2. Noticias

 

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2nd LIFE

Con motivo del 150 aniversario de la publicación Sobre el origen de las especies por medio de la selección natural de Darwin una universidad estadounidense ha recreado las Islas Galápagos utilizando Second Life.

En enero próximo todos los avatares serán capaces de describir los pasos de Darwin - desde el viaje a bordo del Beagle -acompañados de quioscos de información - todo ello en 2nd LIFE - con información de los hallazgos de Darwin, videos, y archivos sonoros. Siendo interactivo el proyecto se enriquecerá paulatinamente con nuevo material que estudiantes, científicos. o turistas, que acudan a Las Galápagos, puedan adjuntar.

Más allá de ser una herramienta percibida como de entretenimiento 2nd LIFE comienza a tener multitud de aplicaciones con objetivos más concretos, la Universidad de Houston enseña música con 2nd LIFE, por ejemplo, y en el campo de las ciencias biológicas se me ocurre que podría estar la vida de los fotobiontes, con los avatares ya creados por Nakai para describir cloroplastos, eucariotas ancestrales, etc.

Figure 1

Islas Galápagos recreadas virtualmente

Más información en EDUcause Review mag.

b

Cereales, encantados con el CO2

Barley field

campos de cebada

La ya doctora Usue Pérez-López defendió hace unas semanas su tesis doctoral en la Universidad del País Vasco.

RESPUESTAS FISIOLOGICAS DE LA CEBADA A LA INTERACCION DE LA SALINIDAD Y EL ELEVADO CO2. PROSPECCION ANTE EL CAMBIO CLIMATICO

La doctora es premio extraordinario de licenciatura y yo siempre presto atención a los premios extraordinarios de licenciatura. Como suele ocurrir en las tesis doctorales brillantes la defensa de la tesis viene precedida por una avalancha de artículos en revistas científicas, y en el caso de la Dª Pérez-López el artículo que mejor resume su trabajo es

Elevated CO2 alleviates the impact of drought on barley improving water status by lowering stomatal conductance and delaying its effects on photosynthesis (Environmental and experimental botany, 2007, vol. 59, no3, pp. 252-263)

La doctora se interroga sobre el efecto de una mayor concentración atmosférica de CO2 en un cereal, la cebada. La elección no es arbitraria, es el cuarto cereal más cultivado del mundo y se encuentra ampliamente representado en todos los continentes. La creencia convencional - no fijada por los hechos - es que un aumento del nivel de CO2 en la atmósfera podría provocar la reducción del crecimiento de las plantas, debida a la alta concentración de sales. Por asombroso que parezca al público lego en ciencia nadie hasta ahora había realizado una verificación rigurosa para discernir si un aumento de la concentración atmosférica de CO2 puede - contra la creencia convencional - mitigar los efectos negativos de la salinidad sobre la cebada. Es notorio que al alarmismo climático sólo le interesa la propagación de todo tipo de desgracias climáticas.

La Dra. Pérez-López sí se lo preguntó, y concluye cosas que devastan y reducen a escombros la palabrería del alarmismo

el elevado CO2 tiene efectos positivos sobre la fisiología de las plantas de cebada e incrementa su tolerancia a la salinidad

La menor transpiración ocasionada por la alta concentración de CO2 atenúa la pérdida de agua a través de las hojas, ya que los estomas se mantienen cerrados y los tejidos de la planta se deshidratan en menor medida. Además, la Dra. Pérez-López ha observado que las plantas que crecen bajo dichas condiciones presentan un mayor desarrollo de las raíces, por lo que aumenta la superficie de absorción de agua. En consecuencia, de la tesis de Usue Pérez-López se deduce que

los altos niveles de CO2 mejoran considerablemente el estado hídrico de la cebada

y, a mi juicio, desmonta uno de los mitos propagados por los pseudo-estudios del IPCC y similares de carácter más ideológico que científico.

Felicidades a la nueva doctora y ojalá tenga muchos éxitos. Los tendrá, seguro.

b

Clima y mariposas

A escala macroecológica la idea que prevalece aplastando a las demás es que el factor limitante en la distribución de las especies es el clima. ¿Es así?.

Como corolario de esta línea de pensamiento, es un factor abiótico el limitante, se desprende una pasión por los modelos que relacionan clima y especies para extrapolar resultados sobre los efectos de cambios climáticos en la cuantificación de la distribución de especies. No pasa un día sin que los medios de comunicación reflejen alarmados esta línea de pensamiento y nos informen de que según los científicos la especie tal sufrirá una disminución de tanto como consecuencia de un cambio de temperaturas de Xº C.

Pero, ¿es así?. ¿No tendrán las interacciones bióticas un papel a escala macroecológica?. Si así fuera los cambios observados no serían imputables en su totalidad a factores limitantes externos como la temperatura o la precipitación. Si así fuera no sería tan sencillo dictaminar alegremente que la especie tal sufrirá una disminución de tanto como consecuencia de un cambio de temperaturas de Xº C.

