jueves, 28 de mayo de 2015

Hallado otro posible ancestro de todos los humanos

Excavaciones en Etiopía desvelan una nueva especie de australopiteco que vivió en el mismo tiempo y lugar que 'Lucy', hace 3,5 millones de años


Una de las mandículas halladas en Woranso-Mille / J. H. S.
Hasta hace muy poco, la pregunta de cómo éramos los humanos antes de ser humanos tenía una respuesta clara: Lucy. Así se llama al esqueleto de australopiteco más célebre por pertenecer a la especie de la que proviene el género humano. Era un mono erguido que no llegaba al metro y medio y con un cerebro tres veces más pequeño que el nuestro, pero, era nuestro origen y por eso cobró fama hasta convertirse casi en una estrella. Pero eso era hasta ahora, pues un nuevo hallazgo acaba de confirmar que Lucy coexistió con otras especies de homínidos que también podrían ser nuestros ancestros y cuya simple existencia embarulla el árbol genealógico humano para hacerlo mucho más creíble e interesante.
La nueva especie descubierta se llama Australopithecus deyiremeda y acaba de ser presentada en sociedad por sus descubridores. Lo más interesante de estos nuevos fósiles hallados en la región de Afar de Etiopía, un maxilar y dos mandíbulas, es que tienen entre 3,3 y 3,5 millones de años, es decir, son coetáneos de la especie de Lucy, los Australopithecus afarensis. Aún más interesante es que los restos se han hallado en Woranso-Mille, a unos 30 kilómetros de distancia de donde vivían los afarensis.
La historia oficial decía que Lucy y los suyos vivieron hace entre 3,7 y 3 millones de años. De su linaje brotaron dos nuevas ramas, hace unos 2,5 millones de años. De una salió un homínido con una imponente cabeza de gorila y enormes dientes para triturar alimentos muy duros: el parantropus. En la otra estaban los primeros miembros del género Homo. Mientras los parantropus se extinguieron, la segunda rama, la humana, experimentó una auténtica explosión de formas y especies que cohabitaron durante miles de años y de la que los Homo sapiens somos los únicos descendientes vivos.
La existencia de esta nueva especie hallada en Etiopía y descrita hoy en la revista científica Nature redibuja ese árbol clásico y le pone al menos dos ramas iniciales. “Es tan probable que esta nueva especie sea el ancestro del género Homo como que lo sea Lucy”, explica a Materia el paleoantropólogo etíope Johannes Haile-Selassie, jefe de las excavaciones e investigador del Museo de Historia Natural de Cleveland (EEUU). No es la primera vez que se sugiere, en contra el dogma, que hubo varias especies que coexistieron en África en el mismo tiempo, todas con posibilidades de ser nuestro ancestro. Ahí está el Kenyanthropus platyops, una mezcla de humano y australopiteco que vivió en Kenia y cuyo fósil sigue sin ser aceptado por buena parte de los científicos por estar muy deformado. Hace unos días un estudio mostró que este homínido pudo desarrollar las primeras herramientas de piedra -una tecnología que se pensaba únicamente humana- 700.000 años antes que nuestro género Homo.
En Sudáfrica, un nuevo análisis de otro fósil excepcional conocido como Little Foot demostró en abril que esta especie también fue coetánea de Lucy. Ya en 2012, el propio Haile-Selassie encontró en Etiopía un pie fósil de hace 3,4 millones de años que no era nada parecido al de los afarensis, pero no le bastó para probar que tenía una nueva especie entre manos. Ahora está convencido de que su Australopithecus deyiremeda prueba que el mosaico de formas con que la evolución genera nuevas especies y géneros estaba representado en Etiopía con al menos dos australopitecos coetáneos que anticipaban a su manera a los humanos. “La cara y la estructura de la mandíbula de esta nueva especie son más evolucionadas que Lucy”, resalta el experto. Sin embargo, “sus caninos superiores parecen más primitivos”. En el estudio también ha participado Luis Gibert, geólogo experto en datación de la Universidad de Barcelona. Gibert colabora desde 2010 en las excavaciones de Woranso-Mille y ha sido responsable responsable de la contextualización cronoestratigráfica y sedimentológica de los fósiles encontrados.
Reconstrucción de los fósiles encontrados / Laura Dempsey
Investigadores ajenos al estudio reconocen que este y otros trabajos le dan un revolcón a la evolución humana clásica. “En mis clases siempre digo que Lucy es el mejor candidato a ser el ancestro de los humanos, pero ahora ya no lo sabemos”, reconoce Carlos Lorenzo, paleoantropólogo y profesor de la Universidad Rovira i Virgili de Tarragona.
El nuevo árbol de familia que dibujan estos hallazgos tiene muchas más ramas, es mucho más tupido y se parece más a lo que vemos en cualquier otra parte del reino animal. Lo raro eran los linajes lineales que más parecían de reyes godos que de especies. De este nuevo estudio Lorenzo destaca la mezcla de rasgos humanos y australopitecos que tiene el deyiremeda y resalta que esa misma mezcla es la que se observaba en los restos del humano más antiguo hallado hasta ahora, precisamente en el yacimiento de Ledi-Geraru, a unas pocas decenas de kilómetros de donde ha aparecido este nuevo australopiteco.
Fred Spoor, investigador del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva, apunta en Nature que posiblemente fuera esta nueva especie la que desarrollara esas primeras herramientas líticas encontradas en Kenia.
Ahora Haile-Selassie quiere volver al yacimiento etíope en busca de nuevos especímenes para estudiar si aquel pie primitivo, con pulgar oponible como el de un chimpancé, perteneció a la misma especie recién descubierta. Esos pies, señala, no son de australopiteco, sino de Ardipithecus ramidus, otra especie más antigua que vivió hace 4,4 millones de años también en Etiopía y que pudo ser el origen de los australopitecos y los humanos. Demostrar que tuvo esos dos rasgos tan diferentes “sería fascinante”, resalta Haile-Selassie, relamiéndose con darle otra sacudida a nuestro árbol de familia.

