El Asesino Fugitivo

Entre los pasillos fríos y sombríos de la abadía de Westminster, en Londres, se encuentran sepultados, entre los difuntos monarcas ingleses, una gran cantidad de hombres notables e ilustres para el Reino Unido. Entre ellos, un hombre cuya ciencia revolucionó las creencias de la humanidad y cuya teoría es continuamente refutada, negada y contra argumentada fieramente hasta nuestros días: la teoría de la evoluciCharles Darwin de refutada, resitida y contra argumentada connotados para el Reino Inglón. Desde el 19 de abril de 1882 descansan en esta  iglesia gótica, contra su voluntad, los restos del autor del Origen de las especies: Sir Charles Darwin. Sin embargo, puede que su asesino aún siga suelto.

¿Asesino? ―seguramente usted, apreciado lector, se habrá preguntado con asombro―

Sí, un asesino. Pues podemos imaginar que entre sus ropajes, durante su viaje en el Beagle, Darwin pudo toparse con este sigiloso asesino, lo que pudo haberle costado la vida años más tarde. Probablemente ambos se hayan encontrado en un clima muy diferente al londinense y tal vez la historia pudo haber ocurrido mas o menos así:

El desierto de Atacama es el desierto más árido del mundo. Allí solo llueve una vez cada cuatrocientos años y su paisaje es tan inhóspito que la NASA (National Aeronautics and Space Administration) prueba sus vehículos en este lugar antes de que estos sean enviados a la superficie de la Luna o Marte. El calor es abrazador durante el día y tal vez los 45ºC puedan parecer pocos, pero la humedad ambiental que no supera el 18% eleva la sensación térmica hasta parecer el mismísimo infierno. Lo que claramente contrarresta con los 25ºC bajo cero, que se puede alcanzar en las noches de este desierto del norte de Chile.

Desierto de Atacama, Chile (Imagen: Wikipedia)

En los días de junio de 1835, pleno invierno en el Cono Sur, Darwin escribió en su diario: “Hemos atravesado muchas colinas; el espectáculo era muy interesante por el variado color de las montañas que a lo lejos distinguimos. Da lástima ver brillar el sol constantemente en un país tan estéril; un tiempo tan hermoso debería ir siempre acompañado de tierras cultivadas y lindos jardínes. Al día siguiente llegamos al valle de Copiapó…”. Esta descripción no es la más halagüeña de un lugar rocoso donde el sol bruñe las montañas para otorgarnos un mágico espectáculo de colores y donde tal vez allí ocurrió el encuentro con aquel criminal.

Puede que una de esas frías noches intentara arroparse con cualquier zarape, o “poncho” como se llama por esas tierras, para protegerse del implacable hielo del desierto; y allí, entre los tejidos, pudo estar “aquel” del que hablamos. Un insecto de repudiable fama y que ha sido señalado por la comunidad científica como uno de los plausibles culpables de la muerte del naturalista Charles Darwin, la “Vinchuca”.

Triatoma infestans

La Vinchuca ―cuyo nombre científico es Triatoma infestans― es un animal vampiresco, cuya desesperada necesidad de sangre lo lleva a buscar noche tras noche victimas para alimentarse. Sin embargo, las presas son escasas por esos lares. Por ende, hay que sacarle el máximo provecho a la incauta victima, alimentarse hasta llenar su estomago de sangre e inflarse lo más que se pueda para almacenar una gran cantidad de alimento en su interior. Para esto, es necesario realizar el más indecoroso de los actos, aquel que el manual de etiqueta se horrorizaría de solo escuchar, vaciarse por completo junto al bocadillo con el propósito de hacer aún más espacio, en simples palabras, defecar junto a la picadura para que quepa más.

Pero esto va más allá de los malos modales sobre la mesa ―pésimos higiénicamente hablando― pues la Vinchuca, o chinche besucona como le llaman en algunos otros lados, lleva camuflado en el interior de sus heces un mortal protozoario conocido científicamente como Trypanosoma cruzi, que es causante de una enfermedad llamada el Mal de Chagas.

A medida que Darwin y su empresa avanzan al norte de Chile, hacia Iquique, el naturalista describe ―con cierta repugnancia― como las chinches pasan de ser planas a esféricas cuando se alimentan de su sangre. Quien, como buen hombre de ciencias, seguro se dejó picar más de alguna vez para observar el fenómeno. Y es allí donde podemos especular que el protozoario pudo invadir el cuerpo del naturalista inglés.

Una vez en su interior, este organismo hace de las suyas, comienza a infectar cada célula replicándose en su interior para luego infestar la sangre con su presencia. Sin embargo el sistema inmunológico hace su jugada y durante años puede mantener a raya la infección y la inflamación de los tejidos. Con el tiempo, el sistema inmunológico se hace más débil, ya que sus células no pueden multiplicarse a la misma velocidad, y entonces el enemigo gana terreno. Inflama los tejidos, de los cuales el muscular y subcutáneos son los más afectados. El tejido muscular del corazón también es atacado. Las células infestadas comienzan a destruirse y a liberar más parásitos al torrente sanguíneo. Ya no hay mucho que hacer.