Dos investigadores, uno de ellos español, se han planteado esta pregunta y han formulado la siguiente hipótesis nula

  • las interacciones bióticas no ejercen un papel significativo en las predicciones de alteraciones en los rangos de las especies bajo el cambio climático

Y logran con su trabajo refutar la hipótesis nula. De su análisis de la distribución en Europa de una especie particular de mariposa (Parnassius mnemosyne) concluyen que

  • Se necesitan evidencias más rigurosas en apoyo de la idea de que predicciones meramente basadas en modelos climáticos serán suficientes para cuantificar el impacto del cambio climático en la distribución de las especies

Fuente:

The importance of biotic interactions for modelling species distributions under climate change

  • Miguel B. Araújo and Miska Luoto , Global Ecology and Biogeography, Volume 16 Issue 6 Page 743-753, November 2007

b.

Dormir más para potenciar la respuesta contra los parásitos

Bajo la hipótesis de la relación entre el acto de dormir y la función inmunitaria, o, en otros términos, que el dormir sea un componente de la respuesta del animal contra la infección, deberíamos encontrar evidencias de una correlación entre la duración del sueño ("sueño", como el acto de dormir) y la concentración sanguínea de los diferentes tipos de células imunocompetentes (glóbulos blancos, en términos generales).

Brian T. Preston et al. (BMC Evolutionary Biology, 2009, 9:7) aportan datos que señalan que cuanto mayor es la duración del período de sueño, mayor es el número de glóbulos blancos sanguíneos. El estudio se ha basado en 26 especies de mamíferos. De los 5 tipos de glóbulos blancos, se observa dicha correlación positiva en 4 de ellos (neutrófilos, linfocitos, basófilos y eosinófilos). La excepción la constituyen los monocitos. Ni los glóbulos rojos ni las plaquetas, que, como es sabido, carecen de función inmunológica, siguen la citada correlación positiva. Los autores no han encontrado correlación con alguna de las dos fases del sueño (REM y NREM) en particular.

Por último, en 12 especies de mamíferos, los autores han comparado la duración del período de sueño con el grado de parasitismo que soportan, observando una relación negativa: una mayor duración del período de sueño se corresponde con un menor grado de parasitismo.

 

El poblamiento de Asia

Hasta ahora, tanto los estudios realizados sobre el ADN mitocondrial (herencia materna) como los realizados sobre el cromosoma Y (herencia padre-hijo varón) daban a entender que el poblamiento de Asia pudo ser realizado mediante varias oleadas migratorias, unas hacia el Norte, otras hacia el Sur. Admitiéndose además oleadas desde la ruta Norte hacia el Sur y viceversa.

Un reciente estudio publicado en Science sugiere que hubo una sola oleada migratoria que a través de la India pobló el sudeste asiático. Posteriormente uno o varios grupos poblaron el Norte.

Referencias

http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/326/5959/1541

http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/sci;326/5959/1470

http://www.a-star.edu.sg/?TabId=828&articleType=ArticleView&articleId=1158

http://www.a-star.edu.sg/Portals/0/media/Press%20Release/Microsoft%20Word%20-%20GIS%20Press%20Release%20-%20MapGenDiversity%20in%20Asia%20-%2010Dec09.pdf

http://www.eurekalert.org/pub_releases/2009-12/afst-gah120909.php

Información complementaria

http://valdeperrillos.com/books/acta-biologica-alboranensis/2-noticias/nuevos-datos-sobre-descubrimiento-las-americas

Fitoplancton y halógenos, lo que no sabíamos: evitan el calentamiento global

MOLÉCULA DE OZONO

Un físico español, Alfonso Saiz-López (Cuenca, 1976), actualmente en el Caltech, es co-autor de un trabajo recién publicado en Nature y que arroja sorprendentes conclusiones. La autora líder es Katie Read.

Destrucción de ozono a través de halógenos en el Atlántico tropical

Nature 453, 26 de Junio de 2008, doi:10.1038/nature07035

La sorpresa surge al identificar Alfonso y los co-autores del artículo al fitoplancton como sospechoso y cooperador necesario en la destrucción de ozono. ¿Por qué?, porque producen monóxido de bromo y de yodo (elementos del grupo de los halógenos) que posteriormente destruyen el ozono, además de crear otros productos adicionales que eliminan metano. En la química terrestre y sus modelos la atención prestada a la concentración de este gas invernadero - el ozono -  parece haber despreciado la influencia de los elementos del grupo de los halógenos. Los autores sugieren que la destrucción de ozono de forma natural y mediada por los halógenos con origen en el fitoplancton podría ser un 50% más de lo estimado. Se puede especular de forma arriesgada y ligar este hecho con el hallazgo, también por parte de una investigadora española, M. Débora Iglesias-Rodríguez, de que un componente del fitoplancton, los cocolitóforos, prosperan en los océanos más de lo esperado en un ambiente rico en CO2. No hay ningún motivo entonces para no concluir de forma especulativa pero bien fundada que existen feedback negativos, que curiosamente rara vez son considerados con atención en los modelos climáticos, porque un aumento de un gas invernadero (CO2) desencadena un proceso que termina en una destrucción de otros gases invernadero (ozono, metano) y es lícito preguntarse como contemplan esta situación - a la luz de los nuevos hallazgos - los modelos climáticos. Por ejemplo, un aumento de las temperaturas ha de aumentar el vapor de agua sobre la superficie oceánica, vapor de agua que ayudará a la fuga de halógenos y su impacto posterior reduciendo el nivel de dos gases invernadero O3 y CH4.

