo que ha abierto una oportunidad sin precedentes para explorar las respuestas al cambio climático en un área enorme y en una escala de tiempo muy larga.

Los resultados evidencian grandes diferencias locales en la forma en que las especies responden a las variaciones de un año a otro.

“Tenemos información sobre eventos fenológicos muy diferentes de aves, mamíferos, anfibios, plantas, reptiles, que van desde el primer canto del carbonero hasta la aparición del sapo común y la caída de las hojas del abedul”, observa la autora principal del estudio, María del Mar Delgado, de la Unidad Mixta de Investigación en Biodiversidad de la Universidad de Oviedo.

Lo que se ha observado es una rigidez general en la respuesta de las especies a las variaciones del clima de un año para otro, puntualiza la investigadora, que señala que, en particular, cuanto más cálido es el año, mayor es la desincronización entre los eventos fenológicos y las señales del entorno.

Además de esto, se ha observado que existen grandes diferencias entre estaciones y sitios y que, en la enorme región de la ex Unión Soviética, la velocidad a la que los eventos fenológicos están cambiando en el tiempo depende de cuándo ocurre el evento (primavera u otoño), el nivel trófico al que pertenecen las especies (plantas, herbívoros o depredadores) y si se encuentran en sitios cálidos (sur) o fríos (norte).

Por su parte, el profesor Tomas Roslin (Swedish University of Agricultural Sciences), otro de los autores principales de este estudio, explica que el desajuste observado “es el resultado de la evolución pasada de las diferentes especies a las condiciones locales que limitan su capacidad para adaptarse a las nuevas condiciones impuestas por el cambio climático”.

A lo largo de muchas décadas, en algunos casos un siglo completo, numerosas personas dentro del ámbito científico han estado recogiendo datos sobre eventos fenológicos en más de 150 áreas protegidas en la antigua Unión Soviética, que se han ido recopilando en un informe anual, uno para cada año y para cada área protegida.

“Durante mucho tiempo esta contribución científica única quedó oculta en los archivos. Pero durante la última década hemos estado trabajando para movilizar estos datos con un grupo increíble de más de 300 colegas pertenecientes a más de 80 organizaciones de Rusia, Ucrania, Bielorrusia, Kirguistán y Uzbekistán”, explica Evgeniy Meyke, de la Universidad de Helsinki (Finlandia), quien junto a Otso Ovaskainen -de la misma universidad- ha coordinado esta inmensa base de datos.

Fuente: EFE

lunes, 28 de noviembre de 2016

Crean abeja robótica capaz de polinizar

Administrador

Dentro de la Universidad Politécnica de Varsovia se ha creado la primera abeja robótica diseñada para polinizar artificialmente. Se trata de un dron miniaturizado que es capaz de encontrar una flor, recoger su polen, y transferirlo cuidadosamente de la flor masculina a la femenina para fertilizarla.

Este insecto robótico ya ha sido probado con éxito en el campo y su capacidad de polinizar se ofrece como una "esperanzadora alternativa" para hacer frente a la reducción constante de la población mundial de abejas, ha dicho su creador, el ingeniero Rafal Dalewski.

"El pasado verano hicimos la prueba y ya tenemos la primera semilla obtenida a través de esta polinización artificial, por lo que queda demostrado que nuestro robot puede hacer casi lo mismo que las abejas reales", explica Dalewski. Sin embargo reconoce que no ha sido capaz de diseñar un dron que pueda producir miel.

Eso sí, el robot polinizador "no pretende sustituir a los insectos, pero sí ayudar a su labor y complementarla", puntualiza este ingeniero, quien se niega a valorar quién es capaz de polinizar mejor, si las abejas reales o su dron. Lo cierto es que este biodron no sólo ayuda a la naturaleza, sino que también lo hace de una manera inteligente, ya que se le puede programar para que se concentre en un área determinada y busque flores de un tipo concreto que polinizar, todo a través de un programa informático.

La Politécnica de Varsovia ha creado dos tipos de drones polinizadores, uno volador y otro terrestre, ambos armados con una especie de plumero que impregnan del polen que reparten luego entre otras flores. El terrestre tiene más autonomía de trabajo y su batería es más duradera, "así que el agricultor puede retirarse tranquilamente a casa y dejar al dron trabajando hasta que regrese de manera autónoma a su fuente de energía".

