BBC: Planeta tierra

febrero 2, 2009

planeta-tierra

Planeta Tierra (Planet Earth), una impresionante serie documental, de 11 episodios producida por la prestigiosa BBC, que muestra a través de sorprendentes imágenes la historia definitiva de la vida en la Tierra. Se trata de una ambiciosa experiencia televisiva que combina escenas nunca vistas hasta el momento, localizaciones imposibles y momentos íntimos de las criaturas más queridas, salvajes y esquivas del planeta.

Tras el anterior proyecto de gran presupuesto de BBC, Planeta azul, su creador, Alistair Fothergill, recibió el encargo de hacer algo parecido, pero esta vez en la superficie. Según explicó ayer Jonny Keeling, uno de los productores de la serie, Planeta Tierra partió de tres premisas: “Rodar nuevas especies, en localizaciones nuevas y con nuevas técnicas de filmación”. Así ha registrado imágenes del zorro tibetano, un animal al que hasta ahora sólo se había podido fotografiar muerto; se ha desplazado a Mongolia para observar la migración de dos millones de gacelas, y se ha rodado en alta definición con cámaras como la heligimbal, que permite hacerlo desde 300 metros de distancia para no perturbar el comportamiento animal.

Impresionante producción televisiva, grabada íntegramente en alta definición, que combina escenas nunca vistas hasta el momento, localizaciones imposibles y momentos íntimos de las criaturas más queridas, salvajes y esquivas del planeta.

Cuatro años de producción han sido necesarios para elaborar este apasionante proyecto, durante los cuales, 40 equipos de rodaje con cámaras de alta definición, nunca antes aplicadas a la grabación de una serie documental, se han desplegado por todos los continentes en más de 200 localizaciones y han obtenido 10.000 horas de material filmado. El presupuesto de la serie ha sido de 17,2 millones de libras (unos 26 millones de euros).

La totalidad de las imágenes son inéditas y originales, captadas expresamente para la serie. Incluye secuencias de animales y de lugares que, hasta hoy, nunca habían sido grabadas. Para conseguirlas, los equipos de la BBC han contado con innovaciones tecnológicas como el rodaje en alta definición, que proporciona el doble de resolución y calidad en las imágenes, las tomas de altísima velocidad, que permiten ver precisas imágenes ralentizadas de animales en movimiento o el uso de la cámara heligimbal, una cámara estabilizadora, con un gran zoom, que se ha incorporado a los helicópteros y que permite grabar desde grandes alturas (hasta 300 metros) imágenes de los animales sin perturbar su comportamiento natural, gracias a que no perciben la presencia humana, y con una estabilidad absoluta a pesar de la altura y de la vibración del helicóptero.

01 – “De polo a polo”

Este primer episodio analiza nuestro planeta como un todo, destacando los factores que le han dado forma y que lo han convertido en el planeta Tierra que hoy conocemos.
Así, el programa muestra, por ejemplo, cómo el sol y la sucesión de las estaciones alteran el comportamiento del mundo animal. Las imágenes de la primera salida de una osa polar y de sus dos pequeños cachorros tras el periodo de hibernación -cargadas de sentido del humor-, muestran como nunca el cuidado que la madre proporciona a sus crías y las lecciones que éstas reciben en sus dos primeras semanas de contacto con el exterior. Además, gracias a nuevas técnicas de filmación aérea y al uso de la cámara heligimbal, el capítulo muestra a unos perros salvajes del Okavango persiguiendo y dando caza a impalas, unas imágenes hasta ahora imposibles de conseguir debido a las condiciones del delta, con grandes lagunas de agua que impiden seguir por tierra a estos depredadores en sus cacerías.
El programa también muestra la dramática historia de la migración de cientos de elefantes que atraviesan el desierto de Kalahari para llegar hasta las reservas de agua del Okavango, así como una de las más impresionantes escenas de la serie: la imagen ralentizada de un gran tiburón blanco dando caza a una foca en el océano.

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02 – “Montañas”

Este segundo episodio explica las fuerzas geológicas y volcánicas que han configurado la Tierra y sus cadenas montañosas y realiza un viaje por los picos más altos, mostrando cómo se desenvuelve la vida en condiciones extremas.
En el corazón de un volcán de Etiopía se encuentra uno de los fenómenos más extraños de la Tierra: un lago de lava que lleva más de 100 años en erupción. Montañas también descubre cómo sobrevive una familia de cinco pumas en Los Andes en condiciones realmente hostiles y viaja al glaciar más grande del mundo, donde habita el leopardo de las nieves.
Este capítulo muestra, además, los momentos íntimos de un oso panda gigante cuidando de una cría de apenas unas semanas de vida.

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03 – “Agua Dulce”

Sólo el tres por ciento del agua del planeta es dulce, uno de nuestros más preciados bienes: dependiendo de sus flujos, se distribuye toda la vida terrestre. Este episodio enseña la vida de los ríos, desde las montañas hasta el mar, mostrando los ecosistemas de estas inexploradas aguas.
El episodio comienza en el sur de Venezuela, escenario del relato “El mundo perdido” de Arthur Conan Doyle, donde existe uno de los saltos de agua más grandes del planeta, el salto del Ángel, con una caída de 979 metros. El documental también muestra las cataratas de Iguazú y el Pantanal, en Brasil, la zona de pantanos más extensa del planeta, hogar de temibles pirañas. Para captar este paraje en todo su esplendor y conseguir la máxima visibilidad bajo las aguas, el equipo de rodaje contó con apenas unos días, la época anual en la que las aguas del pantano dejan de estar turbias.
El documental también se adentra en el lago más profundo de la tierra -el Baikal, en Siberia-, hogar de la única foca de agua dulce y de gigantes anfibios prehistóricos, y muestra otros curiosos animales, como los delfines del Amazonas, las salamandras gigantes de algunos ríos de Japón o los macacos de Indonesia, filmados, por primera vez, buceando durante grandes distancias.