Distribución del Género

Los síntomas comienzan a reflejarse, la enfermedad se apodera del sistema nervioso provocando, incluso la demencia. El corazón se agiganta tratando de hacer su último gran esfuerzo y el sistema digestivo ya no puede más, se pierde peso rápidamente. Tras décadas de infección sin expresar sintomatología el infectado no puede creer que esto haya pasado hace tanto tiempo atrás y luego viene la última etapa, el deceso.

El asesino, culpable de quitarle la vida a uno de los más grandes y revolucionarios hombres de la ciencia moderna, ni siquiera está vivo para ver a su victima sufrir. Pero toda su descendencia, producto del el exquisito manjar que degustó, seguro aún está libre y dispersa desde México hasta Chile.

Ciclo de vida del Protozoario

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Artistas Tejedoras

¿Quien no se ha fascinado alguna vez con la laboriosidad y dedicación con que una araña teje su tela? Yo, en lo personal he pasados varios minutos mirando este espectacular evento preguntándome —al igual que otros científicos— ¿Qué función tienen, dentro del patrón de construcción de la telaraña, algunas estructuras que parecen no tener sentido.

Hasta ahora, este había sido uno de los grandes misterios de la ciencia, poder entender aquellas expresiones artísticas, abstractas totalmente, de estas escultoras de la seda. Por ejemplo la araña avispa o araña tigre (Argiope bruennichi), una especie común en Europa y partes de África cuyo nombre se debe al parecido con las líneas amarillas y negras de las avispas; cuando construye su telaraña agrega patrones de zigzag, que al parecer no tienen ninguna función definida, que parten desde el centro hacia la periferia.

Imagen Wikipedia

Una decoración mortal

Científicos de la Universidad de Incheon en Corea del Sur lograron descifrar la función de las bandas zigzagueantes  de la telaraña de la araña avispa. Según estos investigadores, las arañas que incluían un mayor número de estas decoraciones en su tela,  atrapaban una mayor cantidad de insectos que aquellas cuyas telarañas no tenían patrones zigzagueantes.

La causa de este singular fenómeno, se debe principalmente, a la forma en que la luz ultravioleta  es reflejada por estas bandas en zigzag que se encuentranen las telas de araña — explican los investigadores— puesto que atraen  a los insectos polinizadores, quienes se guían por las señales ultravioletsa (UV) que reflejan los diferentes tipos de flores y que les permite ir de flor en flor recolectando el polen de las plantas.

Victimas del arte

Artísticas lucen las telas de esta araña que, de acuerdo al estudio publicado en la revista Behavioral Ecology and Sociobiology, los polinizadores como moscas, abejas, avispas, escarabajos y mariposas son las victimas más recurrentes, ya que estas bandas decorativas de la tela, no solo le dan estabilidad mecánica, si no que están hechas de una seda especial de color blanco que refleja con más intensidad la luz  ultravioleta y que funciona como un atrayente que confunde a los polinizadores para llevarlos a caer en la trampa y así la araña puede disfrutar de deliciosos bocadillos.

Sin duda, las maravillas de la naturaleza  se expresan en formas inusitadas que, incluso podemos valorar como un arte animal.

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La jubilación de las Hormigas

Recientemente se demostró que las hormigas más viejas que ya no pueden realizar las tareas de corte de las hojas se jubilan y llevan a cabo otras tareas igual de productivas para la colonia.

Nostalgia, esa es la palabra que la define hoy. Nostalgia por saber que hoy es el último día, de tantos que trabajó durante su vida productiva. Aún recuerda sus primeros días, cuando la tarea parecía monumental y extenuante, en cada jornada laboral. Pero la familia es la familia y por ella hay que trabajar hasta el cansancio, incluso hasta desfallecer.

Hormiga cortando hojas - Imagen University of Oregon

Cansada disfruta del último día de labores y hoy, lo que le parecía un sacrificado trabajo se vuelve un placer, porque es el último día y se debe disfrutar. Mirando sus mandíbulas se da cuenta que ya no es la joven de antes, aquella que sin cesar cortaba y cortaba hojas, con sus afiladas y eficientes mandíbulas, que tenían sin descanso a las transportadoras, ya no está pues ha envejecido.

Es hora de aportar de otra forma a la colonia, pues ser hormiga no es fácil y se debe justificar la esencia trabajadora de la “familia” de hormigas cortadoras de hojas. Mañana será otro día y un nuevo trabajo la espera, ya que en el mundo de las hormigas la jubilación no significa dejar de trabajar, pero sí trabajar de forma menos ruda pero igualmente productiva.

Esto lo descubrió el Dr. Robert Schofield de la Universidad de Oregón quien, junto a su equipo de trabajo, demostraron que las hormigas cortadoras de hojas de Centroamérica Atta cephalotes  tienen un sistema de jubilación que permite a las hormigas más viejas realizar otras labores cuando dejan de ser eficientes cortando hojas.

Las hormigas cortan las hojas para su alimentación, puesto que utilizan estos cortes para hacer una pasta que permita cultivar un hongo (pueden ser varias especies de hongos) del cual se alimentan. Para ello han sido equipadas con poderosas cuchillas, como dientes, entre sus mandíbulas que tienen forma de V (uvé). Los investigadores midieron el desgaste de las cuchillas de una colonia de  A. cephalotes en el parque Nacional Soberanía en Panamá.

