Archive for the ‘Biología’ Category

Aquellos pequeños egoístas

Dicen que Charles Darwin dedicaba una hora al día exclusivamente a la reflexión. Quizá gracias a esto consiguió dar una respuesta coherente a uno de los grandes misterios que rondaron las cabezas de diferentes pensadores a lo largo del tiempo: ¿Por qué somos como somos? o, yendo un poco más allá, ¿Por qué existe la gente?.

Con su propuesta Darwin consigue explicar mediante la selección natural cómo lo simple pudo tornarse en algo complejo. Aunque formuló su teoría como la “supervivencia de los más aptos”,  se puede extrapolar a una ley más general referente a la “supervivencia de lo más estable”.
Para entender todo esto, como siempre, lo mejor es empezar por el principio. Si retrocedemos en el tiempo unos cuantos miles de millones de años, nos encontraremos con un planeta en pañales donde el panorama principal son constantes reformas geológicas, volcanes furiosos y días para quedarse en casa. Aunque pueda parecer una visión típica, nos sirve para empezar. Imaginemos que en esa tierra primitiva hay ciertos compuestos básicos como pueden ser el agua, el dióxido de carbono, el metano o el amoniaco; gracias a la química sabemos que esos compuestos pueden reaccionar entre sí en determinadas  condiciones para dar productos más o menos estables. Si en ese momento tomásemos una muestra de ese “caldo primitivo” encontraríamos una diversidad de moléculas en una proporción correspondiente a la esperable por simple azar -diferente a la esperable por selección natural-, queda pues un ingrediente para que podamos poner en marcha el motor de la evolución.

En algún punto de la fiesta molecular de nuestros océanos arcaicos, acudió por pura casualidad una molécula especial que se diferenciaba de las demás por la increíble capacidad de hacer copias de sí misma. De entrada puede parecer improbable que dicha molécula se formara por azar, (igual de improbable -o más- que encontrar trabajo sólo con un Grado en Biología), sin embargo tenemos que tener en cuenta que la tierra ha tenido mucho tiempo para “echar currículums” de manera que a base de intentar e intentar, lo acabó logrando.
Con la llegada de este replicador las reglas de juego cambiaron. Comenzaron a esparcirse infinidad de copias de la misma molécula aprovechando la disponibilidad sin competencia del resto de recursos. Si el proceso de copia fuera perfecto, nos hubiésemos encontrado en el punto de que la gran mayoría de las moléculas serían iguales, sin embargo esto no ocurrió debido a que en el proceso de copia se cometían errores que originaban “copias modificadas”. Así, el caldo se vio poblado por una diversidad de replicadores que competían por los mismos recursos limitados. Es en este punto, en la competencia directa para lograr reproducirse, donde se observa la presencia clara de la evolución. Las moléculas que mejor se adaptaran son las que tendrían éxito. Por ejemplo, las que fueran más longevas y pudieran replicar durante más tiempo, las que fueran más veloces haciendo la réplica, o bien las que fueran más precisas y no perdieran descendientes en errores. De hecho, lo esperable es que se seleccionen las moléculas que reunan el conjunto de estas tres características.

Ahora que os he presentado las bases de la evolución, os puedo hablar de “esos pequeños egoístas” que nombraba en el título, y deciros qué pasó con esas moléculas cambiantes.
Pues bien, cerca de 4.000 millones de años después los  replicantes siguen existiendo, pero han cambiado un poco sus estrategias de supervivencia, ahora se encuentran dentro de ti, de mí o de cualquier ser vivo, son las moléculas de ADN. Cada ser vivo tiene en cada una de sus células la información necesaria para el funcionamiento y desarrollo del propio organismo; esta información se encuentra codificada en un lenguaje molecular de cuatro nucleótidos de manera que cada una de las posibles combinaciones (A, C, G, T) dará lugar a una actividad diferente llevada a cabo por una proteína determinada. Cuando tenemos un conjunto de código con una función determinada y limitada, la denominamos gen, además el gen es la unidad básica en la que opera la selección natural. Esta simplificación nos llevaría a error en ciertas ocasiones pero es necesaria para explicar lo que viene.