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04- “Cuevas”

LLas cuevas son uno de los pocos hábitats donde hay vida salvaje pese a no recibir los rayos de sol. Este capítulo investiga el misterio de la profunda oscuridad de estos lugares y muestra el desconocido mundo subterráneo de cavernas, cuevas y túneles.

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05- “Desiertos”

Los desiertos ocupan el treinta por ciento de la superficie de la Tierra y, de hecho, desde el espacio, es el accidente geográfico que más destaca. Este episodio desenmaraña los secretos de la supervivencia en un lugar tan aparentemente hostil, mostrando lo efímero de la naturaleza en esos parajes.
Aunque todos tienen en común la falta de agua, no por ello dejan de tener vida. En el desierto de Gobi, en Mongolia, se suceden bruscos y rápidos cambios de temperatura -desde los 40 grados del verano hasta los 40 bajo cero del invierno-, que no impiden, sin embargo, la presencia de animales como los camellos bactrianos, que comen nieve para poder hidratarse. En cambio, en el desierto de Atacama, en Chile, los guanacos obtienen el agua de las espinas de los cactus.
Los equipos de BBC han tenido la fortuna de rodar algunos de los raros cambios climáticos que se suceden en estos ecosistemas, como, por ejemplo, una gran tormenta de arena en el Sáhara, una nevada en el Gobi o una plaga de langostas de 65 kilómetros de ancho y 160 de largo en Death Valley, Estados Unidos, un espectáculo que sólo se puede ver cada 30 años.

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06- “Polos”

Lo que hace dura la vida en las regiones congeladas del planeta -desde las cimas de las montañas a los polos- no es tanto el frío como la dificultad para acceder al agua dulce y, sin embargo, es en estas superficies heladas en donde se encuentra atrapado el 80 por ciento del agua dulce del mundo.
En la Antártida, las temperaturas invernales caen por debajo de los 50 grados bajo cero, convirtiéndola oficialmente en el lugar más frío del planeta. Este clima extremo condiciona sobremanera la vida allí, convirtiéndola en hogar de una de las criaturas más extraordinariamente adaptadas de la Tierra: el pingüino emperador. También los mamíferos de esta zona consiguen sobrevivir a los inviernos árticos, aunque terminan la estación más fría seriamente debilitados.
En este episodio, además, se podrá ver cómo las morsas dan la bienvenida a la primavera, la época en la que pueden reabastecer sus menguadas reservas, mientras que el hielo del mar se derrite y los osos polares pierden su coto de caza invernal de focas: varados en tierra, se ven forzados a abordar presas más inusuales.

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07- “Planicies”

La sabana africana, la estepa asiática, la tundra ártica y las praderas norteamericanas constituyen las grandes llanuras que cubren más de una cuarta parte de nuestro planeta, vastos espacios abiertos en los que habitan los grupos de animales más grandes de la Tierra. Este episodio revela las espectaculares migraciones y las dramáticas luchas que tienen lugar en ellos.
Así, tras tres años de filmación, “Planeta Tierra” consigue capturar imágenes de la tímida gacela mongola, de la que solamente un puñado de gente ha conseguido contemplar su migración anual. Además, gracias a los equipos más avanzados de visión nocturna, el programa filma la batalla de un grupo de 30 orgullosos leones que intenta cazar elefantes y ofrece imágenes del extraño zorro tibetano, filmado por primera vez para esta serie documental.

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08- “Junglas”

Aunque las selvas sólo ocupan el tres por ciento de nuestro planeta, contienen la mitad de las especies mundiales. Situadas en las soleadas y cálidas zonas ecuatoriales, son el hábitat más productivo de la Tierra.
Las condiciones son perfectas para que la vida prospere, pero sobrevivir en la jungla está lejos de resultar fácil y encontrar alimento es todo un desafío, especialmente para los animales de mayor tamaño. Así, los elefantes deben completar su dieta con los minerales extraídos de las depresiones llenas de agua que encuentran en los claros de los bosques. Para conseguir los mejores bocados, los elefantes deben absorber el agua con sus trompas y expulsar la capa superior de légamo.
Además, en este episodio, las cámaras de alta definición ofrecen imágenes sin precedentes de los animales que viven en lo más intrincado de la selva. Así, en el bosque de Ngogo, en Uganda, el mayor grupo de chimpancés del mundo defiende su territorio de los grupos vecinos y, en una de sus incursiones, mata y devora a un espécimen joven de un grupo rival.

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09- “Costas y arrecifes”

En los arrecifes coralinos, zonas de gran riqueza biológica, viven criaturas que parecen salidas de un relato fantástico. Este episodio muestra algunos de ellos, como los caballitos de mar enanos, las almejas eléctricas o un grupo de 30 serpientes de mar acechando a sus presas en manada, una estrategia de caza que no se había filmado anteriormente.
El episodio también descubre enormes colonias de aves marinas anidando en el cálido desierto árabe y delfines haciendo surf para conseguir capturar presas cerca de la playa. Zambulléndose con los leones marinos, entre remolinos de boquerones, las cámaras de la serie capturan la mayor reunión de aves marinas y de ballenas devoradoras de krill.
Además, las cámaras submarinas digitales de alta velocidad desvelan hechos normalmente difíciles de captar por la velocidad con la que se desarrollan. Así, gracias a la ralentización del salto del depredador para capturar a su presa, es posible ver el ataque relámpago del gran tiburón blanco sobre un grupo de focas.