Una bacteria transgénica diagnostica cáncer en la orina

El probiótico administrado a ratones deja un rastro de color si hay actividad tumoral


Los investigadores han manipulado una cepa de bacteria Escherichia Coli. / Chris Bickel / Science Translational Medicine
  • La bacteria Escherichia coli es un ser vivo sencillo –tiene unos 4.300 genes- y vulgar –abunda en el intestino de aves y mamíferos, y por ello también en sus heces, normalmente, sin provocar mayores problemas-. Pero tras manipular convenientemente su genoma en el laboratorio es capaz de abandonar su papel (colaborar en el proceso digestivo) y asumir funciones complejas reservadas a sofisticados equipos de diagnóstico por imagen (TAC, resonancias magnéticas, tomografía por emisión de positrones) como la identificación de metástasis en el hígado de ratones. Si hay un tumor, el microorganismo lo señala con la coloración de la orina. "Han convertido las bacterias en bactodoctores", resume el especialista en biología sintética de la Universitat de València (UV) Manuel Porcar.
Un grupo de la Universidad de California (San Diego) y el Massachusetts Institute of Technology (MIT) describe en Science Translational Medicine cómo han transformado una cepa de la bacteria en una herramienta de diagnóstico viva. La misma publicación recoge el trabajo de otro equipo, formado por investigadores de la Universidad de Stanford y de Montpellier, que, a través de una estrategia diferente, ha manipulado la E. coli para que identifique la presencia de glucosuria –exceso de glucosa ligada a la diabetes- también en la orina. En ambos casos, como detalla Porcar, investigador del Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutivade la UV, el esquema empleado es el mismo: incorporar un número determinado de genes en la estructura de la bacteria para, primero, detectar una alteración del metabolismo sano –exceso de glucosa, un tumor- y, ante esta circunstancia, ser capaz de emitir una señal medible –normalmente con una coloración o una luminiscencia-.
La metástasis en el cáncer de hígado es especialmente difícil de detectar prematuramente mediante técnicas de diagnóstico por imagen y, cuando da la cara, frecuentemente es demasiado tarde para garantizar el éxito del tratamiento. Este órgano suele ser el principal destino hacia donde se diseminan otros tumores, como el colorrectal, de mama o de páncreas. De ahí el interés de los investigadores por diseñar un mecanismo que permita la identificación temprana de las neoplasias hepáticas mediante microorganismos modificados.
Los investigadores partieron de una característica que tienen bacterias como la E. coli: su capacidad de abrirse paso desde el tracto intestinal hacia el hígado y su afinidad por unirse al tejido tumoral y colonizarlo. “Nadie sabe con detalle por qué sucede, probablemente tenga que ver con la falta de actividad del sistema inmunitario y la abundancia de nutrientes en la zona”, comenta Arthur Prindle, uno de los autores del trabajo que ha dirigido Tal Danino (del MIT) y Jeff Hasty (de la UCSD).

Trabajaron con la subespecie de E. coli Nissle 1917, conocida por sus propiedades probióticas (microorganismos que en determinadas cantidades aportan beneficios a las personas, como las famosas Lactobacillus casei o bífidus introducidas en los lácteos). Es tan fácil de adquirir que se vende por Internet y su uso se recomienda para el tratamiento de la colitis ulcerosa, nada que ver con la función final adquirida tras la reinvención genética a la que ha sido sometida.
La primera parte del trabajo, encontrar la forma de que la bacteria se dirigiera al hígado, ya estaba resuelta. Si detectaba el tumor, lo colonizaría. Ahora faltaba que la bacteria –administrada en una píldora- fuera capaz de lanzar una señal en cuanto detectara tejido neoplásico. Para ello desarrollaron un complejo mecanismo en cadena. Insertaron en la bacteria un fragmento de ADN que produce una enzima (lacZ). Y desarrollaron un compuesto inyectable (galactosa unida a luciferina, una proteína luminiscente producida por las luciérnagas). La enzima se une al compuesto, lo fractura y libera la luciferina, que se filtra a través de los riñones y se expulsa por la orina. Es decir, si hay tumor, hay colonias de bacterias. Si hay bacterias hay producción enzimática. Y si hay enzimas, liberan la luciferina a la orina, una proteína que se puede detectar en sencillos test de laboratorio.
Los científicos recurrieron a ratones a los que indujeron tumores en el hígado para comprobar el procedimiento. Si las metástasis estaban presentes, debido a la reacción en cadena, la orina del ratón era roja.
El otro trabajo sigue una estrategia es radicalmente distinta. La bacteria modificada genéticamente no trabaja dentro del organismo, sino en unas esferas cubiertas de gel que se exponen a la orina y en función de la mayor o menor presencia de glucosa adquieren diferentes tonalidades, algo muy parecido a como funcionan los test de embarazo convencionales. En este caso, los investigadores han empleado las herramientas de la biología sintética para replicar estructuras de circuitos electrónicos que, en lugar de responder a impulsos eléctricos lo hacen a sustancias químicas.
“Aunque funciona, los tiempos del kit no son competitivos, ya que tarda entre 16 y 18 horas, cuando el resultado debe de ser inmediato” comenta Porcar, quien, por contra, destaca el trabajo relacionado con el cáncer: "tiene aportaciones muy relevantes". Por ejemplo, haber conseguido transformar seres vivos en instrumentos de diagnóstico "in situ e in vivo", es decir, haber desarrollado "un kit de detección de cáncer en el cuerpo". "Su aplicación clínica es muy clara: permitiría no solo la detección de la metástasis, sino su respuesta al tratamiento a partir de las información que transmita la orina del paciente", añade.
De momento, el trabajo es experimental y habría que observar si el mecanismo de acción se puede trasladar al cuerpo humano. Y medir otros aspectos, como el riesgo que supondría en las personas la infección inducida de bactodoctores. Con todo, los autores del trabajo ya están pensando en usar los microorganismos no solo para diagnosticar tumores, sino para curarlos.

miércoles, 27 de mayo de 2015

MEDIO AMBIENTE. DESAPARICIÓN DE LOS GLACIARES

El Everest perderá entre el 70% y el 99% de sus glaciares en este siglo

El calentamiento global provocará mayores nevadas en el Himalaya que no compensarán el deshielo provocado por el aumento de la temperatura, según un estudio