En 1976 el Zoólogo Richard Dawkings publicó una obra titulada “El gen egoísta”, en la que interpretaba de manera curiosa y ortodoxa  la teoría de la evolución de Darwin. La idea central de su teoría es que somos máquinas de supervivencia creadas por

El gen egoísta

nuestros genes para transportarlos de una generación a otra hacia la posteridad. Según Dawkins, estos genes son egoístas, -no es un egoísmo consciente como un niño que no comparte sus juguetes, sino que se refiere a “aumentar las oportunidades de supervivencia a costa del perjuicio ajeno“-. Podemos entender que en un mundo competitivo las estrategias egoístas generalmente traerán beneficios directos a los organismos que las practiquen. Por ejemplo, el conocido caso de la mantis religiosa, en el que una vez acoplado el macho, la hembra no duda en intentar arrancarle la cabeza para obtener un buen complemento nutritivo, o cierto tipo de gaviota que aprovecha el descuido de los nidos de sus vecinas para darse el atracón sus crías. Dicho en otras palabras, nuestro papel en “esto de la vida”, es el del atleta que pasa el testigo (información/gen) a su compañero (descendencia) y deja de correr (muere), además si por el camino hace tropezar a los otros corredores, mejor.

Dawkins le da la “vuelta a la tortilla” en el sentido de que antepone la información al individuo, de manera que somos sus vehículos, adaptados a cualquier tipo de ambiente, somos el producto o la expresión de su información para luchar por ellos contra la adversidad del ambiente y permitir que sobrevivan. Sé que de primeras suena un  poco ridículo, sin embargo, cueste aceptarlo o no, desde el punto de vista de la evolución tiene sentido.
Una de las implicaciones de esta teoría que mayor polémica causó fue que el hecho de que nuestra “maquinaria cerebral” -con la que tomamos las decisiones- está, al fin y al cabo, desarrollada por nuestros “planos genéticos” lo que significa que por definición estaríamos programados por nuestros genes. Parecería entonces que desde esta teoría todo lo que hacemos,  lo hacemos para finalmente  cumplir los objetivos “vitales”, sin embargo, según Dawkins la influencia de los genes en el comportamiento es más sutil y compleja. Pensemos en un programa informático, por ejemplo un juego de ajedrez. Dicho programa ha sido diseñado para responder a todo tipo de jugadas, estrategias y jugadores, pero si pensamos en el total de posibilidades veremos que sería imposible abarcarlas todas una por una, por ello lo que se hace es dar unas pautas de comportamiento, unas reglas de juego que permitan desenvolverse al programa y adaptarse a las condiciones concretas de la partida. Esas reglas serían la base de su comportamiento y mediante el aprendizaje cada vez se conseguiría solucionar los problemas que surgieran.

¿Libre albederío?

Así como en el programa informático hay unas líneas de código básico, en nuestro comportamiento hay ciertas pautas para poder reaccionar ante cualquier suceso. Esto es un punto clave ya que quién toma la decisión en última instancia es el individuo, y aunque sea acorde con las reglas de juego,  tiene libertad (dentro de sus limitaciones) para elegir lo que él quiera. Por lo tanto según Dawkins, aunque nuestros genes “quieran que seamos” egoístas, nosotros podemos revelarnos ante esa realidad y decidir, ser generosos y altruistas, decidir ser más humanos.

¿Qué opináis vosotros?

Para saber más/ bibliografía:  El gen eogísta, Richard Dawkins

Parásitos, animales sin escrúpulos

El parasitismo es una de las interacciones biológicas más interesantes que se dan en la naturaleza. Se trata de una relación que se establece entre dos o más organismos de diferentes especies, en la que una de las especies (parásito) se beneficia de la otra (hospedador) a costa de su salud, que va mermando hasta la muerte.
Los parásitos suelen ser muy específicos, de manera que parasitan sólo a una especie con la que a lo largo del tiempo han coevolucionado y afinando la relación de parasitismo, es decir, a partir del momento en que una de las especies obtiene una ventaja a costa de la otra, la selección natural favorece esta relación haciéndola cada vez más eficiente e irreversible y provocando cambios en la fisiología y la morfología  del parásito.

Ciclo de parasitismo

Las relaciones de parasitismo pueden ser bastante complejas. Un ejemplo de esto es el hiperparasitismo, en el cual el propio parásito actua de hospedador de otro parásito, o por ejemplo, la que establece el hongo Cordyceps con las hormigas carpinteras, que llega a controlar el sistema nervioso de la hormiga provocándole un comportamiento confuso que la llevará a exiliarse de la colonia y a fijarse con las mandíbulas en un lugar alto para finalmente morir y servir de punto de expansión para las esporas del hongo.