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10- “Bosques”

Desde los bosques de hoja perenne del helado norte, hasta los caducifolios de la zona ecuatorial, los bosques estacionales son las regiones arboladas más grandes de la Tierra.
En las zonas cercanas al Ártico, la taiga se revela como un mundo silencioso de coníferas escondidas bajo la nieve y el hielo. Aunque son árboles pequeños, las imágenes obtenidas desde el helicóptero y desde el satélite revelan la verdadera dimensión de este bosque: un cinturón de árboles que rodea el globo -sólo interrumpido por el océano- y que contiene un tercio del arbolado del planeta. Sin embargo, los animales son escasos, representados por algunos vagabundos solitarios, como los linces o los glotones.
Las cámaras del programa viajan al sur, donde los árboles también son los protagonistas. En California esperan los organismos vivos más antiguos del planeta, los pinos de Great Basin -algunos de más de 4.000 años-, y los árboles más altos, las secuoyas, gigantes de más de cien metros.
En Madagascar, el capítulo muestra un bosque de baobabs, probablemente, el más extraño de todos. En él, estos árboles ‘al revés’ almacenan agua en sus troncos hinchados y albergan fauna igualmente curiosa, como el minúsculo lémur.

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11- “Océanos”

Los océanos cubren dos terceras partes del planeta y, aún así, son, en su mayoría, territorio inexplorado. Para los animales que habitan en la superficie o en los abismos más profundos de sus aguas, encontrar comida sin perder demasiada energía es fundamental. “Planeta Tierra” viaja por todo el mundo para desvelar las extraordinarias formas que toma la vida en este inmenso y estéril mundo para conseguir sobrevivir.
En Venezuela, un tiburón ballena de 30 toneladas es filmado atiborrándose en un banco de peces, una dieta muy diferente a la habitual, formada fundamentalmente de plancton. La cámara heligimbal utilizada por el programa también permite seguir las impresionantes dotes natatorias del delfín común, que puede llegar a alcanzar una velocidad de 30 kilómetros por hora.
Gracias a las cámaras de visión nocturna, el episodio muestra la migración de un enorme banco de plancton cerca de Hawái, un viaje que es aguardado con impaciencia por una enorme manta raya que desea darse un festín. En Costa Rica, la noche oculta a un escuadrón de calamares que intenta desesperadamente escapar del sónar de los delfines dispuestos para la caza.

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A medida que se expande la población humana, gérmenes patógenos antes desconocidos emergen de las regiones ecuatoriales en donde se originó la vida en la Tierra.
El Ébola, la SRAS, el SIDA la Malaria, la TBC todos estos fugitivos del laboratorio o armas biológicas de la naturaleza.

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“Asesinos microscópicos” es una serie de National Geografic que consta de 6 capítulos de algunas de las enfermedades más dolorosas que han azotado al hombre.

CAPITULO 1: EBOLA
El Ébola y el Marburg, dos virus que corroen el cuerpo desde el interior, asolan aldeas enteras en cuestión de semanas. ¿Qué sucede si el virus del Ébola consigue salir de la jungla y llega a los Estados Unidos transportado en el cuerpo de un soldado que vuelve a casa de licencia? Por medio de gráficos fascinantes, veremos el interior del torrente sanguíneo de esta persona, para mostrar cómo el virus perfora los capilares y causa estragos en el sistema inmunológico.

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CAPITULO 2: PANDEMIA DE GRIPE
El desarrollo de una enfermedad erróneamente considerada inofensiva, a través de la vida de una mujer común. Casi cien años después de la aterradora pandemia de gripe española de 1918-19 que causó más de 25 millones de víctimas alrededor del globo, los equipos de investigación aún tratan de comprender como pudo llegar este virus a tales magnitudes.

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CAPITULO 3: LA MALARIA
La malaria, la peste negra. Virus que mataron a millones de personas y destruyeron civilizaciones. Hacia mediados del siglo veinte, se había logrado erradicar del mundo desarrollado a dos de los más peligrosos asesinos microscópicos… o eso se creía. En los cuerpos de dos víctimas -una modelo internacional y un artista sin techo- se encontraron dos de los virus más letales: el de la peste bubónica y el de la malaria. ¿Acaso estos arcaicos asesinos hallaron la manera de reaparecer en el presente?

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CAPITULO 4: TUBERCULOSIS
En la historia se la ha conocido como “tisis” o “hectiquez”; hoy en día la llamamos tuberculosis (TB). En muchos lugares del mundo, la tuberculosis es una afección del pasado o una enfermedad que sólo afecta a los pobres. Sin embargo, cada año dos millones de personas mueren de tuberculosis. Este invasor llegó a la ciudad de las estrellas de cine, los ricos y los famosos. Traycee, un ama de casa de Beverly Hills, se infectó con el virus pero aún no lo sabe.

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CAPITULO 5: VIRUS LETALES
Los nombres de numerosos virus detectados a lo largo de los años poseen ecos amenazadores: viruela, poliomielitis, hepatitis C, fiebre de dengue, SIDA, Ebola, Hanta. Mientras que algunos como los de la viruela y la poliomielitis son conocidos y han sido controlados, otros – SIDA, Ebola y Hanta – son aún objeto de intensas investigaciones.

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CAPITULO 6: SUPER GERMENES
Las bacterias son nuestros antepasados más distantes, con una historia de más de 3500 millones de años. ¡Increíble! En Australia los geólogos están intentando localizar, en fragmentos de roca, fósiles de estos distantes ancestros: las cianobacterias. Otros equipos trabajando en la Antártida han descubierto colonias de bacterias que prosperan a temperaturas de -68°C, en un ambiente parecido al de Marte.

cianobacterias

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Un equipo norteamericano construye un circuito electrónico que simula el comportamiento de aprendizaje de las amebas.

Cultivo en agar de Physarum polycephalum.

Cultivo en agar de Physarum polycephalum.