Su creador afirma que estos robots pueden ser también utilizados para una "agricultura de precisión" como "dosificadores inteligentes" de fertilizantes, abonos o pesticidas, ya que se les puede programar para que depositen determinadas cantidades dependiendo del tipo de planta o de la ubicación.

La universidad quiere poner a trabajar los primeros prototipos a partir de 2017, y pasar a su fabricación en serie en dos años. El invento es especialmente significativo si se tiene en cuenta que la mortalidad de los insectos polinizadores, de los que depende la mayoría de los cultivos, aumenta cada año sin que se sepan las causas.

Hace dos décadas un grupo de campesinos franceses llamó la atención por primera vez sobre un fenómeno que entonces era insólito: el despoblamiento de las colmenas a causa de la desaparición de las abejas, de cuya polinización depende gran parte de la producción mundial de alimentos. Este fenómeno ya es global, especialmente en los países con una agricultura muy desarrollada, y han hecho que muchos científicos alerten de los efectos de un mundo sin abejas. En 2014 la UE hizo un primer estudio de mortalidad de abejas que arrojó cifras de entre el 3,5% y el 33,6%, según países.

La abeja es una fuente de polinización tanto para los cultivos como para la naturaleza, si esto no ocurriera el rendimiento de la agricultura bajaría, poniendo en peligro especies de plantas en las que el único medio de polinización son las abejas.

Fuente: EFE
Imágenes: Sergei Bykovskii,  Radosław Drożdżewski

miércoles, 23 de noviembre de 2016

Hormigas que cultivan plantas como refugio y alimento

Administrador

Científicos de la Universidad de Munich (Alemania) realizaron un análisis evolutivo del comportamiento de las hormigas, que siembran de forma activa las plantas para luego habitarlas en busca de protección. La publicación señala que varias especies de animales, como las llamadas hormigas cortadoras de hojas o las abejas que cultivan los hongos, han desarrollado relaciones mutualistas en las que esas especies cultivan otros organismos.

En el estudio, los expertos Guillaume Chomicki y Susanne Renner, de la citada universidad alemana, muestran que las hormigas de la especie Philidris nagasau (Formicidae: Dolichoderinae) , que se encuentran en las Islas Fiji, cultivan activamente al menos seis especies de plantas Squamellaria (Rubiaceae). Estas plantas son el tipo epífitas, es decir, crecen sobre otros árboles, que utilizan como respaldo ya que no tienen acceso directo a la tierra para obtener nutrientes. Los científicos observaron que los insectos colectan semillas que recogen de los frutos de las plantas y las insertan en las grietas que se forman en los árboles.

Esas semillas forman unas cámaras que las hormigas visitan constantemente y donde, además, defecan para fertilizar la joven planta y ayudarla a crecer, pese a que esta no tiene acceso a la tierra que hay bajo el árbol. De este modo, las cámaras crecen y ofrecen un espacio de refugio a las colonias de hormigas que las habitan. Los investigadores vieron a lo largo de ese proceso que las hormigas y las plantas mantienen una simbiosis del tipo obligada,por lo que unas no pueden sobrevivir sin las otras. En el estudio, los autores reconstruyeron la historia evolutiva tanto de las hormigas como de las plantas para concluir que este comportamiento surgió hace unos tres millones de años por la denominada coevolución, un fenómeno de adaptación evolutiva mutua entre varias especies de seres vivos como resultado de su influencia recíproca.

Fuente: EFE
- Guillaume Chomicki & Susanne S. Renner. 2016. Obligate plant farming by a specialized ant.  Nature Plants. DOI: 10.1038/nplants.2016.181.

sábado, 19 de noviembre de 2016

Plumas de búho inspiran diseño de aspas para aerogeneradores

Administrador

Científicos se encuentran estudiando la acústica del vuelo del búho, para aplicar su sigilo al diseño de aerogeneradores y turbinas eólicas más silenciosos. Muchas especies de búho son capaces de cazar en silencio efectivo mediante la supresión de su ruido a frecuencias de sonido por encima de 1,6 kHz, en el rango que puede ser escuchado por los seres humanos.

A través de experimentos físicos y modelado teórico, el equipo ha logrado el uso de la copa de plumas de búho como un modelo para inspirar el diseño de un ala de apego impresa en 3D que reduce el ruido de una turbina eólica por la notable cantidad de 10 decibelios, sin afectar la aerodinámica.