El hecho de que jamás en la historia de nuestro planeta el clima haya entrado en un efecto final de escapada (runaway) sin control hace pensar a toda persona sensata que los feedback negativos (de hecho son los que en el informe del IPCC siempre aparecen con un LSU, nivel de comprensión científica, más bajo) son minusvalorados por el alarmismo climático y que afirmar que "el debate se ha terminado" y "la Ciencia se ha pronunciado" es una tontería completa.

La reacción del alarmismo climático más extremo e ideológico no se ha hecho esperar. Las noticias les irritan. Teniendo que apresurarse a defender su posición han llegado a afirmar, con una ligereza asombrosa que pone su culo al aire, que los modelos climáticos no tienen en cuenta ningún efecto del ozono en el cálculo de las proyecciones futuras. Es chocante, un gas invernadero causa un efecto por el que se destruye otro gas invernadero y nadie trata de realizar un balance que arroje un nuevo saldo de concentraciones invernadero.Triste Toda esta tribu fanática del alarmismo climático sólo quiere hablar única y exclusivamente de las realimentaciones positivas y en el más puro estilo marxista ignoran la realidad que no coincide con el dogma medioambientalista, una realidad que nos dice que existen también realimentaciones negativas.

b

PS. Para los que no dispongan de acceso al artículo de Nature (de pago, salvo el resumen) pueden leer una referencia del mismo en Science Daily

LA DESTRUCCIÓN DE GASES INVERNADERO EN EL ATLÁNTICO ALIVIA EL CALENTAMIENTO GLOBALChulo

También, en Discover Magazine,

PLANCTON, LA PESADILLA DE LOS GASES INVERNADEROChulo

incluso los filomarxistas de The New Scientist

EL OCÉANO TROPICAL SE CHUPA EL OZONO Y EL METANOChulo

PS II: Me parece lícito preguntarme, a partir del artículo de nuestro compatriota Saiz-López, si la histeria sobre el Ozono de dos décadas atrás no fue grandemente exagerada, y supongo que gente como Antón Uriarte esbozará una sonrisa al comprobar que causas naturales, el fitoplancton, tienen que ver con los niveles de ozono, y como sus advertencias de que hay todo tipo de procesos que intervienen en la creación y destrucción de ozono fueron completamente ignoradas por el medioambientalismo militante de entonces que vuelve ahora a la carga con el calentamiento global del planeta

 

 

 

La primavera

Estamos en Primavera y merece una celebración. Por eso los maravillosos chalados de 3Dchemicals han escogido el

como

  • Molécula del Mes

La razón es que la abreviatura oficial del nombre de esta molécula genial es

  • SEX

Sodium Ethyl XantateSe puede jugar con la molécula y hacer que SEX ejecute todo tipo de posturas tridimensionales, saludables y muy primaverales pulsando

Según dicen los expertos SEX sirve para muchas cosas, como separar los metales preciosos de la ganga. Distinguir lo valioso de lo accesorio. ¡Qué razón tienen! :-)

b.

PS. Nakai me perdonará por poner una estructura inorgánica, cuento con su comprensión, ¡es primavera!

La vida de las plantas III

Hace unos meses me mostré muy crítico con las extrapolaciones que se realizaban en una nota de prensa del CSIC anexa a la publicación del artículo

La nota de prensa -contra el contenido literal de los resultados del artículo publicado en PNAS- sostenía que

    "Los autores predicen que, si la temperatura terrestre crece 4º, la tasa de mortalidad de cada especie se incrementaría un 40% "

    Mientras que el artículo publicado dice:

    "However, the relationship between mortality and birth rates and plant size was independent of temperature in our data set"

    El subrayado es mío.

    En su número de hoy, 14 de Febrero, la revista Nature publica un artículo titulado:

  • Por su interés en la discusión reproduzco parte del abstract, que reabre el debate sobre las predicción de fluctuaciones en la abundancia de las especies cuando incluso en condiciones constantes las fluctuaciones fueron asombrosas( varios órdenes de magnitud) y caóticas en el experimento descrito hoy en Nature. A lo largo de más de 6 años.

    • Hence, our results demonstrate that species interactions in food webs can generate chaos. This implies that stability is not required for the persistence of complex food webs, and that the long-term prediction of species abundances can be fundamentally impossible

    El subrayado es mío

    b

    NB. Nakai, si consideras que no debe ir aquí este post dímelo y lo muevo a cambio climático. Gracias

    Ooooops!, lo he publicado como comentario y no como página hija. ¿Alguien me dice si puedo arreglar este desaguisado? Gracias y pido disculpas

La vida de las plantas IV

Hace unos meses me mostré muy crítico con las extrapolaciones que se realizaban en una nota de prensa del CSIC anexa a la publicación del artículo

    "Los autores predicen que, si la temperatura terrestre crece 4 grados, la tasa de mortalidad de cada especie se incrementaría un 40% "

    Mientras que el artículo publicado dice:

    "However, the relationship between mortality and birth rates and plant size was independent of temperature in our data set"

    El subrayado es mío.

    A mí me pareció, aún me lo parece, que la nota de prensa no sólo pecaba de un alarmismo de carácter puramente propagandístico con un sesgo ideológico evidente, sino que era una nota de prensa falsa y mentirosa en relación al contenido estricto del artículo científico. Escribí a la autora principal sin respuesta. Ni ella ni los colegas con los que compartió la autoría del artículo objetaron nada a la redacción de la nota de prensa de la ahora Agencia Estatal CSIC. A día de hoy sigue inalterada.