Utilizando microscopios electrónicos compararon las cuchillas de las mandíbulas de individuos recién emergidos de las pupas en condiciones de laboratorio con hormigas forrajeras silvestres encontrando diferencias significativas de hasta 340 veces más desgaste en aquellas trabajadoras silvestres tomándoles tres veces más tiempo y energía cortar un trozo de hoja cuando eran más jóvenes por lo cual dejan de cumplir esta función y son relevadas únicamente al transporte de las hojas para la colonia.

Sin embargo el interés de los científicos no se queda ahí, pues en su estudio (realizado el 2010) también investigaron que las cuchillas son resistentes al desgaste progresivo gracias a las proporciones un mineral, el zinc. Este podría ser de utilidad para la fabricación de herramientas humanas que están sometidas a un constante desgaste tal como las mandíbulas de las hormigas. Pues ser hormiga no es fácil y laborar día a día sin descanso tiene un alto precio, no solo para la hormiga, si no también para la colonia que gasta el doble de energía en llevar a cabo la recolección que si todas sus integrantes estuvieran al 100%. Esta es una ventaja de vivir en sociedad - dice el Dr. Schofield – pues aún viejos podemos seguir siendo productivos para los demás realizando otras tareas, que a pesar de ser menos desgastante, no dejan de ser importantes.

Es hora de concluir el trabajo por hoy. Es el último día de cortar hojas pero mañana esperan nuevas aventuras. Cargarlas en vez de cortarlas puede ser una tarea tan productiva como la que se deja hoy. Se acaba la jornada laboral y estas desgastadas mandíbulas merecen un descanso, pero esto no significa dejar de ser un aporte a esta sociedad de insectos que se caracteriza por su laboriosidad.

Para Saber Más:

http://news.bbc.co.uk/earth/hi/earth_news/newsid_9306000/9306830.stm

http://uonews.uoregon.edu/archive/news-release/2010/12/when-their-tools-get-dull-leaf-cutters-switch-jobs

http://www.youtube.com/watch?v=VqOsOWjlKQs&feature=player_embedded

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¡Los animales también realizan fotosíntesis!

Un reciente descubrimiento de investigadores franceses plantea que los insectos pueden realizar la síntesis de energía a partir de pigmentos  de la misma forma en que plantas, algas y bacterias realizan la fotosíntesis.

Foto: Wikimedia

La fotosíntesis es uno de los procesos fundamentales de la vida, bajo el cuál se sustenta la existencia de la mayoría de los seres vivos sobre el planeta. Permite transformar la energía lumínica en energía química almacenada en moléculas orgánicas llamadas lípidos, proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos. Toda esta energía se intercambia entre las células a partir de una molécula llamada trifosfato de adenosina o simplemente ATP.

El proceso de la fotosíntesis es realizado por plantas, algas y bacterias fotosintéticas, que en el pasado fueron las causantes de las cantidades de oxígeno atmosférico que hoy nos permiten respirar y obtener energía de los alimentos, como ATP. ¿Pero que hay con respecto a los animales? Generalmente entendemos que la fotosíntesis es una actividad excluyente del reino animal puesto que no poseen los fotopigmentos necesarios para realizarla.

No obstante esto fue desmentido el 2010 en un artículo publicado por los investigadores Nancy Morán y Tyler Jarvik en la revista Science, y que demostró que la producción de  pigmentos carotenoides(pigmentos asociados a los colores rojo y anaranjado)  no era una exclusividad de plantas, mciroorganismos, e incluso algunos hongos, si no que unos insectos llamados pulgones o áfidos del guisante - Acyrthosiphon pisum (Insecta: Aphidae) - también poseen genes que codifican múltiples enzimas necesarias para la biosíntesis de carotenoides. Estos pigmentos están presente en la variedad naranja, puesto que estos pulgones son polimórficos (tienen diferentes formas) y los hay en colores blanco, anaranjado y verde, y se han obtenido por transferencia lateral de genes desde los hongos.

Foto: Wikimedia

Lo anterior es solo una evidencia de que los animales si pueden sintetizar fotopigmentos y no solo son adquiridos producto de una dieta vegetariana, como es el caso en los animales.  En ellos los carotenoides tienen como función el control de la oxidación o la detección de la luz en algunos animales más primitivos. Sin embargo todo este paradigma ha sido revolucionado con un reciente artículo publicado por Jean Christophe Valmalette y colaboradores de la Universidad du Sud Toulon de Francia, quienes han descubierto que los pulgones pueden sintetizar una mayor cantidad de ATP en función la cantidad de carotenoides, propios de su pigmentación, en las diferentes variedades (blanco, naranja o verde).

