NeoFronteras

Dos resultados recientes intentan explicar por qué la reproducción sexual es tan frecuente y por qué hay algunos casos de reproducción asexual.

Conchas de distintas variedades de caracoles Potamopyrgus antipodarum. Fuente: Cortesía de University of Iowa.

Siempre se nos ha dicho que la reproducción sexual presenta muchas ventajas sobre otros sistemas de reproducción. La reproducción sexual requiere más tiempo y energía que la asexual, pero es mucho más frecuente entre los organismos vivos, así que debe de proporcionar más beneficios. Al fin y al cabo el sexo es casi ubicuo.
Nos dicen que gracias a ella se produce una mayor variabilidad genética y así los individuos resultantes pueden enfrentarse a nuevos problemas, cambios en el entorno y a nuevas y antiguas enfermedades. También nos dicen que las especies que se reproducen sexualmente pueden evolucionar más rápidamente, aunque el mecanismo mediante el cual hay una selección natural de los propios mecanismos evolutivos está poco claro (¿evolucionan los propios mecanismos evolutivos?). (leer más…)

Las higueras castigan a las avispas que no cooperan correctamente con ellas y tratan de obtener beneficios sin pagar el precio acordado.

Higos. Fuente: Marcos Guerra.

De entre todas las frutas, los higos son aquellos cuya historia es mejor olvidar a la hora de comérselos. Pero son un bello ejemplo de colaboración o cooperación entre especies muy distintas.
Las higueras, pese a lo que parece, son unos árboles muy modernos. La carencia de flores es sólo aparente, pues éstas se encuentran en el interior de los higos inmaduros. El problema viene a la hora de polinizarlas.
Las higueras han encomendado la tarea de su polinización a las avispas. Es aquí donde la historia se hace interesante, representando el ejemplo favorito de relación mutuamente beneficiosa entre dos especies. (leer más…)

Las branquias podrían haber aparecido por la necesidad del intercambio iónico entre el cuerpo del pez y el medio que lo rodea, en lugar de por el intercambio de gases.

La evolución transcurre por caminos impredecibles. Estamos acostumbrados a creer que las disposición de los órganos o su arquitectura son perfectas, que son el resultado perfecto de millones de años de evolución biológica. Pero esto no es así. Todo fruto evolutivo es el resultado de un compromiso entre lo que se quiere lograr, y que dotará de un mayor éxito reproductor a la especie de turno, y aquello de lo que se parte.
Un organismo es como una casa remodelada una y otra vez con el paso de los años, con nuevas habitaciones añadidas, algún tabique menos en algún otro sitio, una cocina convertida en cuarto de baño, etc. Desde el punto de vista biológico no se derriba nunca la casa y se construye otra desde cero, se reutiliza lo que hay, incluso para funciones distintas para las que fueron concebidas en un principio. A veces lo obtenido no es tan perfecto como cabría esperar. (leer más…)

Las nuevas especies podrían surgir como resultado de eventos raros en lugar de a través de una acumulación de pequeños cambios a lo largo del tiempo.

Hay una pelea académica en el tema evolutivo que parece no tener fin. ¿Surgen las nuevas especies de manera suave acumulando cambios poco a poco o de golpe?
En “Alicia en el país de las maravillas” Lewis Carroll escribe acerca de un personaje -la Reina Roja- que explica precisamente a Alicia que se necesita correr todo lo que se pueda para poder mantenerse en el mismo lugar. Esta figura literaria se ha utilizado como metáfora para explicar el hecho evolutivo. La hipótesis tradicional sostiene que las especies cambian continuamente para así poder adaptarse a un ambiente cambiante y poder sobrevivir en el mismo nicho ecológico. Se comportarían, por tanto, como dice la Reina Roja. Esta hipótesis, según la cual las especies cambian continuamente para adaptarse, coevolucionando con las demás y así mantenerse en su nicho, fue propuesta en 1973 por Leigh Van Valen. (leer más…)

Las plantas con flores fueron capaces de dominar sobre las demás en tierra firme gracias a un sistema hidráulico más eficiente que permitió aumentar el rendimiento de la fotosíntesis.

Ahora que el año Darwin está terminando no está de más recordar el “abominable misterio” que para el naturalista inglés suponía la aparición de las plantas con flores sobre la Tierra. Durante la mayor parte de la historia biológica de este planeta no había plantas con flores, o simplemente flores. La Tierra era un jardín verde, pacífico y sobre todo sobrio. Ese paisaje estaba habitado por peces, reptiles y libélulas que volaban entre coníferas ancestrales. Como no había flores tampoco había mariposas, ni abejas, ni ningún otro animal que se alimentara de néctar. No había praderas de hierba, ni cereales y, por tanto, tampoco rumiantes. De pronto, en el Cretácico, surgieron las plantas con flores y el mundo se llenó de color. (leer más…)

Plantas tan comunes como las petunias o las patatas pueden considerarse plantas carnívoras.

Algo que siempre ha capturado la imaginación de la gente es la existencia de plantas carnívoras, o más exactamente plantas insectívoras. Algunas de ellas son francamente complejas y fascinantes, y cuesta trabajo saber cómo evolucionaron hasta adquirir esa fisiología y esa capacidad de atrapar insectos. La falta de eslabones intermedios dificulta esa tarea.
Ahora científicos del los Reales Jardines Botánicos en Kew y del Museo de Historia Natural proponen que las plantas carnívoras puede que estén más extendidas de lo que previamente se había pensado. De hecho, plantas tan comunes como las petunias o las patatas podrían considerarse también plantas carnívoras. (leer más…)

Unas bacterias fijadoras de nitrógeno ayudan a las hormigas cortadoras a tener una dieta más rica.

Reina de hormigas cortadoras en el jardín de hongos. Foto: Michael Poulsen.

