Sandro Bocci – …meanwhile…

Estupendo corto time lapse sobre diversos especímenes marinos realizado por Sandro Bocci, las imágenes son hipnóticas y los colores impresionantes. Podéis ver algunas fotografías que forman parte de este vídeo en este enlace. Más información en Vimeo.

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La inteligencia de los cuervos

Cuervo común

La sabiduría popular otorga una cierta inteligencia y habilidad a estas aves, esto es así por la cantidad de experiencias que la gente ha tenido con estas aves. Los cuervos son capaces de trocear una presa en porciones manejables para su transporte, de apilar galletas para poder cogerlas mejor al volar o preparar falsos escondites para despistar a los posibles contrincantes. Pero no solo a los cuervos, sino toda la familia de Córvidos (cornejas, grajas, arrendajos, urracas, cascanueces, etc) tienen fama de listas, por algo será, sus capacidades mentales son sorprendentes y complejas llegando a igualar a las de los grandes simios (aunque parezca increíble.)

Los cascanueces tienen una memoria extraordinaria que les permite acordarse de miles de localizaciones de escondites de comida, algo que hasta para un ser humano seria difícil. La grajilla de Nueva Caledonia utiliza herramientas (trozos de hojas) para extraer gusanos de las grietas de los árboles.

Un clásico experimento para comprobar la inteligencia de estas aves consiste en atar un cordel a una rama y en el otro extremo atar a su vez un trozo de carne. Para que el cuervo pueda conseguir la comida tiene que, estando subido en la rama, agarrar con el pico la cuerda, tirar hacia arriba, pisarla y volver a empezar hasta alcanzar la comida. Los cuervos maduros, después de examinar la situación durante algunos minutos realizan las diferentes operaciones de una sola vez, sin prueba-error, y en solo 30 segundos conseguían la comida, algo notable sin duda alguna.

Otra conducta a destacar de los cuervos es que reconocen individualmente a sus semejantes, y no solo eso, sino que reconocen lo que saben. Por ejemplo, en un experimento en donde un individuo escondía un trozo de alimento, era observado por otro ejemplar en una jaula en donde estaban mas ejemplares tapados, que no veían lo que estaba haciendo. Al abrir la jaula el cuervo que había escondido la comida vigilaba intensamente al que lo había visto, ignorando a los demás, señal inequívoca de que reconoce las habilidades y conocimientos del prójimo y, consecuentemente de que las tiene él mismo. Sorprendentes estas aves. Quizá por ello sea el pájaro mas ampliamente distribuido de forma natural, en el mundo, donde habita los mismos continentes que el hombre y se encuentra en casi cualquier hábitat que ocupe nuestra especie.

Charles Darwin – Citas

 comillas_12No niego que pueden hacerse muchas y graves objeciones a la teoría de la descendencia con modificación, mediante variación y selección natural. Me he esforzado en dar a estas objeciones toda su fuerza. Nada puede parecer al pronto mas difícil de creer que el que los órganos e instintos mas complejos se han formado, no por medios superiores – aunque análogos – a la razón humana, sino por la acumulación de pequeñas variaciones innumerables, cada una de ellas buena para el individuo que la poseía. Sin embargo, esta dificultad, aunque parezca a nuestra imaginación como insuperablemente grande, no puede ser considerada como real si admitimos las proposiciones siguientes: que todas las partes del organismo y todos los instintos ofrecen diferencias, por lo menos, individuales; que hay una lucha por la existencia que lleva a la conservación de las modificaciones provechosas de estructura o instinto, y, finalmente, que pueden haber existido gradaciones en el estado de perfección de todo órgano, buena cada una dentro de su clase. La verdad de estas proposiciones no puede, creo yo, ser discutida.

Charles Darwin (1809-1882). El origen de las especies.(1859)

El ‘sónar’ de murciélagos y delfines revela similitudes genéticas

La evolución de rasgos similares en diferentes especies, un proceso conocido como evolución convergente, está muy extendido a nivel biofísico y genético. Un análisis de la ecolocación animal en diferentes especies, dirigido por la Universidad Queen Mary de Londres, revela que los murciélagos y los delfines poseen similitudes genéticas.