Los investigadores midieron la evolución de los glaciares de la cuenca del Dudh Koshi, donde acaban los hielos del Everets o el Cho Oyu. / PATRICK WAGNON


Tras las zonas polares, la cordillera del Himalaya alberga las mayores reservas de hielo del planeta. Y como el Ártico y la Antártida, se está quedando sin glaciares por el cambio climático. Un estudio sobre el impacto del aumento de las temperaturas y la alteración del monzón muestra que los hielos que bajan de las montañas más altas del mundo desaparecerán entre un 70% (escenario optimista) y un 99% (escenario pesimista) para cuando acabe este siglo.
Hasta un tercio del agua dulce del planeta está en el Himalaya. De sus más de 50.000 glaciares beben ríos como el Ganges, Indo, Bramaputra, Yamuna o el Yangtsé. Y de su agua viven más de mil millones de personas. Por eso es vital determinar cómo está afectando el calentamiento global a esta zona del mundo. El análisis de los glaciares de la gran cordillera presenta retos adicionales a los de los polos. Se trata de glaciares más cortos y de menor volumen. Aunque los hay de hasta 620 de altura, la media es apenas de 200 metros. La orografía y la gran altitud son variables también a tener en cuenta. Para complicar las cosas, están los vientos monzónicos que traen la humedad del océano Índico.
"En esta región, el 80% de la precipitación anual se produce durante el monzón, de junio a septiembre, dice el glaciólogo delCentro Internacional para el Desarrollo Integral de las Montañas(ICIMOD), Joseph Shea. "Es también la temporada más cálida del año, en la que los glaciares ganan masa por las nevadas en las altitudes superiores mientras que la pierden por el deshielo en las inferiores", añade.
Según la concentración de CO2, en 2100 solo los glaciares a altitudes de 7.000 metros podrían aguantar
Este frágil equilibrio es el que estaría alterando el cambio climático. El investigador del ICIMOD, con sede en Katmandú (Nepal), junto a geógrafos de la Universidad de Utrecht y glaciólogos del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia se fijaron en la cuenca del Dudh Koshi, por donde discurren los glaciares de algunas de las mayores montañas del Himalaya, como el Everest, el Cho Oyu, el Makalu, el Lhotse o el Nuptse. En total, unos 400 kilómetros cuadrados. No es mucho, ni llega a la centésima parte del área total, pero sí puede ser un indicativo de lo que sucede en toda la cordillera.
Los investigadores usaron los datos de temperaturas y precipitaciones de los últimos 15 años y tomaron medidas sobre el terreno de la situación y evolución de los glaciares para crear un modelo evolutivo de los mismos desde 1960 en adelante. Sobre este modelo, corrieron las llamadas rutas de concentración representativas (RCP, por sus siglas en inglés). Se trata de las trayectorias de emisiones de CO2 que los científicos creen más probables y que acabarán, a final de siglo, en un escenario más o menos cálido del planeta. Así, por ejemplo, la RCP 4.5 señala un aumento de entre 1,1º y 2,6º para el año 2100. Si no se hace nada por reducir las emisiones (RCP 8.5), la temperatura media global podría subir entre 2,6º y 4,8º, según los datos del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático.
Los glaciares de esta zona del Himalaya nacen de las montañas más altas del mundo, como el Everest. / THE CRYOSPHERE/EGU
Según este estudio, publicado enThe Cryosphere, la revista de laUnión Europea de Geociencias, en el escenario más benigno, los glaciares de la cuenca del Dudh Koshi habrán perdido casi el 40% de su hielo en 2050 y hasta el 80% al acabar el siglo. En la trayectoria RCP 8.5, hasta el 99% de los glaciares se habrán derretido en 2100. Además, el proceso de deshielo, como en otras zonas heladas, parece estar acelerándose. De un ritmo de área perdida de un 0,61% entre 1990 y 2000, se ha pasado a un 0,79% desde que comenzó el siglo.
"Los glaciares de esta cuenca están entre los más altos del mundo, así que, incluso con unas temperaturas elevadas y alta tasa de deshielo, seguirá habiendo partes que reciban nieve y no se alcanzará el punto de deshielo", reconoce Shea. "Sin embargo, la mayoría de los glaciares en altitudes inferiores ya están desapareciendo y no está claro que el proceso se pueda revertir", añade.
Aunque hay escenarios en el que el calentamiento global llevará más humedad hasta las cumbres, aumentando entonces las nevadas, los autores del estudio no creen que este incremento en las precipitaciones ralentice el ritmo de deshielo. Además de que buena parte de esas precipitaciones serían en forma de agua, no sería suficiente para compensar la pérdida acelerada en la cabecera de los glaciares que, al estar a altitudes inferiores, soportarán mayores temperaturas.
Buena parte de la respuesta de los glaciares se debe a los cambios en el nivel de congelación, la altitud donde la temperatura media mensual no supera los 0º. "Actualmente varía entre los 3.200 metros en enero y los 5.500 metros en agosto", explica el coautor del estudio y geólogo de la Universidad de Utrecht (Países Bajos), Walter Immerzeel. Partiendo de los registros de temperatura y el calentamiento proyectado para 2100, "este nivel se elevaría de 800 a 1.200 metros, reduciendo no solo la acumulación de nieve en los glaciares, sino exponiendo el 90% de la zona hoy helada al deshielo durante los meses cálidos", añade.
Si se cumplen sus cálculos, solo los glaciares que estén a una altura de 7.000 metros podrán aguantar. La porción situada a menos altitud y por encima de los 5.000, se helará solo durante el invierno. El resto, está condenado.