Las amebas son más inteligentes de lo que parecen. Un equipo norteamericano cree haber descubierto la razón. Además ha construido un circuito simple capaz de imitar la inteligencia de Physarum, un microorganismo unicelular.
La amebas son seres unicelulares eucariotas y por tanto no se espera mucha “inteligencia” por parte de ellas. Sin embargo, este humilde microorganismo ha demostrado en los últimos años que es capaz de comportarse de manera inteligente. El año pasado Liang Li y Edward Cox de Princeton University informaron que la ameba Dictyostelium es dos veces más proclive a torcer a la izquierda si la última vez lo hizo a la derecha y viceversa. Esto sugería que las células tendrían algún tipo de memoria rudimentaria.
Este año Toshiyuki Nakagaki de la Universidad de Saporo en Japón ganó de un premio Ig Nobel por su trabajo en inteligencia de las amebas al haber encontrado un efecto memoria en estos seres. Ya se sabía que estos seres se volvían más lentos en condiciones frías, pero el equipo de este investigador descubrió que la ameba se frenaba cuando anticipaba condiciones más frías, incluso cuando el cambio de temperatura se detenía. (Physical Review Letters, DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.018101).
Massimiliano Di Ventra, Yuriy Pershin y Steven La Fontaine de la Universidad de California en San Diego, se preguntaron qué era el responsable de este comportamiento. En el pasado los biólogos habían sugerido la existencia de un oscilador natural dentro de las células que cambiaba de frecuencia en respuesta a los cambios ambientales, pero no se tenía la imagen global del fenómeno porque la respuesta de la ameba tenía una vida muy corta. Así por ejemplo, aunque Physarum “aprendía” a anticipar las condiciones frías en el experimento de Nakagaki, pronto se daba cuenta que éstas condiciones no se daban ya más y dejaba de anticiparlas.
En lugar de eso el equipo de Di Ventra piensa que hay un dispositivo intrínseco de almacenamiento de la memoria en las amebas. Este dispositivo, al igual que en cerebro humano, se puede reforzar y así almacenar recuerdos por un tiempo, pero si el recuerdo no es usado entonces gradualmente desaparece.
Creen haber identificado el dispositivo de memoria. El interior de la ameba contiene un coloide (partículas de sólido suspendidas en un líquido) dentro de un gel viscoso. El coloide fluye a través del gel como el agua lo hace en una esponja, creando una red de canales de baja viscosidad. Estos canales son reforzados gradualmente siempre y cuando la ameba continúe respondiendo a un ambiente estático, pero si el ambiente cambia los canales se rompen gradualmente y una nueva red aparece según la ameba se adapta. Por un tiempo corto la ameba retiene la memoria de las condiciones precedentes.
Estos investigadores se aprovecharon de la memorresistencia desarrollada este año para diseñar un circuito simple que modela este sistema de la ameba. El circuito contiene sólo cuatro elementos básicos: una resistencia, un condensador, un solenoide y una memorresistencia. Cambiando el potencial aplicado de pudieron simular el cambio de las condiciones de temperatura externa estudiado por Nakagaki. Al hacerlo así encontraron que el circuito podía “aprender” a predecir fluctuaciones de temperatura futuras.
“Parece que nuestro modelo describe bastante bien los experimentos sobre aprendizaje de amebas”, dice Di Ventra. Advierte que hay un gran salto entre la simple respuesta de una célula animal solitaria y las habilidades cognitivas de especies desarrolladas, pero añade que no hay duda que un conjunto combinado de modelos de circuitos simples tendrán un comportamiento más complejo. “Esto es de hecho lo que ahora estamos interesados en estudiar”, dice.
Pero otros no se dejan convencer de que el comportamiento de las amebas pueda ser explicado por un modelo basado en un circuito. “Bajo mi punto de vista la simulación no es una adecuada aproximación para semejante problema biológico profundo como es la inteligencia”, dice Guenter Albrecht-Buehler de Northwestern University Medical School en Chicago. “Necesitamos encontrar cómo es realizado en células vivas”. Señala que los modelos electrónicos pueden tener memoria genética simulada, pero esto no nos ayuda a entender cómo las células consiguen este truco particular. “Encontrar la doble hélice del ADN fue el logro que realmente importó”, dice.
Klaas Hellingwerf de la Universidad de Amsterdam en Holanda cuestiona la definición del comportamiento de la ameba que usa el equipo de Di Ventra. Dice tener dudas en llamar a esto “aprender” o “inteligencia”. Detectar y anticipar señales regulares no implica aprendizaje, explica. “Creo que aprendizaje implica más, por ejemplo, memoria asociativa”. Un ejemplo de memoria asociativa sería si las células aprendieran una respuesta a un estímulo y pudieran entonces usarla para enfrentarse a un estímulo nuevo pero similar al primero.

Este artículo es básicamente una traducción de una noticia aparecida en New Scientist.

Fuentes y referencias:

Neofronteras
Artículo en ArXiv.