Murciélagos grande de herradura (Rhinolophus ferrumequinum). / Gareth Jones.

Científicos de la Universidad Queen Mary de Londres han investigado la base genómica de la ecolocalización, un proceso que consiste en emitir un sonido que rebota al encontrar un obstáculo y analizar el eco recibido.

Este sistema permite a los animales que lo poseen medir la distancia hasta  los objetos, y es uno de los ejemplos más conocidos de evolución convergente –desarrollo de rasgos similares en diferentes especies– por lo que los investigadores lo escogieron para examinar su frecuencia a un nivel genómico.

La ecolocación involucra la producción, elaboración, recepción y audición de los pulsos ultrasónicos para detectar obstáculos invisibles o rastrear presas, y ha evolucionado por separado en diferentes grupos de murciélagos y cetáceos como los delfines.

Los investigadores compararon las secuencias genómicas de 22 mamíferos, incluyendo los genomas de los murciélagos y los delfines, cuya ecolocación evolucionó independientemente, y encontraron patrones genéticos convergentes en casi 200 regiones genómicas diferentes concentrados en varios genes auditivos.

“Esperábamos encontrar cambios idénticos en, tal vez, una docena de genes, pero ver que se produce en cerca de 200 es increíble”, explica Joe Parker, primer autor del artículo que publica la revista Nature.

Genes relacionados con la audición o la sordera

Para realizar el análisis, el equipo tuvo que filtrar a través de millones de letras en el código genético, utilizando un programa informático desarrollado para calcular la probabilidad de cambios convergentes que ocurren por casualidad, para identificar con fiabilidad los genes. Para ello utilizaron una supercomputadora de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad Queen Mary.

Los signos de convergencia entre los murciélagos y el delfín nariz de botella se observaron en muchos genes previamente implicados en la audición o la sordera.

“Sabemos que la selección natural es un motor potente en la evolución de la secuencia génica, pero identificar muchos ejemplos de resultados casi idénticos en dichas secuencias genéticas de animales sin relación es asombroso”, aseguran los investigadores.

Georgia Tsagkogeorga, científico que llevó a cabo el ensamblado de los nuevos datos del genoma de este estudio añade: “Hemos encontrado que las señales moleculares de convergencia eran generalizados, y se dieron en muchos genes en todo el genoma”.

Por su parte, Stephen Rossiter que lidera la investigación asegura: “Estos resultados podrían ser la punta del iceberg. Cuando los genomas de más especies se secuencien y estudien, podremos ver otros casos notables de adaptaciones convergentes impulsados ​​por cambios genéticos idénticos”.

Referencia bibliográfica:

Joe Parker, Georgia Tsagkogeorga,, James A. Cotton, Yuan Liu, Paolo Provero, Elia Stupkay  Stephen J. Rossiter. ‘Genome-wide signatures of convergent evolution in echolocating mammals’ Nature, 4 de septiembre de 2013. doi:10.1038/nature12511.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

Dormir unas horas afianza el aprendizaje motor

Si una persona toma una lección de piano y se va a dormir, cuando se despierta sus dedos tocan mejor la secuencia de notas. ¿Cómo consigue el cerebro marcar esta diferencia a través del sueño? Esto es lo que ha investigado un equipo internacional de científicos que explica lo que ocurre en el cerebro en las horas de descanso cuando se afianza el aprendizaje motor.

Una resonancia magnética muestra la ubicación (en amarillo) del área motora suplementaria (SMA). / Yuka Sasaki | Universidad de Brown.

Los científicos han demostrado que el sueño mejora muchos tipos de aprendizaje, incluido el de las tareas motoras, pero no estaban seguros de por qué o cómo. Una investigación liderada por la  Universidad de Brown (EE UU) ha averiguado la función específica del sueño en la consolidación de dicho aprendizaje.

“Los mecanismos de consolidación de la memoria respecto al aprendizaje motor eran inciertos. Nosotros tratamos de averiguar qué parte del cerebro lo lleva a cabo durante el sueño, independientemente de lo que sucede durante la vigilia”, declara Masako Tamaki, investigador postdoctoral en la Universidad de Brown y autor principal del estudio que publica la revista Journal of Neuroscience.