NOTA DE PRENSA DEL CSIC

Hace apenas unos días ha aparecido otro artículo sobre el mismo tema

Predicting natural mortality rates of plants and animals

Michael W. McCoy & James F. Gillooly

Ecology Letters (2008) 11: 1-7

que tiene interés para mí también porque referencia el trabajo de los tres investigadores del CSIC cuya nota de prensa no me pareció adecuada.

McCoy1 y Gillooly2 (biología-U. Boston1, zoología-U. Florida2) ponen a prueba un test de mortalidad natural que proporciona predicciones cuantitativas explícitas a partir del tamaño y la temperatura tanto para plantas como animales. Dicen confiar en tales predicciones a pesar de las numerosas fuentes extrínsecas (enfermedades, predadores, etc) de mortalidad en los sistemas naturales.

Al leer el resumen del artículo me pregunté, ¿qué relaciones de mortalidad en las plantas obtendrán ligadas a la temperatura?, porque hasta la fecha y pese a lo que diga la nota de prensa del CSIC (no los científicos autores del artículo reseñado en la nota) mi grado de conocimiento era que no hay evidencia para una relación general entre la temperatura y las tasas de mortalidad.

Leído el artículo (de pago, sorry folks!) que se basa en un factor bien conocido para los lectores climatólogos y pro- CO2 de Materia pero Oscura, el factor Boltzmann- Arrhenius

e-E/KT

que describe el crecimiento exponencial en las reacciones bioquímicas con la temperatura (inversa), ¿cuál es la conclusión para las plantas?

No hay una relación estadísticamente significante entre mortalidad y temperatura

porque, una suposición mía, en el caso de las plantas la dependencia que tiene de la temperatura la fotosíntesis es menor que en el proceso opuesto, la respiración.

El caso es que CSIC sigue diciendo en su nota de prensa, a pesar de este nuevo artículo que referencia y corrobora el de sus propios investigadores afirmando lo contrario,

si la temperatura crece 4 grados la tasa de mortalidad de las plantas se incrementará un 40%

Increíble. Y los investigadores, callados.

b

La vida de las plantas V

Un artículo reciente supone un nuevo inconveniente para los partidarios de una teoría metabólica de la ecología

El metabolismo del fitoplancton lacustre no apoya la teoría metabólica de la ecología

Francisco de Castro & Ursula Gaedke, Universidad de Potsdam, Alemania

Los autores estudiaron 15 años de datos del plankton de un lago, abundancia, tamaño y producción. Para el fitoplancton encontraron que la suposición de una Teoría Metabólica de la Ecología en la que hay una dependencia metabólica de la temperatura no se ve apoyada por sus análisis y es muy dudoso confiar en un exponente alométrico (supuestamente 3/4) cuyo efecto se revela en sus estudios como nulo. Concluyen que la Teoría Metabólica de la Ecología no tiene ningún poder predictivo, especialmente en el caso del fitoplancton.

Recordemos que algunos autores españoles (Marbà et al.) se asombran de no encontrar tampoco ningún efecto estadísticamente significativa de la temperatura en sus estudios y,  a pesar de la evidencia de sus propios resultados, propalan haber encontrado una regla universal y predicen una mortalidad de las plantas con la temperatura que alcanza el 40%  para un incremento de 4 grados Celsius.

Increíble.

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Nuevos datos sobre el "descubrimiento" de las Américas

Hace unos 15 000 años, dos grupos diferentes de humanos procedentes de Siberia fueron los primeros colonizadores de América. El actual estrecho de Bering, que entonces era tierra emergida, fue el lugar de paso para los dos grupos, pero éstos siguieron rutas diferentes.

Uno de los grupos bordeó la costa del océano Pacífico y así se dispersó por toda América hasta el Sur (Tierra del Fuego). El otro grupo atravesó un corredor libre de hielo y accedió al Este de las Montañas Rocosas, permaneciendo en esa zona continental. Probablemente ambos grupos eran portadores de diferentes lenguas.

Estas son las conclusiones de un artículo publicado en Current Biology el 8 de enero (Abstract). Los autores se apoyan en el estudio del ADN mitocondrial (mtDNA) de una muestra de nativos americanos, más concretamente, en el estudio de los haplogrupos D4h3 y X2a.

(Imagen tomada de http://www.geo.umass.edu/beringia/index.html)

NB

Releyendo unas notas mías de finales de 1997, observo un cambio importante. Una hipótesis anterior hablaba de 4 oleadas migratorias datadas aprox. así: 34000 años BP, 15000 años BP, 9500 años BP y reciente.

La nueva hipótesis propugna que la primera ocupación fue hace unos 15000 años y por dos oleadas diferentes. Quedan en pie las dos últimas oleadas:

  • 9500 años BP - desde Siberia - el grupo lingüistico Na-Dene.
  • Reciente - desde Siberia - esquimales y aleutianos.

 

Perfilando la historia evolutiva de los animales (Metazoa)

Un equipo internacional, dirigido por el biólogo Casey W. Dunn, ha publicado recientemente los resultados de un amplio estudio de filogenia molecular acerca de la evolución de los animales (Metazoa).