Mariposas exóticas

noviembre 8, 2008

Hyalophora Cecropia.  (1843)

mariposas-exoticas-1

1. Saturnia Cynthia; 2. Saturnia Mylitta.  (1843)

mariposas-exoticas-2Saturnia Isis.  (1843)

mariposas-exoticas-31.2.3. Caterpillar of A. Erythrinae; 4. Caterpillar of B. Motina; 5. Caterpillar of B. Nesia; 6. Caterpillar of B. Netri…  (1843)mariposas-exoticas-41. Hypercampa Sybaris; 2. Callimorpha Helcita; 3. Callimorpha Phileta.  (1843)

mariposas-exoticas-5Dorycampa regalis.  (1843)

mariposas-exoticas-6

1. Heleona fenestrata; 2. Anthomyza Teresia.  (1843)

mariposas-exoticas-7

1. 2. Heptolus lignivora; 3. Caterpillar of D-o; 4. Zeuzera minea.  (1843)

mariposas-exoticas-81. 2. Limacodes Micilia; 3. 4. 5. Doratifera vulnerans.  (1843)

mariposas-exoticas-91. Angerona prunaria; 2. Alcis scolapacea.  (1843)

mariposas-exoticas-101. Arctia Hebe; 2. Spilosoma Arge; 3. Spilosoma Virgo; 4. Cater. of ditto; 5. Chrys. of ditto.  (1843)

mariposas-exoticas-111. Asthenia podaliriaria; 2. Macrotes netrix; 3. Venilia Sospita; 4. Eumelia Rosalia.  (1843)

mariposas-exoticas-121. Ceratocampa imperialis; 2.3. Harpyia Banksiae & Caterpillar.  (1843)

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Hongo productor de biodiésel

noviembre 7, 2008

Un hongo descubierto en árboles del bosque húmedo del norte de la Patagonia produce combustible diésel.

Microfotografia de Gliocladium roseum.

Este hongo representa potencialmente una nueva forma de obtener
biocombustibles y los científicos ya trabajan en una hipotética
fabricación del mismo.
Según Gary Strobel, profesor en Montana State University y descubridor de este hongo, Gliocladium roseum
es el único organismo conocido en producir esta combinación de
sustancias, puede hacerlo además a partir de celulosa por lo que podría
ser la mejor fuente de biodiésel hasta el momento.
Las sustancias producidas por este hongo consisten en hidrocarburos que
normalmente pueden encontrarse en el gasóleo, por ello al nuevo
combustible lo denominan “micodiésel”.
Gliocladium roseum vive dentro de las ramas de olmos (Eucryphia cordifolia)
de la Patagonia. Fue encontrado cuando expusieron tejidos de este árbol
a un antibiótico volátil que normalmente elimina casi cualquier otro
hongo. Sorprendentemente Gliocladium roseum prosperaba en
presencia de estos gases cuando los demás microorganismos desaparecían.
Este hongo también producía sus propios compuestos volátiles y cuando
se pusieron a analizarlos descubrieron sorprendidos que consistían en
toda una plétora de hidrocarburos. Estos investigadores creen que este
hongo produce todas estas sustancias para inhibir el crecimiento de
otros organismos que puedan ser potenciales competidores.
El antibiótico volátil utilizado en ese experimento fue otro
descubrimiento que este investigador realizó en el pasado gracias a
otro hongo que encontró en Honduras. Antibiótico que se está evaluando
en la actualidad como antibiótico que sirva para conservar la fruta.
Muchos microorganismos producen hidrocarburos, pero G. roseum
produce en forma de vapor montones de largas cadenas de hidrocarburos y
otros compuestos hasta sumar 55 diferentes. Entre ellos encontraron
octano, heptano, hexano, diversos alcoholes, ésteres… Al ser cultivado
en el laboratorio estos investigadores lograron obtener pues un
combustible muy similar al que ponemos en nuestros automóviles. La
ventaja es que este hongo puede utilizar directamente la celulosa,
además del azúcar, para producir este combustible. La celulosa
normalmente no es aprovechada para la producción de biocombustibles,
pero se trabaja mucho en este campo porque constituye un gran
porcentaje de los tejidos vegetales, especialmente en los desperdicios
agrícolas. Se estima que cerca de 430 millones de toneladas de
desperdicios vegetales, que van de restos agrícolas a aserrín
procedente de la manipulación de madera, se producen todos los años. Ya
se trabaja en varios métodos de procesado y tratamiento de la celulosa
a la hora de obtener biocombustibles (generalmente bioetanol) en los
que intervienen enzimas celulasas. Pero en este caso la producción de
biocombustible sería directa.
Aunque G. roseum produce
menos micodiésel cuando metaboliza celulosa que cuando metaboliza
azúcar, gracias a la ingeniería genética se podría aumentar el
rendimiento. De hecho los genes implicados en este proceso son tan
importantes como el propio hongo. No hay razón que no impida mejorar el
rendimiento aunque el hongo sea ineficiente.
Según Strobel este hongo cuestiona también nuestros conocimientos de
cómo se formaron los combustibles fósiles. Según la teoría actual el
petróleo se formaría a partir de los restos de plantas y animales
marinos expuestos a alta presión y temperatura durante millones de
años. Si este hongo produce micodiésel en el bosque, quizás también
hongos similares hayan contribuido a la creación de combustibles
fósiles en el pasado.
De momento ya se está trabajando en la secuenciación del genoma del
hongo y planeándose experimentos para ver la rentabilidad de obtener
biocombustibles de esta manera.

FUENTES:

Artículo original.


Algo más sobre el Tiktaalik

noviembre 4, 2008

Un nuevo estudio sobre Tiktaalik nos recuerda que la transición gradual de la vida acuática a la terrestre requiere de algo más que la evolución de nuevos miembros.