MEDIO AMBIENTE. EL AGUJERO DE LA CAPA DE OZONO

El agujero de la capa de ozono da una lección para el cambio climático

La prohibición de los clorofluorocarburos evitó un nuevo agujero en el Ártico y niveles excesivos de radiación en buena parte del planeta

A la derecha, situación de la capa de ozono sobre el Ártico en abril de 2011. A la izquierda, como sería sin el Protocolo de Montreal. La barra de la derecha mide la cantidad de ozono. /SANDIP DHOMSE


Hace 30 años, en mayo de 1985, investigadores británicos anunciaron algo extraordinario: se había abierto un enorme agujero en la capa de ozono sobre la Antártida. Entonces, pocos sabían qué eran los clorofluorocarburos (CFC). Solo unos cuantos científicos conocían que estos compuestos químicos estaban debilitando la protección que el ozono atmosférico ofrece contra la radiación ultravioleta del Sol. Sin embargo, la alarma fue tal, que los gobiernos del mundo tardaron apenas dos años en prohibir los CFC con el Protocolo de Montreal. Ahora, un estudio muestra qué habría pasado si los políticos hubieran tardado tanto como ahora hacen con el cambio climático.
Ya casi nadie se acuerda del agujero de la capa de ozono. Aunque cada primavera austral, regresa sobre el cielo de la Antártida, es un problema que está yendo a menos y desaparecerá con el tiempo. Pero hace 30 años, su aparición disparó la primera gran acción global contra un problema que habían generado los propios humanos.
"Sin el Protocolo de Montreal, el planeta habría experimentado un mayor debilitamiento de la capa de ozono. En unas pocas décadas, esta reducción podría haber sido catastrófica, con unos niveles de radiación ultravioleta sobre la superficie mucho mayores", dice el profesor de la Universidad de Leeds (Reino Unido), Martyn Chipperfield, coautor de un estudio que imagina cómo sería la situación si no se hubieran prohibido los CFC.
El protocolo de Montreal prohibe el uso de CFC y otros compuestos dañinos para la capa de ozono
Usados desde comienzos del siglo pasado, los CFC, compuestos formados por hidrocarburos a los que se les añade cloro, flúor o bromo, eran fundamentales para la vida moderna. Eran el gas que enfriaban los refrigeradores, sacaban la espuma del bote de afeitar o dispersaban el desodorante. Entre sus ventajas tenían su supuesta condición de inertes, incapaces de desencadenar una reacción química al unirlos con otros elementos. Pero se equivocaban.
Apenas 10 años antes de su confirmación empírica en la Antártida, el mexicano Mario Molina y el estadounidense Frank Sherwood Rowland descubrieron que los elementos de los CFC no eran tan inertes. En junio de 1974 publicaron un artículo en Natureexplicando cómo, a pesar de su relativo mayor peso, estos compuestos liberados en el aire acababan en las partes altas de la atmósfera. Allí, la acción de la radiación ultravioleta los descomponía, liberando el cloro. En una enloquecida reacción en cadena, el cloro reducía las moléculas de ozono (O3) para convertirse en óxido de cloro. Un solo átomo puede descomponer 100.000 moléculas de ozono.
Sin la prohibición de los CFC habría dos agujeros, uno en la Antártida y el otro en el Ártico
La relevancia del ozono reside en que frena hasta el 90% de la radiación ultravioleta y buena parte de la infrarroja, haciendo de filtro solar. Aunque las nubes y los aerosoles en suspensión también juegan su papel, sin el ozono, la vida en la superficie de la Tierra sería casi imposible. El descubrimiento de Molina y Sherwood fue tan relevante que fueron recibidos por una comisión del Congreso de EE UU ese mismo año. Iniciaron entonces una campaña para concienciar a la sociedad de los peligros de estos gases. 20 años después, en 1995, recibieron el premio Nobel junto a su colega Paul Crutzen.
El estudio de Chipperfield y sus coelgas, publicado en Nature Communications, imagina que nunca existió el protocolo de Montreal. Toman como punto de partida la situación previa a su redacción, en 1986. Con el desarrollo económico, suponen un incremento en el uso de los CFC muy modesto, de un 3% anual. Sobre esta base, modelaron cómo sería el agujero de la capa de ozono en la Antártida.
De no haber hecho nada, el agujero sería hoy un 40% mayor de lo que lo fue en 2008, cuando se produjo el pico en su extensión, con unos 25 millones de kilómetros cuadrados de área. Además, el agujero se abriría meses antes y duraría más tiempo. También, su altura sería mayor. Pero lo más relevante es que no habría un agujero en la capa de ozono, sino dos. Cada año, en el Ártico también se produce un debilitamiento de la capa de ozono, pero solo en los años más fríos la reducción es tal que el ozono casi desaparece dejando el camino abierto a la radiación. Según este estudio, en el Ártico, el hoyo sería tan habitual y casi tan grande como hoy lo es en la Antártida.
Europa, EE UU y Australia sufrirían niveles de radiación potencialmente cancerígenos
En este escenario ficticio pero no inventado, las latitudes subpolares también sufrirían los efectos de la reducción de la capa de ozono. Debido a que los CFC perduran en la atmósfera varias décadas, hoy, la capa de ozono sobre Europa, Estados Unidos o Australia es un 4% menor que la que existía a mediados del siglo pasado. Por eso son tan habituales las noticias sobre la mayor incidencia del cáncerde piel en estos años.
En un mundo sin el protocolo de Montreal, ese porcentaje podría superar el 15%. Una reducción tal afectaría sin duda a las cifras de cáncer. Aunque no es el objetivo del estudio, sus autores también recuerdan que un exceso de radiación alteraría procesos básicos para la vida como la fotosíntesis. En los polos, además, está relacionado con el aceleramiento del deshielo. Incluso en los trópicos, donde la mayor temperatura en la estratosfera minimiza la reacción entre el cloro y el ozono, la capa protectora se habría reducido hasta en un 5%.