De los parásitos más curiosos que he tenido la oportunidad de ver en persona, destaca sin duda, la Saculina del cangrejo (“Saculina carcini“). Este parásito, pertenece a la familia de

 los Cirripedios, por lo que es pariente cercano de Balanos y Percebes, sin embargo no tienen prácticamente ningún parecido en apariencia y por supuesto, no están valorados culinariamente.

Larva de Saculina

Existen varias especies de Saculinas, cada una es específica de una especie determinada, que suele pertenecer al subfilo “Crustacea”. Aún con todo, la más conocida es la “Saculina carcini”  que parasita al Cangrejo común “Carcinus maenas”. La saculina tiene una amplia etapa de cría, que se extiende prácticamente durante todo el año y es en su etapa larvaria cuando infecta al cangrejo. Una vez se instala en el intestino del hospedador, comienza a ramificarse por todo el cuerpo consumiéndolo pero sin llegar a matarlo, sin duda, digno de película de Alien. Como si de un bebé se tratase, tras nueve meses de crecimiento, la saculina se encuentra lo suficientemente madura para generar la parte externa, una estructura reproductora en forma de saco que se alojará en el abdomen del cangrejo.
Llegados a este punto, los  cambios en el cangrejo son irreversibles. El parásito provoca cambios en las etapas de muda y en la conducta del hospedador haciéndole creer que el saco reproductor, es el saco de huevos propio del cangrejo, por lo que lo cuidará y limpiará hasta que se complete el ciclo.

La saculina es un parásito todo terreno, no le importa el sexo del hospedador, de manera que si infecta a un ejemplar masculino, liberará una serie de hormonas que provocarán la “afeminización” del individuo y terminará cuidando como si de una hembra se tratara el saco reproductor de la saculina.

Cangrejo infectado en el que se observa la parte externa

El ciclo de parasitismo termina cuando las larvas son liberadas del saco externo hacia el medio en busca de nuevos hospedadores. La muerte del hospedador suele coincidir con la finalización del ciclo sexual de la Saculina, esto es apreciable en la coloración del saco sexual que, aunque varía según la especie, los tonos más oscuros nos indicaran una maduración completa.

Y al tercer día se descongeló como el lomo de la comida…

Han pasado ya muchos días desde mi última entrada y ya tenía ganas de volver a las batraciadas. Como si de unos secuestradores se trataran, los exámenes me han mantenido hacinado en mi habitación durante casi un mes, y aunque eso le ha venido bien a mi cabeza (que parece que ahora funciona más rápido), ha supuesto que mi cuerpo y el ejercicio entren en conflicto. Tanto es así, que mi querido batracio entró en hibernación, -el vago de él decidió que se aburría con tanta materia y tanta rutina-, así que el muy desgraciado se dejó congelar.

Cuando por fin decició que ya era hora de “resucitar”, se activó como ordenador que reanuda sesión; y yo, con mi curiosidad de biólogo he estado investigando cómo lo ha hecho, hoy os cuento su secreto.

Supongo que todos habréis oído el mito que rondó internet y la televisión (porque ya tiene unos años), de que el padre de la Sirenita, el Rey León y otros clásicos fue congelado tras su muerte con la esperanza de que cuando la ciencia avanzara lo suficiente pudiera ser recuperado y restaurado. Trasteando un poco en google he podido ver que el caso concreto de el señor Disney se reduce a una mera leyenda urbana, sin embargo, he visto con sorpresa vía wikipedia y otras fuentes la existencia de empresas que se dedican integramente a la criogenización humana. Es un tema complejo y polémico que además tiene conflicto ético, -vamos una discusión completa que vamos a reservar a los de la bata blanca y las gafas de pasta- ; por ello vamos a volver a un proceso ya desarrollado millones de años atrás por la selección natural.

La naturaleza no deja de sorprendernos, parece que género no le falta, no obstante, si consideramos la variedad de ambientes que hay en nuestro planeta no nos sorprenderá la gran diversidad de adaptaciones que existen.