La típica defensa que los creacionistas usan en contra de la teoría evolutiva es que no hay ejemplos fósiles de animales que sean una transición entre unas especies y otras. Esto es fácilmente justificable si tenemos en cuenta que el registro fósil es incompleto y que cuando miramos en una escala de millones de años es difícil atinar justo con el momento y encontrar un animal de transición. Pero es que además esa acusación es falsa. Hay multitud de ejemplos de fósiles que son animales de transición o contienen características anatómicas de transición.
Uno de los ejemplos más bellos lo representan los animales de cuatro patas que colonizaron la tierra firme por primera vez. A lo largo de los años se ha encontrado toda una secuencia de animales que representan “eslabones perdidos” entre los “peces” y los tetrápodos.
En esta web ya cubrimos la noticia sobre uno de estos fósiles, el caso de Tiktaalik roseae y sus protomiembros. Ahora estos mismos restos proporcionan más información.
Los fósiles de 375 millones de años fueron hallados en 2004 en Ellesmere Island (Canada) a unos 1000 km del circulo polar ártico en lo que antes fue un pantano subtropical. Gracias a estos fósiles exquisitamente conservados se puede ver cómo los huesos que formaban las aletas de los peces pulmonados se transformaron en los huesos que forman las muñecas y manos de los tetrápodos. Esos protomiembros a medio camino entre dos anatomías permitieron ya a esos seres reptar o “andar” en aguas someras. Estos fósiles permiten, por tanto, ver los pasos individuales e intermedios que posibilitaron la colonización de tierra firme por parte de los vertebrados y resuelve la cronología de esta compleja transición.
Recordemos aquí que en aquellos tiempos del Devónico diversas criaturas querían conquistar tierra firme, nosotros descendemos de aquellos que tenían 5 protodedos en cada miembro. De hecho, todos los tetrápodos descienden de ellos y de este modo los dinosaurios, los antepasados de los caballos o un gato tienen o tenían cinco dedos (en algunas especies algunos dedos se han ido perdiendo con el tiempo). Pero había otras criaturas que tenían 6, 7 e incluso 8. Si los que tenían 8 dedos hubieran ganado esa carrera por la conquista de tierra firme ahora probablemente contaríamos en hexadecimal en lugar de en decimal.
Pero no sólo se necesitaban patas para conquistar la tierra, se necesitaron muchas otras adaptaciones al hostil ambiente que representaba todo aquello que estaba fuera del agua; un mundo tentador, sin duda, pero difícil de conquistar.
Ahora los análisis posteriores de los huesos fósiles de Tiktaalik roseae nos dicen más cosas gracias a que se ha conseguido limpiar de roca el cráneo fósil. El nuevo estudio nos recuerda que la transición gradual de la vida acuática a la terrestre requiere de algo más que la evolución de nuevos miembros. Este animal no solamente tenía ya protomiembros, sino que además ya tenía un protocuello móvil. Por tanto, algunas adaptaciones craneales que se creían asociadas a los animales terrestres fueron primero adaptaciones a la vida en aguas someras.

Foto

Tiktaalik roseae (centro) sería un estadio intermedio entre el de pez Eusthenopteron (abajo) y un “tetrápodo” (arriba).

En el caso de encontrar un pez inteligente que pudiera contestar sí o no a nuestras preguntas le sería más fácil decir que no que asentir con un movimiento de cabeza. En algún momento de ese pasado remoto aquellos antepasados nuestros del Devónico evolucionaron para tener una cuello más móvil y articulado que el de los peces. Además los huesos que cubren sus branquias hacen creer a los investigadores que estos animales ya respiraban aire.
Neil Shubin y su equipo de University of Chicago han conseguido revelar más estructuras que delatan a este fósil como un estadio intermedio entre los peces como el Eusthenopteron y los tetrápodos. Según ellos durante esta transición la cabeza del animal terminó estando más sólidamente construida y al mismo tiempo siendo más articulada respecto al resto del cuerpo. Esta capacidad de un cuello más complejo representaba una ventaja obvia para un depredador que vivía en aguas someras.
Además, encontraron un hueso del cráneo que los peces usan para coordinar la mandíbula a la hora de alimentarse o respirar con las branquias y que en este caso se había encogido debido a su menor importancia. Esto se debía a una pérdida de función en el proceso de respiración branquial y a su remodelación para su nueva función en el proceso de audición, ya que este hueso terminaría siendo una parte del oído medio en los animales de tierra firme.
Los fósiles son propiedad de las gentes de los territorios Nunavut y serán devueltos a Canadá después de su estudio.
Ahora, cuente hasta diez, puede usar sus dedos si lo desea, y asintiendo con la cabeza diga que la evolución existe; puede que alguien le escuche gracias a los huesecillos del oído medio.

Fuente: Artículo original (resumen).

Según unos investigadores parte del ADN de los mamíferos parece que se hubiera adquirido por transferencia horizontal. Si este descubrimiento se confirmara cambiaría la comprensión que tenemos sobre la evolución.