Una lección para el cambio climático

"El protocolo de Montreal es probablemente el mejor ejemplo de cómo la cooperación internacional puede solucionar problemas ambientales globales. Cuando se firmó, en 1987, no se conocían aún a fondo las causas del debilitamiento de la capa de ozono", recuerda Chipperfield. "Sin embargo, se basó en el principio de precaución: ya que no comprendemos del todo las consecuencias, debemos ser cuidadosos con lo que hacemos. Podría ser una buena lección en el debate sobre el cambio climático", añade.
Aquel protocolo acabó siendo firmado por todos los países del planeta. En sucesivas revisiones se ha ido ajustando ante la aparición de nuevos compuestos. Pero las premisa básicas, la precaución, la vigilancia, la prohibición y el obligado cumplimiento se han mantenido.
Como ahora, "entonces también hubo un negacionismo del ozono", recuerdan desde Greenpeace
"Como sucede ahora, entonces también hubo un negacionismo del ozono", recuerda el responsable de energía y cambio climático deGreenpeace, José Luis García. Recién salido de la universidad, García se metió en eso del ecologismo con la campaña contra los CFC y ve muchos paralelismos con el debate climático actual.
La industria química siguió un patrón que ahora repite la energética. "Primero negaron que los CFC tuvieran nada que ver, después relativizaron su impacto. Más tarde alegaron las dificultades para sustituirlos", recuerda García. Al otro lado, los estudios científicos, el activismo ecologista y la presión social. En medio, unos políticos que, en aquella ocasión fueron rápidos al tomar decisiones.
"El hecho diferencial es el carácter de ambas industrias. La química también era global, pero fue la primera vez que nos enfrentábamos a un problema global. La presión de científicos, de activistas y de la sociedad fue más fuerte que la resistencia de las químicas. Pero, las energéticas tienen mucho más poder", dice el representante de Greenpeace. Además, añade "han aprendido del pasado y dedican cantidades de dinero varios órdenes de magnitud superiores a las dedicadas al negacionismo del ozono".

MEDIO AMBIENTE LA ANTÁRTIDA TAMBIÉN SE DERRITE

La Antártida también se derrite

El sur de la península antártica, hasta ahora estable, se deshiela de forma acelerada

La Antartida
Muchos de los glaciares antárticos están siendo socavados por la acción del agua más cálida del mar. / ALBA MARTIN-ESPAÑOL


     
    Desde que en 1979 los primeros satélites artificiales pusieran sus ojos en ella, la Antártida nunca fue tan grande. Según la NASA, en diciembre de 2013, el hielo marino que rodea el continente antártico alcanzó su mayor extensión. Sin embargo, también nunca como ahora, se está derritiendo a un ritmo tan acelerado. Por primera vez desde el fin de la última glaciación, la Antártida pierde más hielo del que gana. De nuevo, ya sea en forma decambio climático o deterioro de la capa de ozono, la acción humana está detrás.
    La ciencia tiene tan claro que el Ártico se deshiela como que la Tierra gira alrededor del Sol. Con la Antártida no existe el mismo consenso científico. Por cada estudio sobre un glaciar que se resquebraja, hay otro que destaca la acumulación de nueva nieve en la meseta antártica. Y es que todo en la Antártida es grande, también el debate científico. Con una extensión casi 28 veces la de España, la Antártida acumula entre el 80% y el 90% del agua dulce que hay en el planeta. La altura media de la capa de hielo es de unos 2.500 metros, aunque hay zonas de casi 5.000. Si se derritiera de repente, el nivel del mar ascendería decenas de metros.
    Pero la Antártida no es tan uniforme e inmutable como puede parecer en la distancia. El cambio climático y el deterioro de la capa de ozono están afectando de forma diferente a unas zonas y otras del continente. Mientras en lugares de la costa oeste, los glaciares que mueren en el Mar de Amundsen están adelgazando, en el este, el hielo avanza y se eleva. A comienzos de siglo, el balance neto entre pérdidas y ganancias tendía a ser cero, pero en el último lustro el equilibrio se está rompiendo a favor del deshielo en zonas hasta ahora estables.
    La zona estudiada pierde 60.000 millones de toneladas de hielo al año desde 2009
    "Los cambios en la elevación aquí están siendo muy repentinos", dice la investigadora de la Universidad de Bristol, Alba Martín-Español. Empeñada en estudiar la dinámica de la capa de hielo antártica, Martín-Español y sus colegas de la universidad británica han encontrado un nuevo lugar por donde el hielo se está derritiendo. Al sur de la península antártica, una especie de apéndice que rompe la línea circular del continente, una decena de glaciares están de retirada a lo largo de 750 kilómetros de costa. Aunque la zona se encuentra en la parte occidental de la Antártida, "era una de las más estables", añade la científica española.
    Con los datos de altimetría ofrecidos por una sucesión de satélites desde comienzos de siglo, los investigadores pudieron comprobar que la elevación de los hielos de esta zona se mantuvo estable hasta 2009, pero desde entonces no ha dejado de reducirse. Según publican en Science esta semana, la región pierde unos 60 kilómetros cúbicos de hielo al año. En agua líquida, serían unos 60 billones de litros. Hay glaciares que se han retirado hasta 30 metros en la última década.

    domingo, 24 de mayo de 2015

    El sexo es beneficioso para la salud genética de la especie

    Un experimento de 10 años con escarabajos muestra que la competitividad entre los machos por aparearse y la elección de las hembras protege frente a las extinciones

     