El estudio se basó en la comparación de una secuencia de ADN equivalente a casi 40 millones de pares de bases en un grupo de más de 60 especies representativas de 21 phyla animales, 11 de los cuales aparecían por primera vez en un estudio de este tipo. Como "fuera del grupo" se han usado las siguientes especies próximas a Metazoa: un choanoflagelado (Monosiga), tres mesomycetozoos (Capsaspora, Amoebidium y Sphaeroforma) y dos hongos (Cryptococcus y Saccharomyces).

Algunas conclusiones que queremos destacar son:

1. Como clado basal de Metazoa no aparecen, como cabría esperar, las esponjas (Porifera), sino el formado por las dos especies de ctenóforos (Ctenophora) incluidas en el estudio. Las esponjas aparecen en el siguiente clado, como hermanas de los cnidarios. Este resultado es una auténtica sorpresa.

2. Se confirman los dos grandes clados de bilaterales: deuteróstomos y protóstomos; y, dentro de los segundos: Ecdysozoa y Lophotrochozoa.

3. En los deuteróstomos se confirma lo que ya sabíamos, incluyendo la posición basal, establecida recientemente, de Xenoturbellida respecto a equinodermos-hemicordados.

4. En Lophotrochozoa cabe destacar lo siguiente: la monofilia de los Moluscos; la inmersión en Annelida de sipuncúlidos y equiúridos; un clado hermano de Annelida fomado por Nemertinos-Foronídeos-Braquiópodos.

5. En Ecdysozoa, los onicóforos están más próximos a los artrópodos que los tardígrados.

6. En los artrópodos, los miriápodos aparecen más próximos a las arañas que a los insectos: [insectos-crustáceos]-[miriápodos-quelicerados].

 

Casey W. DUNN et al. (10 April 2008), Broad phylogenomic sampling improves resolution of the animal tree of life, Nature 452: 745-749.

Resumen disponible en: http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7188/full/nature06614.html

Filogramas disponibles en: http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7188/fig_tab/nature06614_ft.html

 

 

 

Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2006

El día 2 de octubre se hizo pública la concesión del Nobel de Fisiología o Medicina de 2006. El premio ha recaído conjuntamente en Andrew Z. FIRE y Craig C. MELLO por el descubrimiento de la denominada interferencia de ARN, un mecanismo de silenciamiento génico mediante ARNs de doble cadena.

Andrew Z. FIRE nació en 1959 y trabaja actualmente en California, en la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford (el trabajo por el que es premiado se realizó cuando estaba en la Institución Carnegie de Washington).

Craig C. MELLO nació en 1960 y trabaja en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts.

El descubrimiento premiado ahora tuvo lugar en 1998 y fue publicado en la revista Nature en un artículo titulado: "Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans".

 

Andrew Z. FireCraig C. Mello

Para ampliar información:

http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2006/press.html

 

 

Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2013

El pasado día 7 se hizo pública la concesión del Nobel de Fisiología o Medicina de 2013.

El premio ha recaído conjuntamente en James E. Rothman (1950), Randy W. Schekman (1948) y Thomas C. Südhof (1955), por sus descubrimientos de la maquinaria molecular que regula el tráfico de vesículas en las células.

Rothman

En la membrana superficial de las células se forman vesículas que se internan. Este proceso, llamado endocitosis, permite a las células tomar materiales que por su tamaño, o por sus características químicas, no pueden pasar atravesando la membrana.

También ocurre el proceso contrario, vesículas membranosas del interior se aproximan a la membrana superficial fusionándose con ella y vaciando su contenido al exterior. Este proceso se llama exocitosis (o secreción).

Los biólogos celulares han estado mucho tiempo estudiando el destino de las vesículas de endocitosis (la llamada ruta endocítica), así como el origen de las vesículas de exocitosis (la ruta exocítica o secretora), descubriendo la existencia de un tráfico ordenado de vesículas entre distintos compartimentos membranosos de la célula.

Esto quiere decir que los procesos de formación y de fusión de vesículas no ocurren sólo en relación con la membrana superficial sino que tienen lugar, en general, entre dos componentes membranosos. La vesícula se origina en un determinado orgánulo membranoso y es transferida hacia otro determinado componente membranoso, fusionándose con éste.

Los siguientes esquemas reflejan el tráfico de vesículas.

Pero hoy día, los biólogos celulares no cesan en sus estudios hasta que no llegan a los mecanismos moleculares. Esto implica identificar todas las moléculas implicadas en el proceso estudiado y averiguar cómo funcionan dichas moléculas. El Nobel de este año premia los avances en el conocimiento de los mecanismos moleculares que controlan la formación y fusión de las vesículas entre distintos elementos membranosos de la célula. Una serie de proteínas descubiertas en los últimos años (ARFs, coats, tethers, RABs y SNAREs) están implicadas en los citados mecanismos y, poco a poco, irán tomando notoriedad hasta que por fin aparezcan en los manuales de biología.

Premio Nobel de Química 2006

Hoy 4 de octubre se ha hecho pública la concesión del premio Nobel de Química del año 2006. El premio ha recaído en Roger D. KORNBERG por sus estudios sobre la base molecular del proceso de transcripción en las células eucariotas.

Roger D. KORNBERG nació en 1947 y actualmente trabaja en California, en la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.