En cuanto al frío intenso, hay varios métodos para sobrevivir al mismo, más o menos comunes pero eficientes. Hay estrategias activas (como huir activamente del frío y vivir en zonas cálidas o  por ejemplo, ir al sótano a por leña en una fría noche de invierno); sin embargo, otros más pasivos optan por soportar las bajas temperaturas entrando en un estado de latencia como puede ser la hibernación. Algunos artrópodos, anuros y bilbaínos se atreven a llegar “Al filo de lo imposible” ® congelándose y llegando a estados muy próximos a la muerte durante los meses más hostiles.

Uno de los principales problemas a la hora de la congelar un organismo vivo es que en el proceso se forman cristales que provocan la rotura celular, si a esto le sumamos la deshidratación que causa la formación de hielo de por sí (por ósmosis) tenemos un serio problema. Sin embargo la naturaleza tiene algún que otro truquillo que evita -entre otros- estos problemas.

En algunos insectos, existen unas biomoléculas denominadas “nucleoproteínas” cuya función es guíar la formación de cristales, realentizandola y miniminizándola, además utilizan sustancias anticongelantes (generalmente alcoholes) que almacenan en las células y evitan la congelación total, llegando a un equilibrio reversible.

Este último proceso es el que se da en nuestro amigo el batracio. Cuando llega el invierno, con el contacto de los primeros hielos la rana en cuestión comienza a reducir sus signos vitales hasta pararlos por completo. Es un proceso progresivo que la va llevando a un estado de latencia. La rana carece de las nucleoproteínas mencionadas anteriormente, pero al igual que nosotros utilizamos el metanol para los motores, ella tiene generalmente el glicerol o la glucosa como anticongelantes que acumula en las células aumentando su concentración varias veces por encima de lo normal. Si recordais alguna lección de química, sabreis que el agua pura experimenta un descenso en su punto de congelación si se le añade un soluto, esto es, si hacemos una disolución, por tanto, el mecanismo es sencillo, cuando aumentamos la concentración intracelular de soluto (en este caso de glicerol) dificultamos la congelación evitando así perder nuestra integridad física, y nuestra identidad batracil.

Un dato curioso es que después de la congelación van directos a buscar una hembra para reproducirse y así “estirar las piernas”… Aquí os dejo un vídeo del proceso:

Joven por fuera, viejo por dentro

Y cuando los dioses debieron ser sacrificados para poner en movimiento al Quinto Sol,  Xólotl, -dios del movimiento y los espíritus- se escondió para que no le dieran muerte. Primero se convirtió en una planta de maíz de dos cañas o ajolote (xolotl); al ser descubierto echó a correr otra vez y se escondió en un magueyal, donde tomó la forma de una penca doble o mejolote (mexólotl, de metl, maguey y xolotl). Una vez más lo halló el verdugo y escapó de nuevo introduciéndose al agua, donde se transformó en un anfibio llamado axolotl. Ésta es su última metamorfosis. Finalmente, el verdugo lo atrapó y le dio muerte. Xólotl es un dios que le tiene miedo a la muerte, que no la acepta y quiere escapar de ella mediante sus poderes de transformación. (Códice Azteca Florentino – Mito de la creación del quinto sol).

Desde hace unos días os quería hablar acerca de un batracio bastante peculiar, uno de esos primos raros que toda familia tiene y que, o bien admira, o bien repudia con cierto recelo. Pues bien, la criatura en cuestión se llama Axolotl (en mejicano) o ajolote en español; si habéis leído el bonito -y extravagante- mito, veréis que su nombre proviene de la mitología azteca. Este animal, no solo despertó la fascinación por parte de civilizaciones antiguas. Julio Cortazar, escritor e intelectual argentino sintió una conexión especial que le atrapó, quedó hipnotizado por los rasgos “de un oro enteramente trasparente”.

Lo más interesante desde un punto de vista biológico, es su apariencia juvenil en estados adultos, lo que se denomina “Neotenia”. Es debida a una variación en el ritmo de desarrollo que puede estar causada por factores medioambientales o por mutaciones pudiendo así, abrir nuevas “direcciones evolutivas”. Experimentalmente, se ha observado que si se tratan adecuadamente con hormonas de crecimiento, realizan la metamorfosis y completan su desarrollo hasta su apariencia adulta (perdiendo las branquias y en algunos casos generando pulmones).