    Escarabajo castaño de la harina ('Tribolium castaneum'). / Eric Day, Virginia Tech (Blacksburg)
    “Casi todos los organismos multicelulares que existen en la Tierra se reproducen por relaciones sexuales, pero esto no es fácil de explicar porque el sexo acarrea grandes costes, el más obvio de los cuales es que solo la mitad de tu descendencia –las hijas- producirán crías. Entonces, ¿por qué una especie va a dedicar tanto esfuerzo a los hijos?”, se pregunta Matt Gage, científico de la Universidad de East Anglia (Reino Unido). Para dar respuesta a esta cuestión, él ha dirigido una serie de experimentos con escarabajos realizados durante una década. “Nuestro objetivo era descubrir por qué la selección evolutiva, que es de una eficiencia despiadada, permite la existencia de los machos, cuando un sistema en el que todos los individuos produzcan crías sin sexo, como ocurre en las poblaciones de hembras asexuadas, sería mucho más eficaz para producir una mayor descendencia”, apunta Brent Emerson, investigador del Grupo de Investigación de Ecología y Evolución en Islas (CSIC), en Tenerife, uno de los autores de la investigación.
    La respuesta que estos investigadores obtienen es que la reproducción sexual, con competitividad entre machos (normalmente) por aparearse y elección de las hembras (normalmente), es beneficiosa porque mejora la salud genética de la especie y la protege ante los riesgos de extinción. La clave está en la eliminación de las mutaciones genéticas dañinas y en eso es más eficaz la reproducción sexual que la asexual, afirman los científicos en la revista Nature al presentar su trabajo esta semana.
    Los experimentos realizados han permitido comparar los efectos de mayor o menor intensidad de selección sexual en las diferentes poblaciones cuando son expuestas a una presión genética negativa fuerte como es la endogamia.
    “La selección sexual fue la segunda gran idea de Darwin, explicando la evolución de una batería fascinante de señales, sonidos y olores que ayudan en la lucha por la reproducción, a veces a expensas de la propia supervivencia”, señala Gage en un comunicado de su universidad. “La selección sexual opera cuando los machos compiten por reproducirse y las hembras eligen, y la existencia de dos sexos diferentes incentiva estos procesos que, en definitiva, dictan quién logra reproducir sus genes en la siguiente generación, así que es una fuerza evolutiva muy extendida y muy potente”, añade.
    Las poblaciones de escasa selección sexual sufrieron un notable declive ante la endogamia
    Desde 2005, estos científicos han realizado un experimento, en condiciones controladas de laboratorio, con escarabajos (Tribolium castaneum o escarabajo castaño de la harina) sometidos a dos diferentes regímenes reproductivos: uno de fuerte selección natural y otro, débil. En el primer grupo, y durante 54 generaciones, los individuos sexualmente adultos estaban en poblaciones sesgadas sexualmente en de 90 machos por cada 10 hembras, o a la inversa. En el segundo grupo se consentía la poliandria (una hembra o cada cinco machos) o se forzaba la monogamia (uno a uno). El resto de las condiciones de vida, tamaño poblacional, etcétera, se mantuvieron idénticas en ambos grupos.
    Tras seis o siete años de experimento con esa fuerte o débil selección natural durante la etapa reproductiva de los escarabajos, comenzó la fase de experimentación –tres años- sobre el riesgo de extinción de los diferentes grupos, imponiendo a las poblaciones condiciones de endogamia, proceso que tiende a acumular en los individuos mutaciones genéticas dañinas.
    El resultado es que las poblaciones de fuerte selección sexual mantenían una salud genética superior y resistieron a la extinción ante la endogamia, incluso 20 generaciones de hermanos y hermanas cruzándose en cada una de ellas. Y la supervivencia fue superior en las familias de fuerte competitividad de los machos (90 por 10 hembras) frente a las sesgadas hacia las hembras (90 por 10 machos).

    Así es el sexo animal

    Sin embargo, las poblaciones de escasa selección sexual sufrieron un notable declive ante la endogamia y ninguna superó la décima generación, sobre todo las monógamas, que no pasaron de la octava. “En la población en las que las hembras no pudieron elegir al no haber competencia entre los machos, los problemas de salud aparecieron rápidamente cuando el parentesco entre las parejas empezó a estrecharse”, apunta Emerson.
    La conclusión de los investigadores es que “la selección sexual es importante para la salud y permanencia de la población porque ayuda a eliminar en una población la variación genética negativa y a mantener la positiva”, explica Gage. “Para superar a los rivales y atraer parejas en la lucha por la reproducción, un individuo tiene que ser bueno en la mayoría de las cosas, de manera que la selección sexual proporciona un filtro importante y efectivo para mantener y mejorar la salud genética de la población”, continúa.
    Así que el sexo persiste como un modo de reproducción dominante porque permite que la selección sexual aporte beneficios genéticos, mientras que en ausencia de sexo, las poblaciones acumulan mutaciones indeseables que conducen a la especie hacia la extinción. Las familias de escarabajos del experimento a las que se permitió la competitividad de los machos y la elección de las hembras, “evitaron la extinción y algunas líneas familiares todavía siguen reproduciéndose felizmente incluso después de 20 generaciones de endogamia”, señala Gage.

    Los animales parecen cada vez más humanos

    Los individuos de una especie de macacos se consuelan unos a otros tras una agresión

    Este comportamiento solo se había observado hasta ahora en personas y grandes simios