Imagen tomada de: http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2006/kornberg-aut...

 

El flujo de información genética en las células

Imagen tomada de: http://www.biologia.arizona.edu/molecular_bio/ problem_sets/mol_genetics_of_eukaryotes/13t.html

http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2006/press.html

Más información en:

http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2006/chemadv06.pdf

http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2006/info.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Transcripci%C3%B3n_gen%C3%A9tica (en castellano)

http://en.wikipedia.org/wiki/Transcription_%28genetics%29

 

 

Premios Nobel 2011

Esta vez le ha tocado el turno a la inmunología, la disciplina biológica que estudia la inmunidad.

En 1869, Paul Langerhans (1847-1888), a sus 21 años, descubrió ciertas estructuras de tipo celular en la piel humana, a las que, por su aspecto, catalogó de terminaciones nerviosas. Dichas células fueron denominadas "células de Langerhans".

Así quedó la cosa hasta que, en 1973, Ralph M. Steinman (1943-2011) descubrió (quizá fuera más apropiado, redescubrió) en el bazo del ratón un tipo celular que denominó "células dendríticas" y les asignó función inmunitaria, concretamente, serían células mieloides que abandonan la corriente sanguínea y tras fagocitar y procesar el antígeno se lo presentan a los linfocitos, desencadenando la respuesta inmunitaria adaptativa (específica). Las células que Paul Langerhans descubrió en la piel son, sencillamente, células dendríticas alojadas en ese órgano.

La otra mitad del premio ha ido a parar a dos investigadores responsables de avances en el campo de la inmunidad innata, es decir, la primera línea de defensa, llamada también defensa general.

Jules A. Hoffmann (1941) descubrió, en 1996, que una determinada proteína encontrada en Drosophila melanogaster tiene un papel inmunitario, defendiendo a la mosca de infecciones fúngicas. Esa proteína había sido llamada Toll y resultó ser un receptor de membrana capaz de reconocer ciertos constituyentes de los agentes patógenos. Al año siguiente se descubrió una proteína similar (tipo Toll) en humanos y le llamaron TLR4.

Bruce A. Beutler (1957) demostró en 1998 que TLR4 es el receptor del lipopolisacárido (LPS) presente en la membrana externa de las bacterias Gram negativas.

Los receptores tipo Toll (TLR) son capaces de reconocer patrones moleculares microbianos y tienen un papel fundamental en la activación de la inmunidad innata. Su presencia en animales (vertebrados e invertebrados) y en plantas, nos indica que se trata de un componente muy antiguo que debió aparecer en un ancestro de tipo unicelular.

Fuente

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2011/

Raíz del árbol de la vida: nueva hipótesis

Una de las cuestiones candentes de la Biología actual es la posición de la raíz del árbol que incluye a todo lo viviente. La hipótesis más extendida sitúa la raíz entre las Archaebacteria y el resto de bacterias.

El descubrimiento de las Archaebacteria supuso un gran impacto en la clasificación de los organismos y dio lugar a un nuevo sistema, el de los tres dominios. Todas las restantes bacterias se agruparon bajo el nombre de Eubacteria (bacterias verdaderas). Para destacar la singularidad de las Archaebacteria, se modificó el nombre original por el de Archaea, indicando de esta manera que esos organismos no deben ser considerados como bacterias en el sentido tradicional sino como algo totalmente diferente: la "tercera forma de vida". Todas estas novedades venían de la mano de un mismo autor, Carl Woese, el descubridor de esa "tercera forma de vida". El árbol mostrado a continuación recoge esta hipótesis.

Vemos que la hipotética raíz se divide en dos ramas: una conduce a las Eubacterias (Bacteria, en la figura) y la otra conduce al resto (Archaea + Eucaryota).

El análisis de indels en secuencias homólogas (inserts o deletions) y un nuevo método de enraizamiento, que más que construir un árbol enraizado lo que hace es excluir posibles raíces, ha permitido a un grupo de investigadores, liderado por James A. Lake, llegar a una nueva hipótesis: la raíz universal habría que situarla entre el clado formado por actinomicetes + bacterias con dos membranas y el clado formado por archaebacteria + firmicutes.

Lake JA, Servin JA, Herbold CW & Skophammer RG. Evidence for a new root of the tree of life. Syst. Biol. 57, 835–843 (2008).

La nueva hipótesis queda reflejada en el siguiente árbol. La raíz está situada en el vértice de la izquierda. El ancestro universal (cenancestro) tendría características Gram positivas: una membrana con lípidos provistos de enlaces éster y una capa exterior de péptidoglucano. Archaebacteria no sería un grupo primitivo como sugiere su nombre. Firmicutes no serían monofiléticos, mientras que las bacterias Gram negativas sí constituirían un clado.

 

Secuenciado el genoma macronuclear del ciliado Tetrahymena thermophila

El genoma contenido en el macronúcleo de Tetrahymena thermophila ha sido secuenciado por un equipo de 53 científicos de 17 diferentes centros de investigación de EEUU y Canadá, liderados por Jonathan A. EISEN.

El trabajo fue publicado el 29 de agosto de 2006 en PloS Biology.

T. thermophila es un eucariota unicelular miembro del phylum Ciliophora (Ciliados), que junto a los phyla Apicomplexa y Dinoflagellata, constituyen el supergrupo Alveolata.