Para entender las cosas mejor, suelo hacerlas más cercanas, intentar ser empático con ellas. Y diréis, esto ya es demasiado, ¿cómo se puede ser empático con un axolote? ; la clave está en hacer una analogía con algo cercano, y qué más cercano que nosotros mismos o nuestra propia especie. El resultado de la analogía es imaginarse un niño (en apariencia), con los órganos sexuales maduros y pudiendo tener descendencia. A que ahora si parece más curioso.

En algunos ejemplares albinos, se puede apreciar el esqueleto a través de la piel, además algunos especímenes muestran manchas brillantes que los hacen especialmente bonitos.

Como hay gente para todo, el ajolote ha sido utilizado tanto culinaria como medicinalmente. Su aceite se utilizaba para hacer jarabes contra enfermedades respiratorias y se acostumbraba a hacerlos en caldo que -según se creía- reforzaba las defensas. Aun con todo, el ajolote es una magnífica mascota y nos puede acompañar si se cuida adecuadamente por nada menos que 25 años. Suele venderse como animal exótico y no falta información en la red de sus cuidados y peculiaridades, de manera que puede ser un atractivo para la gente que quiera tener un acuario fuera de lo convencional.

———————————————————————————————————————–

Vídeo —-> http://www.youtube.com/watch?v=8ddQhBmFUvg

Para saber más:

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

http://es.wikipedia.org/wiki/X%C3%B3lotl

Volviendo a la infancia

Hoy mientras estudiaba Zoología, me he puesto a recordar aquellas tardes de hace 9 o 10 años que me pasaba jugando a los Pokémon. Una pequeña pantalla me sumergía en un mundo de increíbles criaturillas, que me fascinaban hasta el punto que me las aprendí todas.

Si en esos momentos, me hubieran dicho que en un futuro me dedicaría a estudiar animalejos, con toda su inmensa variedad, seguramente hubiera deseando empezar cuanto antes. Ahora con mis 19 años, el momento ha llegado pero no capturo animales con “pokeball”, los meto en formol, sino que me planto delante de los libros para descifrar los designios de la zoología.

Hoy me estoy peleando con los moluscos, y por eso me apetece presentaros a unos animales bastante peculiares, los Nudibranquios.

No, no es un pokémon de fuego...

Aunque parezcan de plastilina, estos animalitos tan vistosos son reales y pululan libremente por nuestros mares. En cuanto a su clasificación, se trata de moluscos gasterópodos (como los caracoles) y su nombre hace referencia a los “ramos” de branquias que tienen en la parte trasera, y que están al desnudo. Si observamos su curiosa anatomía, podemos apreciar un par de “cuernecillos” -los rinóforos- cuya función es olfativa, y tienen un papel importante en la comunicación sexual. Las branquias pueden presentarse formando “plumas” y en algunos casos son retraibles lo que supone una ventaja en situaciones defensivas; si miráis las fotos, podréis ver una serie de protuberancias a lo largo del cuerpo, son las ceratas y les sirven para aumentar la superficie del cuerpo en el intercambio gaseoso, camuflarse con el entorno y para defenderse.

 

Se alimentan principalmente de esponjas o anémonas de las que incorporan diversas sustancias tóxicas que utilizan para preservar su integridad y no ser comidos. Aviso de esto es su gran colorido (coloraciones aposemáticas). Una de las cosas que más me ha sorprendido es que aprovechan los cnidocitos de los cnidarios que ingieren, esto es, si se alimentan de cnidarios (como las anémonas) pueden aprovechar las células urticarias de las mismas, acoplándolas en las ceratas a través de su intestino y unos conductos específicos. Imaginad que estáis tan bien adaptados al medio que además de aprovechar la carne de vuestra víctima, pudierais adaptar sus armas a tu cuerpo y salir tan campante.

-Las fotografías son de National Geographic, y ciertamente son impresionantes, aquí os dejo la fuente: http://ngm.nationalgeographic.com/2008/06/nudibranchs/doubilet-photography

-Si os pica la curiosidad y quereis saber más: http://www.asturnatura.com/articulos/opisto/opistobra.php

La verdad es que cada día me sorprendo más con la biodiversidad…

Vídeo: La célula en “fantasías disney”

Pues me encontraba estudiando el interesante mundo de los filamentos de actina y sus peculiaridades – un poco aburrido ya- cuando me he topado con este maravilloso vídeo. Los procesos que han reproducido en él están conseguidísimos y aunque no sepáis que está pasando en cada momento, merece la pena verlo. Espero que os guste!

Más información —> http://www.xvivo.net/