Campylobacter

Campylobacter

Normalmente adquirimos nuestros genes verticalmente, es decir de nuestros padres, éstos de sus padres y así sucesivamente. Las bacterias por otro lado pueden transferirse genes horizontalmente del tal modo que ciertas cantidades de material genético pasan de una bacteria a otra entre individuos no emparentados.
Ahora biólogos de la Universidad de Texas en Arlington dicen haber encontrado algo sorprendente: transferencia horizontal en mamíferos y anfibios. Cédric Feschotte, líder del estudio, dice que los responsables de esta transferencia horizontal serían transposones que habrían saltado entre distintas especies gracias a los virus. Estos transposones habrían sido luego asimilados en nuestros cromosomas, asegurándose así su paso a las siguientes generaciones.
Según él que parte del ADN de los mamíferos no provenga de alguna especie ancestral es una idea muy interesante.
De los 26 genomas estudiados el equipo de investigadores encontró secuencias de ADN de casi idéntica longitud, y conocidas como transposones hAT, en siete especies separadas hasta en 340 millones de años evolutivos. Entre esas siete especies se encuentra un erizo, el oposum americano y una rana.
El hecho de que se hayan encontrado estas secuencias en el gálago (un primate perteneciente a la familia de los loris) y en los erizos terrestres pero no en los elefantes sugiere que está ocurriendo algo más exótico que la herencia ordinaria.
Sin embargo, puede que algunas especies hayan perdido algunos de estos transposones en el curso de la evolución y se tenga ahora esa apariencia “parcheada” sobre el árbol filogenético respecto a estas secuencias y que la transferencia horizontal no sea tal. Paara dilucidar este problema estudiaron la posición del transposón hAt. Si hubiese sido heredado verticalmente se encontraría en la misma posición respecto a otros genes en cada especie, pero si hubiese sido transferido horizontalmente no sería el caso. Según lo observado se trataría de transferencia horizontal.
Una vez en el genoma este transposón se ha reproducido dramáticamente produciendo 99.000 copias de sí mismo y contribuyendo a un buen porcentaje del ADN total. Feschotte especula que esto debe de haber tenido un gran efecto sobre el desarrollo evolutivo.
Este científico espera más informes sobre transferencia horizontal de genes y que esto haga cambiar el paradigma genético. La transferencia horizontal de genes sería, por tanto, más frecuente de lo pensado anteriormente, cuando se creía que sólo se daba raras ocasiones.
Estos científicos creen que la invasión del transposón hAT ocurrió hace 30 millones de años y que se propagó al menos a dos continentes. Sería como una pandemia que infectara especies que no estarían ni genéticamente ni geográficamente cerca. Esto coincide con el momento en el que se produjo una extinción masiva de mamíferos que normalmente se asocia al cambio climático, pero según Feschotte no sería descabellado pensar que esta “invasión genética” hubiese contribuido a la extinción.
Aunque este transposón en concreto no está presente en el genoma humano, un 45% de nuestro material genético tiene un origen transposónico.
Si todo esto se confirma será la primera vez que se informa de transferencia genética horizontal entre genomas de mamíferos y la primera vez que se mostrase su simultaneidad entre especies no relacionadas en diferentes lugares del pasado.
Feschotte cree que la fuente de estos transposones estaría constituida por los murciélagos. Estos animales suelen ser un importante reservorio de toda clase de virus (como el de la rabia, el ébola, SARS, etc.) que suelen difundir por todas partes. La puerta a nuevas invasiones de transposones estaría por tanto todavía abierta.
Greg Hurst de University of Liverpool dice que este mecanismo puede ser evolutivamente significativo porque los nuevos elementos genéticos tienden a ser más activos en el genoma que otros que la maquinaria genética ha evolucionado para contener. Las consecuencias de este tipo de invasión serían fatales en general, pero algunas veces proporcionaría alguna ventaja. Según Hurst en este caso la evolución tomaría el carril rápido.

Fuente: Artículo original (resumen).

El micro ARN parecer que ha formado parte de la vida terrestre durante cientos de millones de años y sufrido cambios en los linajes animales en el transcurso de la evolución.

Nematostella vectensis

Nematostella vectensis

David Bartel y sus colaboradores han encontrado pruebas de que el micro ARN ya estaría presente en las primeras formas de vida compleja sobre la Tierra. Además sugiere que el micro ARN habría sufrido cambió profundos que alterarían su función a lo largo de varios linajes animales.
Sería la primera evidencia de que el micro ARN estaba presente en los linajes animales más remotos y que no sería una característica exclusiva de los animales más complejos.
Los científicos sabían que, como mínimo, el micro ARN existía en los animales con simetría bilateral, un grupo que incluye a casi todos los animales salvo a las esponjas, erizos de mar, anémonas, y otros animales primitivos. También se sabía que muchos componentes de la maquinaria de los micro ARN se habían encontrado incluso en Archaea y Eubacteria, lo que revela que su origen es muy antiguo.
El micro ARN es un ARN monocatenario con una longitud de entre 21 a 25 nucleótidos, y que tiene la capacidad de regular la expresión de otros genes mediante diversos procesos, utilizando para ello la ruta de la interferencia de ARN.
Fue descrito inicialmente en 1993 pero el término “microRNA” se acuñó en 2001 en un conjunto de tres artículos publicados en Science (26 Octubre 2001). Análisis computacionales realizados por IBM sugieren la presencia de alrededor de 50.000 micro ARN diferentes en el genoma humano, cada uno con alrededor de tal vez miles de dianas potenciales.
Estos investigadores descubrieron micro ARN en la esponja Amphimedon queenslandica que se separó evolutivamente muy pronto del resto de los linajes animal y en la anémona Nematostella vectensis que se separó más tarde.
Sin embargo, las secuencias de micro ARN de cada uno de esos dos linajes eran diferentes entre sí, por lo que la función de esta molécula debe de ser también muy diferente. Esto sugiere que la evolución del micro ARN es más flexible y puede haber evolucionado más rápido de lo que se pensaba.
Además del micro ARN, los investigadores estudiaron el piRNA (Piwi-interacting RNA), otra clase de ARN regulador. Se sabe que este ARN tiene secuencias más largas que el micro ARN y silencia la actividad de los transposones (trozos de ADN que se mueven a lo largo del genoma produciendo mutaciones).
Parece que ambos tipos de ARN han estado regulando la expresión genética a lo largo de la evolución animal y quizás ayudado a dirigir la vida animal multicelular.
Hace no tantos años el esquema que se tenía de la genética celular era claro y sencillo: a cada gen le correspondía una proteína según un código genético universal. Sin embargo, se ha podido comprobar que hay muchos mecanismos que regulan la expresión genética y que ayudarían a explicar, entre otras cosas, por qué especies que tienen genomas muy similares son tan distintas. La tasa de cambio genético que permite la evolución también dependería, en parte, de estos mecanismos regulatorios.

Fuente: Nota de prensa

Los tardígrados se suman a la lista de pequeños seres que pueden sobrevivir sin protección a las duras condiciones del espacio exterior.

Foto por microscopia electrónica de barrido de un ejemplar de Echiniscus madonnae.

Foto por microscopia electrónica de barrido de un ejemplar de Echiniscus madonnae.