Para esto obtuvieron clones a partir de un único ejemplar progenitor anaranjado, ya que estos animales pueden reproducirse de manera partenogenética (implica solo una carga genética aploide en el huevo, por lo cual son clones) los que fueron expuesto a condiciones estresantes del medio bajándoles la temperatura hasta 8ªC lo que originó pulgones únicamente del color verde. Los de tonalidad blanca se obtuvieron cuando condiciones de alta densidad poblacional y por ende escases de los recursos, fueron utilizadas para obtener los clones. Finalmente las poblaciones de clones anaranjados se obtuvieron en condiciones optimas de crecimiento y densidad poblacional a 22ªC

Con estos diferentes fenotipos (blanco, naranjo y verde) los investigadores extrajeron los carotenoides y probaron que los pulgones de color verde tenían una mayor cantidad de pigmentos. Y no solo eso.

También encontraron que las poblaciones de los diferentes fenotipos, al ser expuestas a oscuridad y a la luz, tenía una diferencia en la cantidad de ATP sintetizada gracias a la concentración de pigmento.

Foto: Wikimedia

Sorprendentemente los investigadores comprobaron que aquellos pulgones verdes (que se obtuvieron por condiciones ambientales estresantes de 8C)  sintetizaban una mayor cantidad de ATP cuando eran expuestos a la luz. Esto fue probado midiendo la cantidad de NAD+/NADH – molécula que participa en el proceso de fotosíntesis a través de la ganancia de electrones que permiten la síntesis de energía – la cual fue mayor en pulgones naranjas (con fotopigmento) que en pulgones blancos (sin fotopigmento)

Lejos de plantear certezas sobre el conocimiento biológico, estas investigaciones plantean grandes preguntas y revolucionan por completo el concepto del reino animal. Cabe preguntarse ¿Para que necesitan los pulgones realizar síntesis de ATP a partir de sus fotopigmentos? ¿Qué tan similar es este proceso a la fotosíntesis realizada tradicionalmente por plantas, algas y bacterias?

 Según los investigadores  la dieta de los pulgones está basada en azúcares que succionan del floema de la planta, suficiente para obtener gran cantidad de ATP y no se explican porqué estos insectos tendrían esta forma alternativa de generar energía.

Los autores proponen que este sistema fotosintético podría funcionar como un sistema de reserva cuando el combustible se agota, de la misma forma como funcionan los automóviles híbridos a combustión/electricidad, y sería utilizado por los insectos cuando las condiciones del medio sean muy desfavorables para la obtención tradicional de energía.

Este nuevo enigma de la naturaleza nos hace darnos cuenta que las certezas absolutas en ciencia no existen, y que mucha son las sorpresas que nos deparan estos fabulosos animales. Ojalá muchas cosas nuevas puedan revolucionar la biología, la química y otras disciplinas, a partir de este descubrimiento.

Para saber más:

http://pasalavida.org/2012/08/21/primera-prueba-de-fotosintesis-en-insectos/

http://www.sciencemag.org/content/328/5978/624.full

http://www.nature.com/srep/2012/120816/srep00579/full/srep00579.html

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Las Entomolimpiadas

Una mirada desde el mundo de los bichos y sus grandes proezas  al deporte .

Anillos olímpico - Imágen wikipedia

Cada cuatro años, la humanidad reúne a sus mejores atletas para competir en la justa deportiva más diversa del mundo, Los juegos Olímpicos. Juegos que nacieron en la antigua Grecia alrededor del año 776 a.C. con el propósito de honrar al Dios Zeus y que distan mucho de los que se organizan actualmente. Sin embargo, el trasfondo de demostrar ser el mejor de todos sigue ahí.

Es así como en su última versión tuvimos el privilegio de ver a atletas únicos que seguro llegarán a ser un referente en la historia de los deportes olímpicos, como el nadador estadounidense, y multimedllista olímpico, Michael Phelps y el hombre más rápido del mundo, el jamaiquino Usain Bolt. Por esta razón hemos querido realizar nuestra virtual justa deportiva en el mundo de los bichos, preguntándonos si algunos bichos pueden romper records en algunas pruebas atléticas que puedan ser comparables con las proezas humanas.

Las pruebas

Las pruebas atléticas son por excelencia “las reinas de los juegos olímpicos” y si de correr se trata, tenemos a nuestros ganadores. Los escarabajos son los reyes de la velocidad y ganan la medalla de oro  del reino animal cuando consideramos las distancias corporales que son capaces de correr, respecto a si mismos. Es tal su velocidad, que el escarabajo australiano Cicindela hudsoni o comúnmente llamado “escarabajo Tigre” puede alcanzar una velocidad de 2.5 m/s un equivalente a 400km/h.

Para que tengamos una idea de lo rápido que es este animal, equivale a  recorrer 120 veces su propia longitud en 1 segundo y es tal su velocidad que cada cierto tiempo debe detenerse a procesar las imágenes que ha visto durante el recorrido, ya que su cerebro no puede hacerlo tan rápido.

Si lo comparamos con el atleta Usain Volt, éste recorre 100m en 9.8 s alrededor de 10m/s pero, él solamente recorre el equivalente a 5 veces su longitud corporal en un segundo, que en proporción es menor a las 120 veces del escarabajo tigre y mucho menor al escarabajo Cicindela eburneola quien recorre 175 veces sus propia longitud y definitivamente se lleva la medalla de oro.