La investigación utilizó tres tipos de imágenes del cerebro y consiguió por primera vez cuantificar con precisión los cambios entre ciertas ondas cerebrales y la ubicación exacta de dichos cambios en la actividad cerebral.

Nueve voluntarios durmieron durante las tres primeras noches del experimento mientras sus cerebros eran escaneados tanto con magnetoencefalografía (MEG), que mide las oscilaciones cerebrales con una sincronización exacta, como con polisomnografía (PSG), que realiza un seguimiento de la fase del sueño. De esta forma los investigadores consiguieron una buena medición de referencia de la actividad cerebral y los sujetos se acostumbraron a dormir en el laboratorio.

Golpes más rápidos y precisos

“Tratamos de averiguar qué parte del cerebro ayuda a la consolicación del aprendizaje motor durante el sueño”

Estos nueve participantes tuvieron que aprender posteriormente una tarea secuencial de golpeo de dedos. La prueba consistía en una sucesión de golpes clave cognitivamente parecidos a escribir o tocar el piano.

A continuación, se les permitió dormir por tres horas y fueron escaneados otra vez con PSG y MEG. Finalmente les despertaron y una hora más tarde se les pidió que realizaran la tarea de golpeo de dedos.

Como control, otros seis sujetos permanecieron sin dormir después de aprender la tarea y también se les pidió que realizaran dicha prueba cuatro horas después de ser entrenados. Los que durmieron hicieron la tarea más rápido y con más precisión.

Cambios en el área motora suplementaria

El último día del experimento, los investigadores escanearon a cada voluntario con una máquina de resonancia magnética, que mapea la anatomía del cerebro, de modo que más tarde pudieron ver donde estaban las oscilaciones MEG que habían observado en el cerebro de cada sujeto.

“El sueño no es sólo una pérdida de tiempo. Es una actividad intensiva para el cerebro que ayuda a consolidar el aprendizaje”

En total, rastrearon cinco frecuencias de oscilación diferentes en ocho regiones del cerebro –cuatro regiones distintas en cada uno de dos lados del cerebro–. Los científicos esperaban que la actividad más importante se desarrollase en la región “M1” del cerebro que es la que rige el control motor, sin embargo, los cambios más significativos se produjeron en el área motora suplementaria (SMA), una región situada en la primera mitad del cerebro –en la circunvolución frontal superior–.

“Estos cambios de ondas cerebrales específicas en el SMA se produjeron durante una fase particular del sueño conocido como ‘de onda lenta’”, apuntan los científicos. Los experimentos se realizaron en el Hospital General de Massachusetts y fueron posteriormente analizados en la Universidad de Brown.

“El sueño no es sólo una pérdida de tiempo. Es una actividad intensiva para el cerebro que ayuda a consolidar el aprendizaje, porque hay más energía disponible o porque las distracciones son menores”, concluye Yuka Sasaki, coautor del estudio y profesor asociado de investigación en la Universidad de Brown.

Después de realizar los experimentos el equipo de Sasaki y Tamaki ha creado un nuevo laboratorio de sueño y han comenzado ya un nuevo proyecto para estudiar más a fondo cómo el cerebro consolida el aprendizaje, en este caso visual.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).

Curiosidades animales

Los paleozoólogos han calculado que hace unos 12.000 años el ser humano amaestro el lobo, siendo éste pues el primer mamífero domesticado, aunque otros investigadores creen que el reno pudo serlo ya mucho antes, hacia el 18.000 a. C. Después vendrían el carnero, la oveja y la cabra, hacia el 7.700 a. C.; hace unos 7.000 años el cerdo, la gallina y el ganado vacuno; hace 5.000 años, se generalizó la domesticación del asno, el caballo y el dromedario, seguidos del búfalo y el gato. Durante el primer milenio después de Cristo, se añadieron a la lista el conejo y el resto de las reses lanares. Por su parte, según todas las pruebas arqueológicas, el ave domesticada en primer lugar fue el ganso silvestre, que ya acompañaba al hombre en el periodo neolítico, hace unos 20.000 años, en Europa suroriental y Asia Menor. Por su parte los primeros pollos fueron domesticados en China hace unos 6.000 años. Finalmente se sabe que los mayas domesticaron al pavo mucho antes de la llegada de los españoles a América.