Hace un tiempo publicamos en esta web los experimentos que se hicieron en el pasado sobre supervivencia de los seres humanos y otros animales al vacío espacial. Sorprendentemente los chimpancés podía sobrevivir durante 3 minutos y medio al vacío si que les quedaran secuelas. Este riesgo se ha puesto de moda estos días después de que la NASA dijera que la próxima misión de reparación del telescopio espacial Hubble es arriesga debido a que existe una posibilidad entre 185 de que un trozo de basura espacial impacte sobre uno de los astronautas. Un agujero en el traje lo despresurizaría y el astronauta podría morir.
Pero, ¿cual es el límite absoluto de supervivencia al vacío espacial? No se trata sólo de sobrevivir a la ausencia de presión atmosférica, sino que además sobrevivir a la baja temperatura y a la radiación. Hace años se comprobó que para seres unicelulares la supervivencia podía ser muy alta. Así por ejemplo la bacteria Deinococcus radiodurans puede resistir muy bien la radiación. Para seres pluricelulares se comprobó en el pasado que los rotíferos, nematodos, algunas larvas de insectos y algunos crustáceos pueden sobrevivir a algunas de las condiciones espaciales sin protección. Ahora se ha probado que otros seres pluricelulares también pueden añadirse a la lista.
Los tardígrados (también llamados osos de agua) son un filo de pequeños invertebrados con un tamaño de 0,1 a 1,5 mm que habitan en lugares húmedos. Se conocen más de 750 especies de tardígrados y son especialmente abundantes en la película de humedad que recubre musgos y helechos. Estos seres de ocho patas están extendidos por todo el mundo, desde las cumbres del Himalaya a las profundidades oceánicas, y desde las regiones polares a las ecuatoriales.
Estos invertebrados pueden sobrevivir en ambientes extremos y las pruebas de laboratorio así lo atestiguaban. Son capaces de sobrevivir incluso a temperatura cercanas al punto de ebullición del agua. Aunque no se sabe exactamente por qué estos seres son capaces de resistir tanto. Por eso se pensó en hacer una prueba de supervivencia con un grupo de tardígrados en el vacío espacial. Se expuso a unos grupos de estos seres a diversas condiciones espaciales en una órbita baja durante 10 días seguidos. Se pretendía contabilizar cuántos de estos seres sobrevivía a la experiencia. La idea era saber cómo conseguían resistir y usar esta información para eventualmente proteger a los astronautas en misiones de larga duración.
K. Ingemar Jönsson de la Universidad Kristianstad (Suecia) y sus colaboradores desecaron unos pocos cientos de ejemplares de tardígrados de dos especies distintas (Richtersius coronifer y Milnesium tardigradum) así como algunos huevos y los enviaron al espacio en la misión de la ESA Foton M3 a bordo de una sonda rusa no tripulada en septiembre de 2007. Dividieron cada conjunto en varios subgrupos. A unos se les dio protección frente a la radiación ultravioleta solar de tipo A, B o C y al resto no. Ambos fueron sometidos al vacío (casi perfecto) espacial. La misión se realizó a 258 km de la superficie terrestre, altura a la cual la cantidad de radiación UV que se recibe es 1000 veces la recibida en en el suelo. En tierra quedó un grupo de control para poder hacer la comparación estadística necesaria posterior.
Al final de la misión recuperaron a los pequeños “astronautas” y los rehidrataron. Los individuos que fueron protegidos sólo de la radiación UV revivieron muy bien al viaje, llevando una vida posterior normal. Sin embargo, los que fueron sometidos además a la radiación no lo llevaron tan bien. Aunque resucitaron y se reprodujeron bien, el porcentaje de los que sobrevivieron después de unos pocos días fue de un 10% o 15% para los sometidos a UV-A y UV-B, cayendo a cero para los sometidos a UV-A, UV-B y UV-C. Sin embargo, la descendencia a la que dieron lugar fue normal. Ninguno de los huevos que fueron expuestos a la radiación fue viable. Hasta ahora sólo para algunos líquenes y bacterias se había comprobado que podían sobrevivir simultáneamente al vacío a la radiación.
No se sabe muy bien cómo logran los tardígrados esta supervivencia. Algunos especialistas especulan que estos invertebrados podrían haber desarrollado algún mecanismo de reparación de ADN o que la cutícula que les recubre les proteje de la radiación de alguna manera.
Jönsson especula que quizás puedan sobrevivir años a las condiciones espaciales si se les protege de la luz solar. Sin embargo la eyección en rocas y su supervivencia a la reentrada en otro planeta (hipótesis de panspermia) es algo que permanece sin contestar. En todo caso necesitan de unas condiciones benignas para poder reproducirse. Según Jönsson es importante comprender cómo los organismos, incluidos los humanos, pueden ser protegidos de las condiciones del espacio.
Aunque es fácil proteger el interior de una cápsula espacial a los rayos ultravioletas no es fácil hacerlo frente a otro tipo de radiaciones ionizantes que causan mutaciones en el ADN como los rayos X, gamma y las partículas cargadas (principalmente protones a alta velocidad).
Uno de los grandes problemas de un viaje a Marte es la supervivencia de los astronautas a la radiación. Aunque en la estación espacial pueden permanecer muchos meses sin demasiados problemas no lo podrían hacer en una nave espacial de camino a Marte con la actual tecnología. La estación espacial está en una órbita baja y disfruta de la protección de la magnetosfera terrestre frente a las partículas cargadas del viento solar. Una nave a Marte (o hacia cualquier otro destino lejano) estaría desprotegida frente a esta y otras radiaciones, sobre todo de la terrible radiación de todo tipo emanada durante las tormentas solares.
En todo caso dan unas ganas terribles de ir al bosque más cercano a la búsqueda de estos seres de ocho patas tan fascinantes.

FUENTE: Current Biology