Pulga Común - Imágen Wikipedia

Las pruebas de salto, como salto  de longitud o con garrocha son atractivas en el atletismo. Si hiciéramos el equivalente en el reino animal el bicho que se adjudicaría la prueba sería por lejos la pulga (Pulex irritans nombre científico de la pulga común, sin embargo existen muchas especies), un insecto de 2mm de extensión corporal. Este animal puede saltar más de 400 veces su altura (80cms) y supera por lejos los 5.05 metros que salta la rusa Yelena Isinbáyeva con su garrocha, pues ella solamente salta el equivalente a 3 veces su proporción corporal,.

Otra de las pruebas en las que los bichos lograrían una medalla olímpica sería la halterofilia o levantamiento de pesas, es ahí donde la pelea está dura, ya que el escarabajo rinoceronte Oryctes nasicornis es capaz de levantar el equivalente a 30 veces su propio peso. Muy de cerca las hormigas levantan hasta 20 veces su propio peso. Comparativamente el iraní Behdad Salimikordasiabi levantó 455 kg en los últimos juegos olímpicos de Londres el equivalente a 3.64 veces su propio cuerpo.

Copépodo - imagen de Ecologiablog

En cuanto a la natación, podemos decir que Michael Phelps sería humillado por un pequeño copépodo, un crustáceo que es capaz de nadar a una velocidad de medio metro por segundo. Mucho más que lo que el multimedallista olímpico puede hacer pues con sus 1.95 m de estatura nada el equivalente a 1.02 veces su propia longitud en un segundo en estilo mariposa y el crustáceo, con su 1mm de largo, nada 500 veces su propia longitud.

Así mismo habría muchos deportes que de existir tendrían su campeón mundial en los bichos. Si existiera la lucha sincronizada, las hormigas de seguro serían las campeonas. Y si voláramos seguro que el mosco tábano Hybomitra hinei wrighti ganaría con sus 145km/h que alcanza su vuelo, seguido por la libélula Anax junius que vuela a 98 km/h.

Sin duda desconocemos muchas de las habilidades de los bichos y de seguro hay otros records que no conocemos y maravillosas proezas del reino animal que nos faltan por descubrir.

Quizás en Brasil 2014 se rompan nuevos records pero sin duda ninguno de ellos podrá superar las habilidades que han adquirido las múltiples especies a través millones de años de evolución.

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Nace una "Súper Plaga"

Durante los últimos años y tras todo el conocimiento generado alrededor de la principal molécula de la vida el ácido desoxirribonucleico (ADN) la biología molecular y específicamente la biotecnología han dado grandes saltos en la creación de productos alimenticios que antes sólo pudieron ser parte de la más fantasiosas mentes literaria de la ciencia ficción.

Planta de maíz - gentileza de wikipedia

Así es como la industria biotecnológica ha creado plantas resistentes a plagas, cereales fortificados con vitaminas, alimentos que alargan su vida útil, etc. Solucionando muchas de las problemáticas de la agricultura, y porque no, también intentando ser soluciones a las grandes problemáticas de nuestra actual sociedad: el hambre y la pobreza.

Sin embargo, no todo es la panacea alrededor de los organismos genéticamente modificados, también existe el temor de no saber que consecuencias pueden acarrear y cuales serían sus efectos al mezclarse con especies naturales, llevando a la contaminación genética (mezcla de genes manipulados con genes naturales) de muchas de estas cepas o variedades que se han cultivado desde los albores de la humanidad y sus asentamientos vinculados a la agricultura.

La empresa Monsanto, fundada en Estados Unidos en 1901, es una de las transnacionales mayormente vinculadas a la producción de semillas, y son los campesinos quienes compran a precios más elevados estos productos para asegurar la producción de alimentos inmunes a las plagas, como los insectos. Incluso México, donde se origina el maíz, importa una gran cantidad de este grano de Estados Unidos, donde el 65% de la es de características transgénicas, lo cual podría repercutir en la contaminación de la gran diversidad de esta planta que existe en México.

A pesar de todo, las plantas producidas por Monsanto parecen no ser del todo inmunes al ataque de los insectos y un nuevo tipo de “Súper Bichos” ha salido a escena. De acuerdo a la Agencia de protección ambiental de estados unidos (EPA) en cuatro estados del vecino país del norte Iowa, Illinois, Minnesota y Nebraska se ha encontrado plagas de insectos que parecieron volverse inmune al produto del  “gen asesino” (contiene un gen de una bacteria asesina de insectos llamada Bacillus thuringiensis, o Bt) que hacía tan invulnerable a los transgénicos de Monsanto. De esta forma el gusano de la raíz (Diabrotica undecimpunctata) amenaza el nuevo y gran negocio de la agricultura biotecnológica.

De acuerdo al investigador Aaron Gassman, un gran número de las larvas de este escarabajo sobrevivían después del consumo de los cultivos transgénicos, causando la reducción de la cosecha para los agricultores. Esta investigación realizada por la revista GM Crops & Food, demuestra que el maíz alterado genéticamente por la empresa Monsanto no es efectivo para resistir a los escarabajos parásitos, lo cual no solo arruina el negocio de la multinacional si no que plantea serias dudas sobre la efectividad de la actividad biotecnológica y por ende la destrucción del mito sobre la panacea de la agricultura mundial.