También han investigado cómo un diseño de este tipo puede reducir la rugosidad y el ruido de arrastre. En particular, el ruido de borde de arrastre es frecuente en aplicaciones de baja velocidad y establece su nivel de ruido mínimo. La capacidad de reducir el ruido de las alas tiene implicaciones más allá de las turbinas eólicas, ya que puede aplicarse a otras situaciones aerodinámicas, como el ruido creado por el aire que se filtra a través de los espacios de puertas y ventanas del automóvil. Sus hallazgos han sido aceptados para publicación en el Journal of Sound and Vibration.
"Las barbas presentes en la superficie del ala superior de los búhos grandes forman una estructura similar a la de un bosque"
Los investigadores de Lehigh, Virginia Tech, la Florida Atlantic University y la Universidad de Cambridge; examinaron específicamente la aterciopelada superficie del ala superior de muchos búhos grandes, un atributo físico único, incluso entre las aves, que contribuye a su vuelo silencioso. Como se ve bajo un microscopio, consiste en "pelos" que forman una estructura similar a la de un bosque. Los pelos inicialmente se elevan casi perpendicularmente a la superficie de la pluma, pero luego se doblan en la dirección del flujo para formar un dosel con púas interconectadas en las fibras cruzadas de sus puntas.

Después de darse cuenta de que el uso de un dosel unidireccional  con las fibras cruzadas eliminadas era el más eficaz crearon un accesorio plástico impreso en 3D que consistía en pequeñas terminaciones que se pueden añadir a un ala. La invención puede adaptarse a un diseño de ala existente y utilizarse junto con otras estrategias de reducción de ruido para conseguir una supresión de ruido aún mayor.

"El más eficaz de nuestros diseños imita las fibras suaves del ala de un búho, pero con las fibras cruzadas eliminadas", dice Justin W. Jaworski, autor de la investigación en la Universidad de Lehigh.

Fuente: Noticiero Universal
Imagen: Peter Trimming 

martes, 15 de noviembre de 2016

Insectos podrían tener la clave para la reparación de tejido humano

Administrador

Investigadores de la Universidad de Łódź, en colaboración con la Universidad Tecnológica de Breslavia y la Universidad Nicolás Corpénico de Toruń, en Polonia, analizaron la seda producida por una frigánea (Insecta: Trichoptera) y su uso potencial como bioadhesivo médico resistente a la humedad. La especie de frigánea analizada en este ensayo fue Hydropsyche angustipennis (Hydropsychidae). 

Los tricópteros son organismos estrechamente relacionados con el orden Lepidoptera (mariposas y polillas), ambos producen seda en su etapa larval, pero a diferencia de estas últimas, las larvas de Trichoptera generalmente lo hacen bajo el agua donde pasan la mayor parte de su ciclo de vida. La etapa larval de los tricópteros suele ser muy prolongada, puede de ir de un par de meses hasta 3 años, dependiendo de la especie. 

Cuando están por convertirse en pupas, hacen uso de su seda y adhieren a su cuerpo pequeños guijarros, granos de arena, trozos de madera e incluso hojas, formando un tubo o contenedor en el que se introducen para posteriormente emerger como adultos al atravesar por una metamorfosis completa. 
 "El hecho de que tengan la capacidad de producir y utilizar la seda debajo del agua abre un nuevo mundo de posibilidades para su uso en ambientes húmedos de la medicina"
Para que la seda pueda calificar como apta para su aplicación médica es necesario que primero pase por algunas pruebas, como ser capaz de esterilizarse sin perder sus propiedades, y comprobar que no es citotóxica. Los científicos colectaron algunos individuos y los llevaron al laboratorio donde replicaron las condiciones ambientales. Después de obtener la seda comprobaron que la esterilización por temperatura no daña las propiedades estructurales, siendo la tindalización y el autoclave los métodos más eficaces en la eliminación de microorganismos. Para descartar la citotoxicidad de la seda utilizaron tejido conectivo de humano y ratón, el cual cultivaron en un medio con extracto de seda de tricóptero, dando como resultado un crecimiento óptimo de las células sin efectos negativos.