Es casi increíble cómo las distintas especies que forman un ecosistema se interconectan entre sí, cómo forman una urdimbre compleja sobre la que crece una trama sofisticada de relaciones. A veces, estas relaciones son de tal modo que algunas especies no pueden sobrevivir en ausencia de cualquiera de las demás especies que forman su red de relaciones.
Estas situaciones se dan sobre todo en ecosistemas complejos y ricos (y en peligro inminente de desaparición) como los de las selvas tropicales. Un ejemplo lo tenemos en las hormigas cortadoras de hojas u hormigas jardineras.
Se puede ver a estas hormigas cómo suben a los árboles para cortar trozos que hojas que luego acarrean al hormiguero. A un observador exterior primerizo le parecerá que se llevan las hojas para comérselas, pero no es así. (leer más…)

Aplican un modelo teórico al experimento bacteriano de 40.000 generaciones encontrado pruebas a favor de la evolución neutra. Las especies podrían seguir evolucionando aunque esto no se traduzca a una mejora de la adaptación.

Investigadores de la Universidad de Pennsylvania han desarrollado un modelo teórico que proporciona una mejor comprensión de la evolución y determina cómo de rápido una especie evolucionará a partir de un catálogo de “límites de velocidad de evolución”. El modelo proporciona predicciones cuantitativas a la velocidad de evolución sobre varios “perfiles de adaptación”, dinámica y condiciones varias bajo las cuales las bacterias, virus e incluso humanos se adaptan al medio. (leer más…)

Los humanos producimos un olor similar al de las aves que atrae a los mosquitos portadores del virus de la fiebre del Nilo.

Los investigadores utilizan papel de aluminio para recolectar los olores corporales que atraen a los mosquitos. Foto: S. Zainulabeuddin y W. S. Leal, PNAS, USGS.

En 1999 la enfermedad vírica conocida como fiebre del Nilo occidental fue introducida en Nueva York. Desde entonces se ha extendido por toda Norteamérica. Aunque afecta principalmente a las aves, también puede infectar a humanos y otros animales.
Los síntomas van desde dolor de cabeza a parálisis y coma. El año pasado murieron 44 personas por este virus. El vector que utiliza el virus para propagarse son los mosquitos, en este caso en concreto una de las especies más responsables es Culex pipiens quinquefasciatus, conocido allí como mosquito casero del sur. Según las aves van emigrando ahora a zonas más cálidas los mosquitos que quedan empiezan a picar a más personas. La pregunta es por qué lo hacen. (leer más…)

Estudian el hecho evolutivo en durante 40000 generaciones de bacterias. Un experimento que, hasta ahora, ha durado 21 años.

Cultivo de E. coli realizado por Richard Lenski. Foto: Greg Kohuth, Michigan State University.

Hace 150 años que Darwin propuso los mecanismos mediante los cuales se produce la evolución de las especies. Pero ver a éstos en acción es complicado para unos seres, los humanos, que viven poco tiempo. Bajo nuestra perspectiva temporal la evolución de la vida animal en la Tierra se produce a un ritmo pavorosamente lento. Incluso desde la emergencia de los primeros organismos pluricelulares hasta la aparición del ser humano han pasado solamente unos 600 millones de años. La sustitución de unas especies por otras, las extinciones masivas o la conquista de la tierra firme se dieron en ese periodo de tiempo, pero nos cuesta imaginar la escala de tiempo implicada.
Si un humano tiene una esperanza de vida de 75 años y asumimos que en un año se corresponde a un centímetro, entonces 20 cm serían recorridos por cada generación, 0,75 metros en una vida humana y para recorrer esos 600 millones de años habría que recorrer 6000 km, que es casi el radio terrestre. Para que transcurran 40.000 generaciones, y que la evolución tenga un efecto significativo sobre el ser humano, habría que esperar 800.000 años (8 km según la analogía). Demasiado tiempo para unos simples mortales. (leer más…)

Microorganismos metabolizadores de azufre podrían haber mantenido bajos los niveles de oxígeno libre en la Tierra primitiva.

Bacterias del azufre. Foto: David Patterson, Linda Amaral Zettler, Virginia Edgcomb.

Durante miles de millones de años la vida en la Tierra estuvo dominada por microorganismos. La aparición de vida compleja, como la multicelular que dio lugar a los animales como nosotros, se dio hace muy poco tiempo, hace menos de 600 millones de años. Se cree que el aumento de oxígeno terrestre fue el que precisamente sustentó un metabolismo rápido que permitió la aparición de esas nuevas formas de vida. En esta misma web vimos hace poco cómo habían conseguido describir el perfil de aumento de este gas en la atmósfera terrestres a lo largo de cientos de millones de años.
Pero los organismos fotosintéticos llevaban miles de millones de años produciendo oxígeno, ¿Adónde se fue ese oxígeno? (leer más…)

Un sistema informático pretende simular las condiciones de los océanos primitivos en miles de ordenadores y ver si aparecen formas autoorganizadas de vida digital.

Visión conceptual de biomoléculas artificiales en formación. Foto: Ryan Norkus, DigitalSpac.

La diferencia entre países que apoyan la ciencia y los países que no lo hacen no depende tanto de la calidad de la clase política, sino de la calidad de la sociedad sobre la que ésta se asienta.
Que la sociedad de un país tenga inquietudes científicas es algo cultural, no sólo de la cultura oficial proveniente del sistema educativo, sino además de la cultura antropológica y cultura popular.
Un ejemplo lo tenemos en EEUU, que además de contener algún que otro fanático creacionista, tiene una población que apoya la ciencia. Una manera de demostrar esto mismo es la cantidad de proyectos participativos que surgen allí para que la población en general aporte su granito de arena a la ciencia. (leer más…)