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    El vídeo es estremecedor. Un individuo agarra a una adulta, la zarandea y la destroza a mordiscos. Pasan 10 segundos de violencia hasta que el agresor cesa sus embestidas. En seguida, otra adulta se acerca, se encara con el atacante y besa y abraza a la víctima. Son 25 segundos de comportamientos aparentemente humanos, pero no se trata de personas, sino de macacos de Togian, un mono indonesio con el que compartimos un ancestro común que vivió hace 25 millones de años.
    “Es la primera vez que el consuelo se documenta científicamente en monos”, explica Roscoe Stanyon, un antropólogo de la Universidad de Florencia (Italia) que está empujando la frontera entre lo humano y lo rigurosamente animal. Cuando mañana los políticos consuelen a los candidatos que pierdan las elecciones en España, estarán refinando un comportamiento típico de un mono de 12 kilogramos.
    “Antes se pensaba que la empatía, el consuelo y el altruismo eran características que solo se encontraban en los seres humanos. Incluso se propuso que estos rasgos eran los que nos diferenciaban del resto de los animales y nos hacían únicos”, detalla Stanyon, que ha publicado su estudio de los macacos de Togian en la revista especializada Evolution and Human Behavior. “Se creía que estos aspectos nobles del comportamiento humano se debían a una educación moral o religiosa. Nuestro trabajo muestra que estos comportamientos tienen un origen evolutivo más profundo”, sostiene.
    Antes se pensaba que la empatía, el consuelo y el altruismo eran características que solo se encontraban en los seres humanos", recuerda Roscoe Stanyon
    Los científicos definen el consuelo como un comportamiento, generalmente entre amigos, que reduce la ansiedad de una víctima tras una agresión. Ambos criterios se cumplen en los macacos de Togian, que consuelan más a sus amistades. Hasta ahora, esto solo se había observado en los humanos y los grandes simios, como chimpancés y bonobos.
    El trabajo de Stanyon apoya el llamado Modelo de la Muñeca Rusa, propuesto por el primatólogo holandés Frans de Waal. Según este esquema, la empatía en los seres vivos se clasificaría en tres matrioskas. La más interior y primitiva sería el contagio emocional, un mecanismo elemental que hace que imitemos casi sin darnos cuenta el comportamiento de los demás: como cuando un bostezo se transmite en cadena entre humanos en un autobús o entre chimpancés en un zoológico.
    La matrioska intermedia sería, precisamente, ese consuelo entre los políticos en la noche electoral o el de los macacos de Togian. Y la tercera muñeca rusa, la exterior, sería la empatía más humana: la capacidad total de ponerse en el lugar de otro, de identificarse plenamente con su estado de ánimo.
    “El consuelo está más extendido de lo que pensamos. Ahora hay estudios en elefantes, aves (cuervos) y perros que sugieren comportamientos de consuelo, quizás incluso en roedores”, apunta De Waal, uno de los responsables del Centro Nacional Yerkes de Investigación en Primates, que acoge a 3.400 monos y simios en Atlanta (EE UU).
    El origen de la empatía podría remontarse a la aparición de los mamíferos, según algunos investigadores
    Para De Waal, el origen de la empatía se remonta a la aparición de los mamíferos. Ya sea una rata o una jirafa, una madre debe ser extremadamente sensible a las indicaciones de hambre o miedo de sus crías. A partir de ese germen, la empatía habría evolucionado con una “continuidad”.
    En los humanos, señala De Waal, se acepta la idea de que la empatía se traduce en altruismo, en ayudar a los demás a cambio de nada. “Pero cuando se hablaba de otras especies, nadie quería creer que operase el mismo mecanismo. El altruismo en otros animales se solía explicar en términos egoístas. Solo en los últimos 10 años creemos que los humanos y otras especies utilizan el mismo mecanismo para llegar al altruismo”, afirma.
    En los últimos años, la comunidad científica ha observado ejemplos sorprendentes de empatía y altruismo en los animales. En 2011, un estudio de la psicóloga Inbal Ben-Ami Bartal, de la Universidad de Chicago (EE UU), mostró que las ratas preferían liberar a sus congéneres presas antes que comer chocolate solas.
    No tenemos ni pajolera idea de qué pasa por la cabeza de un mono", sostiene el psicólogo Fernando Colmenares
    “Los humanos somos notables en nuestras habilidades cognitivas, cooperativas y emocionales. Lo que enfatizan los biólogos evolucionistas es que estas tendencias cognitivas, empáticas y cooperativas son continuas entre las especies”, recalca Teresa Romero, una española que investiga el comportamiento animal en la Universidad de Tokio (Japón).
    No todos los expertos comparten estas ideas. “Si somos evolucionistas, puede parecer lógico que encontremos una versión rudimentaria de cualquiera de nuestras características en los chimpancés, pero este argumento es falaz. La evolución no es una línea, sino un árbol con saltos cualitativos”, opina Fernando Colmenares, director del Grupo de estudio del comportamiento animal y humano en la Universidad Complutense de Madrid.
    A su juicio, un macaco puede consolar a otro tras un ataque no por empatía, sino para calmar sus propios nervios con un abrazo. “Lo que sostenemos los escépticos es que se puede llegar a Roma, a un mismo comportamiento, por caminos distintos. La empatía define nuestra humanidad. Y no tenemos ni pajolera idea de qué pasa por la cabeza de un mono”, sentencia.

    miércoles, 20 de mayo de 2015

    Virus que se vuelven antivirus

    Diseñado un método rompedor contra la resistencia a los antibióticos

    Está basado en fagos, unos virus que atacan a las bacterias

    Virus bacteriófagos escapan de una célula moribunda. / DENNIS KUNKEL MICROSCOPY, INC./VISUALS UNLIMITED/CORBIS