Generalmente estos estudios se han realizado en seda de lepidópteros y arañas, por lo que se está estableciendo un punto de referencia para futuras investigaciones y aplicaciones. Imagina que en lugar de suturas puedan unir los tejidos con productos basados en este material durante algún procedimiento quirúrgico. O más cotidiano aún, poder colocarte un apósito y ducharte con él sin problemas.

Fuente: 
Tszydel, M., Zabłotni. A., Wojciechowska, D., Michalak, M., Krucińska, I., Szustakiewicz, K., Maj, M., Jaruszewska, A., Strzelecki, J. 2015. Research on possible medical use of silk produced by caddisfly larvae of Hydropsyche angustipennis (Trichoptera, Insecta). Journal of the mechanical behaviour of biomedical materials, 142-153. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmbbm.2015.02.003
Imagen: Deep Look

viernes, 11 de noviembre de 2016

¿Por qué algunos mamíferos tienen diferentes patrones de coloración en el pelo?

Administrador

Rhabdomys pumilio, el ratón rayado africano, es una especie de roedor que se caracteriza por tener en su dorso dos bandas blancas longitudinales delimitadas a cada lado por otras oscuras. Las bandas oscuras se producen por pigmentación generada en los melanocitos (célula dendrítica cuya principal función es la producción de melanina).

Hasta ahora, se desconocía cómo se formaban estas rayas en los mamíferos. Un nuevo estudio, publicado esta semana en Nature y que ha contado con participación española, ha descubierto los mecanismos genéticos y moleculares que producen los patrones de rayas de diferentes colores en la piel de los mamíferos, basándose en el ratón rayado africano. "Los patrones de colores de los mamíferos son una de las características más reconocibles que podemos encontrar en la naturaleza. Además, pueden tener un gran impacto sobre su salud. Sin embargo, hasta este momento sabíamos poco sobre los mecanismos responsable de la formación y evolución de estos patrones", explica el Mario Vallejo, investigador, junto a Mercedes Mirasierra, del Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM) y del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols (CSIC/UAM).

El hallazgo fundamental de esta investigación, liderada por Hopi E. Hoekstra, de la Universidad de Harvard, es que las bandas blancas son consecuencia de la inhibición de un gen llamado Mitf que es esencial para la función de los melanocitos, y esa inhibición se lleva a cabo por un factor de transcripción (una proteína reguladora) llamado Alx3.

El grupo liderado por Vallejo investiga desde hace varios años el papel que puede tener este mismo factor de transcripción Alx3 en la diabetes. En un artículo publicado por este mismo equipo a principios del 2016 en la revista Diabetologia, se describía el mecanismo mediante el cual Alx3 reprime la expresión del gen de glucagón en los islotes pancreáticos. La manera en la que ocurre la represión de la actividad de Mitf por parte de Alx3 que explica el artículo de Nature puede ser similar a la que el mismo factor de transcripción utiliza en el páncreas para reprimir la expresión del gen de glucagón.

En el trabajo de Diabetologia, se describe que los niveles de Alx3 en las células de los islotes que producen glucagón (las células alfa) aumentan cuando suben los niveles de glucosa en sangre. Como consecuencia de ello, Alx3 interfiere con un factor de transcripción llamado Pax6 que es crítico para que la actividad del gen de glucagón se mantenga elevada, y por tanto la actividad de este gen en presencia de Alx3 disminuye. Como consecuencia de ello los niveles de glucagón generados en el páncreas también disminuyen.

En personas sanas, cuando los niveles de glucosa en sangre son bajos, el glucagón se libera a la sangre y actúa sobre el hígado, donde se almacenan los depósitos de reserva de glucosa. De esta manera se libera glucosa para suplir las necesidades metabólicas de los diferentes tejidos del organismo.

El problema está en que en algunos enfermos diabéticos, a pesar de tener niveles de glucosa anormalmente altos, las células alfa siguen fabricando y secretando glucagón, que mediante su actividad liberadora de glucosa desde el hígado no hace más que agravar el problema. Los científicos proponen que Alx3 podría ser una pieza clave de los mecanismos reguladores que pueden verse alterados en algunos enfermos diabéticos.

Fuente: SINC
Imagen: Bernard DUPONT

Copyrights© 2016. Blogger Templates | Templatelib | Modified by Insectos & Otros / Bugs & Others