Cada célula de T. thermophila contiene dos núcleos. Un micronúcleo diploide con 5 pares de cromosomas (2n = 10) que participa en los procesos reproductivos (mitosis y meiosis) y un macronúcleo que participa en procesos de mantenimiento.

Los cromosomas del macronúcleo derivan de los del micronúcleo a través de un complejo proceso de fragmentación, eliminación de ciertas secuencias y adición de secuencias teloméricas en los extremos formados. Al final se generan entre 250 y 300 minicromosomas. Por último, estos minicromosomas se replican un número de veces. En algunos casos, el número de copias llega a 9000, en otros es más bajo, 45.

Esos pequeños cromosomas del macronúcleo son los que han sido secuenciados. Según los autores, la secuencia obtenida representa el 95% de la secuencia total y equivale a una longitud de 104 millones de pares de bases. El número exacto de minicromosomas diferentes es aún desconocido. Quedaría situado entre 185 y 287, y basándose en el número de telómeros podría ser de 225.

 

Imagen superior

Fuente: Richard Robinson (2006-08-29). Ciliate Genome Sequence Reveals Unique Features of a Model Eukaryote". PLoS Biology, 4(9): e304. Autor: Jacek Gaertig.

Imagen inferior

Fuente: José de Ondarza & Peter Friesen. Ciliate Image Database. Copyright: Aaron Bell.

 

Otros enlaces interesantes

Sobre el interés por secuenciar el genoma de Tetrahymena thermophila (archivo PDF, en castellano).

Para leer más sobre Tetrahymena y los Ciliados, en general:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciliophora

http://en.wikipedia.org/wiki/Tetrahymena

 

Un paso adelante en la filogenia de las Angiospermas

Las relaciones de parentesco entre los principales linajes de angiospermas (todas las plantas con flores) han sido objeto de sendos estudios publicados en PNAS el 28 de noviembre de 2007. Dichas relaciones permanecian aún sin resolver de manera satisfactoria.

"Using plastid genome-scale data to resolve enigmatic relationships among basal angiosperms", firmado por Michael J. Moore et al. (Artículo diponible en http://www.pnas.org/cgi/reprint/0708072104v1)

Este estudio se basó en el análisis de 61 genes del cloroplasto pertenecientes a 45 especies, seleccionadas de modo que hubiera representantes de los principales linajes de angiospermas, incluyendo a 2 especies de gimnospermas (Pinus y Ginkgo) como especies "fuera del grupo". Además de los resultados de índole filogenética, se aporta, como novedad, la secuenciación completa del genoma del cloroplasto de Ceratophyllum demersum, una de las especies consideradas.

"Analysis of 81 genes from 64 plastid genomes resolves relationships in angiosperms and identifies genome-scale evolutionary patterns", firmado por Robert K. Jansen et al. (Abstract disponible en http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/0709121104v1).

Este segundo estudio se ha basado en el análisis de 81 genes del cloroplasto pertenecientes a 64 especies representativas de los principales grupos de angiospermas. Además de las consideraciones de índole filogenética, se aporta como novedad la secuenciación completa del genoma del cloroplasto de 13 de las 64 especies implicadas.

Los estudios filogenéticos basados en el análisis de biopolímeros (proteínas, ARNs, ADNs) dependen en primera instancia del conocimiento exacto de la secuencia de las moléculas analizadas. Los primeros trabajos de secuenciación se realizaron sobre proteínas (productos originados a partir de la "información" contenida en los genes), más adelante comenzó la secuenciación de los propios genes (ADN).

Si comparamos las secuencias de un determinado biopolímero en diversos linajes actuales podemos encontrar diferencias que se deben a cambios transcurridos desde que esos linajes divergieron a partir de su ancestro común. El número de cambios observados al comparar las secuencias de dos linajes es un índice de la "proximidad" o "lejanía" de éstos respecto a su ancestro común. Por ejemplo, si comparamos el citocromo c (una proteína) de humanos con el de los monos rhesus se halla una sola diferencia, si lo comparamos con el de los caballos se encuentran 12 diferencias y si lo comparamos con el del atún encontramos 21 diferencias.

El análisis filogenético molecular más simple que podemos concebir debe partir necesariamente del conocimiento exacto de la secuencia de un determinado biopolímero, ya sea una molécula completa o un fragmento molecular del mismo, (ej. el gen X) en tres especies (llamémoslas A, B y C). A continuación, y siguiendo con el ejemplo, se comparan las secuencias del gen X en las tres especies con la ayuda de ciertos parámetros que nos permiten discernir, con cierta confianza, el grado de similitud entre ellas. Este grado de similitud queda relacionado con el grado de parentesco y es reflejado en el correspondiente árbol filogenético o filograma.

En nuestro ejemplo (el gen X en las especies A, B y C), podrían ser obtenidos hasta cuatro filogramas con diferente topología:

  1. A está más emparentada con B que con C, es decir, los linajes A y B son "hermanos", quedando C como linaje basal.
  2. A está más emparentada con C que con B, es decir, los linajes A y C son "hermanos", quedando B como linaje basal.
  3. B está más emparentada con C que con A, es decir, los linajes B y C son "hermanos", quedando A como linaje basal.
  4. El análisis no pudo resolver el grado de parentesco con un mínimo de confianza. Si llegamos a este punto, siempre podremos elegir otro biopolímero de entre los innumerables que, con todo seguridad, comparten las especies implicadas.