    El abuso de los antibióticos, y hasta su mero uso reglamentario en los hospitales, están generando una epidemia de bacterias resistentes a esos mismos fármacos vitales. La Big pharma se emplea a fondo para desarrollar nuevos antibióticos que maten a las bacterias resistentes a todos los anteriores, pero esa es una carrera muy difícil de ganar, porque la naturaleza no solo es más sabia, sino también más rápida que los farmacólogos. Una idea rompedora se abre camino: utilizar fagos (virus bacteriófagos, o que atacan a las bacterias) contra los microbios que han aprendido a chulear a nuestros fármacos. Si no puedes vencer al enemigo…
    Únete a él, a la naturaleza misma, que ya diseñó hace miles de millones de años los sistemas más eficaces, controlados y versátiles para doblegar a las bacterias: los fagos. Udi Qimron y su equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Tel Aviv han diseñado un método basado en fagos capaz de devolver a las bacterias resistentes a su antigua condición de sensibles a los antibióticos, y que además destruye selectivamente a los gérmenes que no responden al fármaco. Presentan la prueba de concepto en la publicación científicaPNAS.
    El sistema es capaz de devolver a las bacterias resistentes a su antigua condición de sensibles a los antibióticos, y que además destruye selectivamente a los gérmenes que no responden al fármaco
    La idea de usar fagos contra las bacterias no es exactamente una novedad. La firma GangaGen, fundada por el científico indio Janakiraman Ramachandran, lleva más de una década investigando en fagos con objetivos médicos (http://www.gangagen.com/phage.html). Aunque la firma tiene la sede en California, su nombre hacer referencia al río Ganges de la India natal de Ramachandran, donde resulta obvio que las bacterias abundan, pero también los virus que las infectan. Ley de vida. Los fagos, en realidad, son las estrellas absolutas de la vida en la Tierra, y su gran reservorio de variedad –y variabilidad— genética.
    Incluso el descubridor de los fagos, el médico y microbiólogo canadiense Félix d’Herelle (1873-1949), ya reparó en los albores del siglo XX en la gran promesa antibacteriana que suponían los virus que acababa de descubrir. No llegó a tener éxito, pero tampoco a fracasar: fue solo la penicilina del doctor Fleming, tan accesible y eficaz, la que mandó la línea de investigación de D’Herelle al cajón de los vagos recuerdos. Hasta ahora que la penicilina y su estirpe farmacológica están empezando a patinar, o al menos a pedir refuerzos.
    Qimron y sus colegas israelíes han utilizado uno de los virus bacteriófagos más estudiados del siglo XX, el fago lambda, a cuyo cóctel endemoniado de complejidad genética, éxito biológico y miniaturización física –auténtica nanotecnología natural— se debe enfrentar todo estudiante de ciencias de la vida de este planeta. Lambda, con unos 50 genes, es un especialista en infectar a la bacteria más común de nuestro intestino, Escherichia coli, y ha sido un fiel aliado de los biólogos moleculares desde hace medio siglo.
    El descubridor de los fagos, el médico y microbiólogo canadiense Félix d’Herelle (1873-1949), ya reparó en los albores del siglo XX en la gran promesa antibacteriana que suponían los virus que acababa de descubrir
    Los detalles de la técnica son enrevesados, pero aquí están para entretener a los aficionados a los crucigramas: las bacterias resistentes a los antibióticos reciben fagos modificados (con la rabiosa técnica de edición genómica crispr-cas) para atacar a los genes que confieren la resistencia (genes de la beta-lactamasa, una enzima que rompe la penicilina y sus derivados). Uno de estos fagos integra su genoma en la bacteria y coexiste con ella, el otro la mata para reproducirse lo más posible. El resultado final es que la población de bacterias resistentes se vuelve sensible a los antibióticos. Pura lógica evolutiva, si uno logra ponerse en el lugar de un fago.
    Los investigadores de Tel Aviv no pretenden por el momento aplicar sus descubrimientos al tratamiento de pacientes, pero sí a la esterilización de los quirófanos y demás dependencias hospitalarias, que es donde se genera buena parte de las bacterias resistentes. Su sistema de fagos, proponen, puede usarse para tratar las superficies expuestas y como componente de los jabones de manos que utilizan los cirujanos. Creen que ello podría yugular la generación de resistencias en su mismísimo cocedero, que son los hospitales donde se juntan los portadores de todas las bacterias peligrosas que existen bajo el sol, y todos los antibióticos que ha imaginado la industria en el último siglo.
    El gobierno soviético contrató a D’Herelle el siglo pasado para coordinar varios laboratorios dedicados a los fagos. Pero ya ven, Oriente Próximo se les ha adelantado en el siglo XXI.

    Así es la vida a 6.000 metros de profundidad

    Una expedición recorre las profundidades del mar Caribe con un dron submarino

    El dron de la NOAA realizó una decena de inmersiones.


    Las profundidades del mar son la última frontera. Hay quienes dicen que los humanos solo conocen un 5% de los océanos. Ese porcentaje ha aumentado un poco tras la expedición Océano Profundo (así, en español) que han llevado a cabo científicos de EE UU en el Caribe. Usando un dron submarino han mapeado la fosa de Puerto Rico y buena parte de la vida que hay ahí abajo.
    A pesar de la imagen idílica que transmiten las agencias de viajes sobre el Caribe, es una de las zonas donde las fuerzas de la Tierra están librando una de sus titánicas luchas. No se trata de los huracanes que cada verano y otoño castigan la zona, sino de lo que pasa en las profundidades. Allí se encuentran la placa tectónica del Caribe con la placa Norteamericana. Mientras una empuja hacia el este, la otra lo hace hacia el oeste. Más tarde o más temprano, habrá allí un gran terremoto. De hecho, las islas caribeñas son el fruto de esa eterna pelea.
    Sin embargo, los fondos marinos del Caribe más profundo están entre las zonas más desconocidas del planeta. Por no haber, no hay ni mapas. Para acabar con esa ignorancia, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE UU (NOAA) impulsó la expedición Océano Profundo 2015. Durante casi tres meses mapearon primero y exploraron después las costas que rodean Puerto Rico y las Islas Vírgenes, ambos territorios estadounidenses.
    "Puerto Rico está sobre una gran falla entre las placas tectónicas del Caribe y Norteamericana. Forma parte del mismo sistema de fallas que provocó el gran terremoto de Haití hace unos años. El objetivo de la expedición es mapear el lecho marino en un esfuerzo para entender mejor el riesgo de terremotos alrededor de Puerto Rico", decía el geólogo Michael Cheadle, uno de los científicos que se iba a embarcar en el navío científico Okeanos Explorer días antes de iniciar la aventura.
    El mapa muestra las zonas a explorar por el dron. El color marca la profundidad. / NOAA
    En una primera fase, los científicos querían lograr la batimetría (topografía submarina) más completa de la zona. Allí se encuentra la fosa de Puerto Rico que, con sus más de 8.000 metros, es la más profunda del océano Atlántico. Pero también hay extensas llanuras, valles y altas montañas submarinas, muchas de ellas de origen volcánico o tectónico.
    Con los mapas de la zona, en abril llegó la segunda parte de su misión: explorar la vida submarina de las profundidades. Y lo hicieron estrenando un dron que operaban desde el Okeanos. Es toda una maravilla de la técnica. Con sofisticadas máquinas y cámaras, pudo rastrear toda la zona. Conectado a internet, científicos de todo el mundo y cualquier internauta podían acompañarle en su travesía en cada una de sus inmersiones. El aparato llegó a sumergirse en lo más profundo de la fosa de Puerto Rico, llegando hasta algo más de 6.000 metros antes de que lo tuvieran que subir porque corrían el riesgo de perderlo para siempre.
    Océano Profundo grabó en su entorno a decenas de especies de peces, corales, medusas... Los investigadores creen que localizaron al menos a un par de ellas desconocidas para la ciencia, pero tienen que revisar el material para confirmarlo. Aún así, encontraron mucha de la vida submarina que muy rara vez los humanos pueden ver, como el pez que camina (chaunax), el Grimpoteuthis o pulpo dumbo,  el fantasmagórico pez lagarto de las profundidades, un ejemplar de los extraños foraminíferos, un organismo de otro tiempo capaz de generar luz propia...
    El dron submarino llegó a descender 6.000 metros.