De acuerdo a la revista seremos los consumidores quienes pagaremos el precio de la rebelión de la naturaleza, tanto en el maíz como en otros cultivos biotecnológicos, trayendo serias complicaciones al mercado de los granos. Tal vez este sea la primera de muchas insurrecciones naturales ante los transgénicos, trayendo consigo una gran preocupación mundial sobre los “Súper Bichos” que amenazan nuestra agricultura. Así la que parecía ser la mejor solución puede terminar volviéndose en el peor enemigo para una población en constante aumento y que cada día demanda más alimentos.

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El códice de los insectos

Algunos insectos herbívoros utilizan las plantas para dejar mensajes químicos encriptados a las futuras generaciones. De esta forma, informan a su descendencia las condiciones de depredación de las plantas evitando la competencia entre las diferentes especies herbívoras depredadoras.

Varios códices fueron escritos por lo mayas como legados de su rica cultura prehispánica, junto a ellos, grabados en piedras, monumentos y estelas han sobrevivido a la conquista y la evangelización siendo testimonios de aquellos saberes ancestrales. En estos vestigios, los indígenas precolombinos nos contaban parte de su historia, nos explicaban su calendarización y gran parte de su sistema numérico. Era el legado que estas civilizaciones intentaron dejar a aquellos que veníamos después, al futuro.

“Hierba Cana” (Jacobaea vulgaris)

A pesar de que esto sorprende, nos es familiar. La invención de la imprenta en el siglo XV por el alemán Johannes Gutenberg (1399-1468) permitió multiplicar los mensajes de manera inimaginable y traspasar de manera inmutable, en cuanto así fuese posible, los mensajes a través del tiempo. Actualmente los métodos digitales permiten la comunicación casi instantánea en cualquier parte del mundo y quien sabe donde vamos a parar creando medios para la transmisión de mensajes que permitan su trascendencia en el tiempo y las distancias.

Como era de esperarse, los seres humanos no son los únicos en dejar testimonio de su vida a sus descendientes, nuestros queridos bichos no se quedan atrás. Diferentes métodos de comunicación permiten a estos animales comunicarse entre sí utilizando los más inusitados mecanismos, ya sea a través de sustancias químicas directas o disueltas en el aire o a través de vibraciones en el aire, los insectos se comunican entre sí y con sus descendientes directos. Lo que no habíamos observado es si podían dejar legados, en el tiempo como lo hicieron los mayas y otras civilizaciones, o como lo hacemos nosotros en la actualidad.

Precisamente fue este el descubrimiento de un grupo de investigadores del Instituto Holandés de Ecología y la Universidad Wageningen del mismo país, quienes descubrieron que los insectos herbívoros utilizan un cifrado de mensajería química en una planta llamada “Hierba Cana” (Jacobaea vulgaris).

Tal como si fuera un mensaje de voz dejado en una contestadora y que es escuchada tiempo después por otros, los insectos depredadores de esta planta son capaces de dejar mensajes químicos en el suelo, de esta forma se establece un comunicación entre aquellos que viven sobre y bajo el suelo de la planta, enviándose mensajes que impiden la competencia por el mismo recurso evitando sobredepredar la planta y utilizar compuestos tóxicos que utiliza la planta como defensa para escapar de las especie parasitoides de las orugas Microplitis mediator H (Hymenoptera: Braconidae) Al igual que los mayas, que dejaron escritos, estos insectos utilizan moléculas químicas, mensajes que serán leídos por otros en la posteridad.

¿Cómo ocurre? 

Invernaderos del experimento

Después de que los insectos se alimentan de la hierba Cana estos dejan una marca química en el suelo. Esto permitirá a las futuras plantas que crecen en ese mismo lugar captar estas señales de la tierra y traspasarlos a otros insectos, así el mensaje podría indicar si la planta estaba siendo depredada por insectos que comen hojas, como las orugas de la especie Mamestra brassicae L. (Lepidoptera: Noctuidae) o por otros insectos que comen las raíces (Agriotes lineatus L. Coleoptera: Elateridae).

Es así como son las nuevas plantas las que transmiten el mensaje dejado por los insectos decodificando el “mensaje de voz” cifrados por ellos para la siguiente generación. Este mensaje, compuesto por alcaloides – metabolitos secundarios de la planta sintetizados a partir de aminoácidos- influye no sólo sobre el crecimiento de la planta, en cuanto a la composición química de los alcaloides, si no que también posiblemente sobre el comportamiento de los insectos depredadores – los insectos vuelven a vivir del pasado – señala la Investigadora Olga Kostenko principal autora del artículo que vio la luz en Julio de 2012 en la revista Ecology Letters.

Para demostrar esto Kostenko y sus colegas colaboradores hicieron crecer plantas de Hierba Cana en un invernadero y las expusieron a orugas comedoras de hojas o larvas de escarabajos que se alimentan de la raíz. Luego hicieron crecer plantas en el mismo suelo y expuesto a los insectos que se alimentan de las hojas Así descubrieron que la composición de los hongos del suelo cambió dependiendo de los insectos que se habían alimentado de las raíces o las hojas lo cual cambia la disposición de compuestos químicos en el suelo para las plantas. Estos cambios en la comunidad fúngica, a su vez, afectaron el crecimiento y la química de la siguiente generación de plantas y por lo tanto a los insectos de estas plantas quienes reciben el mensaje de quien ha sido el depredador de esta planta y por lo tanto prefieren evitar la competición con ellos. En el caso de los parasitoides prefieren evitar a los insectos que depredan esta planta ya que los alcaloides pueden resultar perjudiciales apra ellos.