En muchas ocasiones, la resolución satisfactoria de un filograma exige maximizar a) el número de biopolímeros sometidos a análisis b) el tamaño de la muestra de especies. Ambas cosas requieren como tarea inmediata la secuenciación de biopolímeros.

Volviendo a la Noticia, podemos ver que el segundo estudio se basa en más genes (81) que el primero (61) y cubre un mayor número de especies (64 frente a 45). Los autores del primer estudio estarían muy "satisfechos" si sus conclusiones fueran soportadas por el segundo estudio, dado que éste maneja, por así decirlo, más información. Y, efectivamente, eso es lo que ha ocurrido. De modo que ahora tenemos una imagen medianamente satisfactoria de cómo se relacionan entre sí los principales clados de angiospermas.

Los puntos más oscuros estaban en

  • Posición relativa de los tres grupos basales.
  • Posición de Chloranthaceae.
  • Posición de Ceratophyllum.
  • Posición relativa de Magnoliidae, Monocots y Eudicots.

El siguiente filograma refleja la historia evolutiva de las Angiospermas acorde con los resultados de ambos estudios.

Vuelo guiado por la luz

Las pájaros migratorios usan distintos patrones, a modo de brújula, para determinar la dirección de la migración, tales como el campo magnético terrestre, las estrellas y otros.

Los errores en la navegación debidos a los cambios en la duración del día o a las condiciones meteorológicas, son evitados calibrando esos patrones a una referencia común. Hasta ahora no estaba claro cómo las distintas fuentes de información direccional eran integradas en un sistema coherente de navegación.

En un artículo aparecido el 11 de agosto de 2006 en la revista Science, Rachel MUHEIM, John B. PHILLIPS y Susanne ÅKESSON concluyen que Passerculus sandwichensis JF Gmelin 1789, una especie de gorrión llamada vulgarmente "Savannah sparrow", usa la luz polarizada proveniente de zonas del cielo próximas al horizonte para recalibrar su patrón magnético de navegación, tanto al amanecer como al atardecer.

http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/313/5788/837

http://en.wikipedia.org/wiki/Savannah_Sparrow

 

Xenoturbellida, el 4º phylum de deuteróstomos vivientes

Los deuteróstomos (Deuterostomata, Deuterostomia) constituyen el grupo de animales bilaterales (Bilateria) al que pertenecen todos los vertebrados y, por lo tanto, nuestra propia especie.

Hasta ahora se ha venido considerando que los deuteróstomos estaban formados por tres grupos con categoría de phylum:

  • Equinodermos (erizos de mar, holoturias, estrellas de mar, ofiuras y lirios de mar)
  • Hemicordados (gusanos bellota y pterobranquios)
  • Cordados (tunicados, cefalocordados y vertebrados)

Y decimos hasta ahora porque un estudio de Sarah J. Bourlat et al., publicado en Nature el 18 de octubre, ha confirmado que un extraño y delicado animal de algo más de 4 cm de longitud constituye el 4º phylum de deuteróstomos.

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature05241.html (Resumen).

Artículo completo en formato pdf.

Se trata de Xenoturbella bocki Westblad 1949, un animal marino de vida libre, con forma de gusano y una estructura corporal muy sencilla: carece de ano, de gónadas y de órganos excretores; su cuerpo está cubierto de cilios, posee una boca situada en posición ventral central y su sistema nervioso está formado por una red nerviosa difusa sin cerebro.

Hasta hace poco, las afinidades filogenéticas de este animal permanecieron poco claras. Inicialmente se le relacionó con Turbellaria (un grupo de gusanos planos), otros autores lo relacionaron con los hemicordados y los equinodermos, otros con Acoela (un grupo de gusanos planos desgajado de Turbellaria) y otros, finalmente, lo situaron como un linaje basal de los bilaterales.

En 1997, pareció resolverse la cuestión cuando un estudio de filogenia molecular situó a este animal junto a los bivalvos (un grupo de moluscos). Pero otro estudio posterior (Sarah J. Bourlat et al., 2003) demostró que las muestras usadas en el primer estudio estaban contaminadas con embriones de bivalvos que, al parecer, son el alimento de Xenoturbella y que este animal está relacionado, en realidad, con los hemicordados y los equinodermos, es decir, es un deuteróstomo.

El estudio, ahora publicado, se ha basado en el alineamiento de más de 35.000 aminoácidos homólogos, incluyendo nuevos datos de hemicordados, estrellas de mar y Xenoturbella, además, de este último animal se ha secuenciado el genoma mitocondrial.

Los resultados obtenidos apoyan la hipótesis de dos clados de deuteróstomos: uno, llamado Ambulacraria, incluye a Equinodermos y Hemicordados, el otro está formado por los Cordados, cuya monofilia también aparece confirmada.

Xenoturbella aparece incluida en Ambulacraria, como un linaje independiente (phylum Xenoturbellida) hermano del clado formado por Equinodermos y Hemicordados.

Fuente: Henry Gee (2003-08). You Aren’t What You Eat. Nature, 424, p. 885. Autor: G. Budd.

 

Fuente: Henry Gee (2003-08). You Aren’t What You Eat. Nature, 424, p. 885.