El crecimiento y la degustación de las nuevas plantas en el mismo suelo refleja las condiciones a las que estuvo expuesta la planta anterior, así la planta pasa el legado a la tierra o el mensaje del pasado para las orugas que comen las hojas, sus competidores de la raíz y alejando a uno de sus parasitoides. Aún no se sabe como se decodifican estas señales y si el mensaje es traspasado en forma integra o suceptible a la inerpretación, tampoco se conoce la duración de estos mensajes pero futuras investigaciones seguro dilusidarán las respuestas.

Lo que sí sabemos es que los mensajes son descubiertos y revelados a los insectos del presente, tiempo después que sus antepasados han dejado de existir. Tal cual como nosotros descubrimos los mensajes que los mayas nos dejaron hace cientos de años y que aún no terminamos de comprender por completo para saber qué realmente nos quisieron decir.

Para saber más:

Kostenko, O., van de Voorde, T. F. J., Mulder, P. P. J., van der Putten, W. H., & Martijn Bezemer, T. (2012). Legacy effects of aboveground–belowground interactions. Ecology Letters, 15(8), 813-821. Retrieved from http://dx.doi.org/10.1111/j.1461-0248.2012.01801.x

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Insectos gigantes: ¿Por qué ya no están entre nosotros?

Hace 300 millones de años la gran concentración de oxígeno en la atmosfera permitió el desarrollo de grandes bichos. Sin embargo, una disminución en la concentración de este gas los llevaron a la extinción, no obstante, esta no sería la única razón y nueva evidencia ha surgido para explicar la extinción de estos “megabichos” del pasado.

Imagen Wikipedia: Fósil de Meganeura

En los años 50, mientras el rock and roll hacia de las suyas en las pistas de baile, en la industria cinematográfica se utilizaban grandes bichos para cautivar a los espectadores con apocalípticas películas sobre descomunales arañas, hormigas gigantes y hombres que se convertían en moscas. Nada más lejos de la realidad pues, los insectos se caracterizan por ser animales relativamente pequeños comparados con los grandes mamíferos. Sin embargo, esto no fue siempre así.

Durante el Carbonífero superior grandes insectos voladores, de alrededor de 80 cm de envergadura ( de la punta de un ala a la otra) surcaban por el aire prehistórico, el cual se encontraba cargado de grandes cantidades de oxígeno — 35% aproximadamente— muy superior a al 21% que contiene la atmósfera actual. Precisamente fue la abundancia de este gas lo que permitió la existencia de estos grandes bichos hace aproximadamente 300 millones de años.

La razón principal, es que el sistema respiratorio los insectos y otros organismos está compuesto por una red de tubos que comunican todos los rincones de su cuerpo, similar a los vasos sanguíneos de nuestro cuerpo, los que se comunican al exterior mediante espiráculos respiratorios que regulan el paso del aire. Entonces la mayor concentración de oxígeno atmosférico permitió una mayor difusión de este gas hacia las células de estos artrópodos, permitiéndoles acceder a una mayor cantidad de energía y ser más grande de lo que son en la actualidad.

Así lo demuestra el fósil de una libélula encontrado en las minas de carbón de Commentry, en el centro de Francia en 1880 y fue llamada Meganeura monyi, debido a sus grandes inervaciones alares características de estos insectos. Actualmente la libélula más grande vive en Australia, Petalura ingentissima mide 16cm de envergadura alar, muy distante del tamaño su antepasado .

Una de las hipótesis más aceptadas sobre la extinción de estos gigantes voladores ha sido el cambio atmosférico en las concentraciones de oxígeno. Puesto que a finales del Carbonífero y principios del Pérmico, el clima se enfrió y gran parte de las selvas que cubrían la Tierra desaparecieron, el porcentaje de oxígeno en la atmósfera disminuyó hasta el 15% y los insectos gigantes como Meganeura no pudieron sobrevivir y se extinguieron. Sin embargo nueva evidencia ha surgido al respecto y al parecer otros factores ecológicos, como la competencia y la depredación, también influyeron en que estos insectos no se encuentren entre nosotros en la actualidad.

Recientemente un estudio publicado por los investigadores Mattew E. Capham y Jared A. Karr de la Universidad de California, Estados Unidos y publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), demostró que la concentración de oxígeno atmosférico determinó el tamaño de los insectos, especialmente voladores, solamente los primeros 150 millones años de la evolución de estos animales.

Utilizando una base de datos de más de 10 500 longitudes alares de fósiles de insectos voladores, los investigadores encontraron que el tamaño de estos animales comenzó a variar después de los primeros 150 millones de años independiente de las concentraciones de oxígeno en la atmosfera durante el Cretácico de la era mesozoica y alcanzando un tamaño más pequeño durante el Cenozoico.

El tamaño máximo que alcanzaban los insectos disminuyó aun más a pesar del aumento en la concentración de oxígeno atmosférico durante este intervalo de tiempo, pues fueron las aves quienes al entrar en competencia con los insectos determinaron que su tamaño fuese cada vez más pequeño.

Presumiblemente —explican Capham y Karr en su artículo— esto se debió a que las aves adquirieron adaptaciones que les permitieron ser más eficaces en el vuelo que los insectos, pues este periodo de tiempo coincide con la diversificación de las aves a partir del ancestro conocido, el Archeopteryx. Fueron entonces las relaciones de depredación y competencia por los recursos lo que determinó que los insectos tuvieran que hacerse más pequeños.

Los mamíferos voladores (murciélagos) también entraron al negocio del vuelo y esto perjudicó aún más la presencia de los grandes insectos en el aire. Una disminución del tamaño de los insectos voladores durante el Cenozoico puede ser explicada por la evolución de los murciélagos y una mayor especialización de las aves voladoras. Por lo que la disminución en la concentración del oxígeno atmosférico no sería la única causa de que el tamaño actual de los insectos.

Esto podría explicar porqué estos grandes bichos voladores ya no se encuentran con nosotros, pues muchos son los factores que juegan en el campo de la evolución y desconocidos son sus resultados en el largo plazo. Hoy sólo podemos a echar a correr nuestra imaginación y fantasear sobre como aquellos “megabichos” podrían haber convivido con nosotros o esperar a que la industria cinematográfica traiga consigo un nuevo drama basado en estos bichos del pasado.


Para saber más:
Importante fósiles en la ciencia: http://cienciaes.com/fosiles/

Tabla estratigráfica de las épocas de la Tierra http://ccgm.free.fr/charte-souris_gb.html

Jennifer A. Sheridan y David Bickford. 2011. Shrinking body size as an ecological response to climate change. Nature Climate Change. Oct-1-6pp.

Matthew E. Clapham y Jered A. Karr. 2012. Environmental and biotic controls on the evolutionary history of insect body size. PNAS 109(25) DOI: 1204026109v1-201204026

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Cucarachas, ¡Asquerosas Cucarachas!

Muchas personas sienten repulsión por estos insectos, porque los perciben como animales asquerosos y que pueden ser portadores de enfermedades. Lo cierto es que se dice mucho sobre las cucarachas , y no son cosas buenas precisamente. ¿Qué tan verdaderaras o reales son?

En el conocimiento popular las cucarachas han sido etiquetadas de sucias y  en general provocan repulsión en la mayoría de las personas, pero se dice que podrían ser los únicos sobrevivientes ante una hecatombe nuclear por sus altas tolerancia a las radiaciones. Sin embargo, poco se conoce del rol ecológico de estos insectos y su verdadero aporte en los sistemas ambientales.

Pertenecientes a un orden llamado Blattodea, que en latín quiere decir cucaracha, estos insectos aplanados pueden adaptarse a una gran variedad de hábitats. Pero, unas pocas especies tienen interacción con el ser humano por lo que tienen gran injerencia en la sanidad pública.

Nocturnas, omnívoras y fotofóbicas (es decir, que huyen de la luz) estos insectos viven en grupos pseudosociales, principalmente buscando la calidez de nuestro hogar, y por supuesto la fuente de su sustento alimenticio. Esto conlleva a que puedan transmitirnos principalmente bacterias, hongos protozoarios, helmintos y algunos virus que eventualmente resultan perjudiciales para nuestra salud. Éstas infecciones son producto de que suelen regurgitar su alimento y defecar cuando se alimentan. De la misma forma, investigaciones realizadas en el 2005 demuestran que son portadoras de alérgenos que pueden agravar seriamente a las personas que padecen de asma.

Además, las cucarachas secretan señales químicas en las zonas donde se encuentra el alimento, provocando “ese olor nauseabundo” que suele caracterizar su sola presencia.

A pesar de todo, las cucarachas son animales que cumplen un rol importante en la naturaleza como carroñeros y descomponedores de la materia orgánica. Por lo que a pesar de la mala reputación que tienen son un gran aporte a la limpieza de los ecosistemas naturales. También son parte de la alimentación de muchos otros animales, como lagartijas y pequeños mamíferos. Por esta razón no podemos etiquetar a todas las cucarachas como malas o infecciosas. Aunque todos las queramos lejos de nuestra casa.

En definitiva, tenemos muchas razones para aborrecerlas, pero no podemos generalizar ya que son muy pocas especies, de las aproximadas 3500 que se conocen, las que son plagas que conviven con el ser humano- menos del 1%. Por lo demás, hoy existe gran variedad de productos efectivos y “secretos caseros” para eliminarlas, de estos últimos no siempre estamos seguros de su efectividad, pero sin duda son más amigables con el medio ambiente.

Si quiere alejar estos insectos de su casa, y específicamente de su cocina, deje la basura en el exterior ya que es un gran atrayente para ellas. Además si sufre por la presencia de estos insectos, no deje los alimentos en sus empaques originales y resguárdelos en envases sellados y resistentes. Mantenga la cocina limpia y evite la acumulación de restos de alimentos en rincones o detrás del refrigerador o estufa.

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