El gato no fue considerado en Europa como animal domestico hasta bien entrada la Edad Media, en que unos mercaderes orientales introdujeron este animal en Venecia como remedio contra una plaga de ratas que infestaba aquella república adriática. Hasta entonces, el gato era considerado como animal salvaje y un apetecible manjar, y como tal era cazado y degustado. Se cree que el gato domestico proviene del cruce de dos especies salvajes: el gato europeo y el gato de los matorrales de África; este último es el que convivía en los hogares del antiguo Egipto hace más de 3.000 años.

Hay pruebas arqueológicas que demuestran que los egipcios entrenaban mandriles para que sirvieran las mesas. Por su parte, los chinos, durante el reinado de Kublai Jan (1215-1294), amaestraban leones para que abatiesen búfalos y osos y aguardaban junto a la presa la llegada de los cazadores. Asimismo, también utilizaban grillos como perros guardianes, pues estos animales dejan de cantar en cuanto oyen el menor ruido. También tenia mucho éxito en China, hace más de 1.000 años, la lucha entre grillos como una de las distracciones más populares. Pero aun antes de todo eso, los chinos pusieron en marcha un eficaz sistema de reparto de correspondencia a larga distancia, mediante gansos amaestrados que, a modo de palomas mensajeras, llevaban de un lugar a otro toda clase de documentos y noticias.

El pájaro indicador, una ave propia de África subsahariana, se alimenta principalmente de larvas y cera de abejas. Pero como no puede romper por si sola los panales, pía para atraer la atención del ratel ( un pequeño mustélido parecido al tejon), de otros animales y del hombre. Por ejemplo, los boran y los wanderboro, tribus nómadas del norte de Kenia, se benefician de esta curiosa simbiosis entre animales y hombres. Los pájaros gritan, revolotean y emiten determinados sonidos que son descifrados por los nativos, que los contestan con silbidos y golpeando troncos de árboles. El pájaro indicador espera, entonces, que los hombres abran en nido, lleguen hasta los panales y espanten a las abejas, para que, así, unos y otros – hombres y pájaros – cosechen la miel.

La introducción de conejos en Australia por los primeros colonos ingleses a mediados del siglo XIX casi desertizó por completo el territorio interior de esta isla-continente. Sin encontrar casi ningún enemigo natural – los colonos habían acabado casi con la población de dingos (perros salvajes) y otros depredadores potenciales –, se reprodujeron con gran rapidez a partir de las siete parejas llevadas allí en 1859 por el ingles Thomas Austin, acabando con la reserva de pastos del interior australiano, que fue esquilmado de tal forma que el suelo prácticamente se convirtió en un desierto de arena sin ninguna defensa natural y fue barrido por los vientos. En 1950, el virus mortal de la mixomatosis fue llevado a Australia y consiguió controlar la plaga de conejos, que por entonces se llegó a calcular que estaba formada por no menos de 1.000 millones de ejemplares. Este virus, que transmiten los mosquitos, fue descubierto en los roedores de Brasil, en los que produce una enfermedad endémica leve. En 1953, un ciudadano francés inyecto el virus a los conejos que asolaban su finca, dañando sus cosechas. De ahí se extendió el virus por toda Europa, causando grandes estragos en la población de conejos europea.

El libro de los hechos insólitos. Gregorio Doval. Alianza Editorial. Biblioteca de consulta 8124.

La diversidad genética entre grandes simios es mayor que entre humanos

Un equipo científico internacional ha secuenciado, por primera vez, los genomas de un gran número de individuos de las seis especies de grandes simios de África y de Asia suroriental.

Retratos de chimpancés y el gorilas. La expresión de estos individuos muestra notable profundidad y personalidad./ Ian Bickerstaff.

Un trabajo de investigación, dirigido por Tomàs Marquès Bonet, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (Universidad Pompeu Fabra-CSIC) de Barcelona, ​​y Evan Eichler, de la Universidad de Washington (Seattle, EEUU), se ha centrado en incluir la mayor diversidad genética de individuos salvajes posible, debido a la rápida disminución de la población de grandes simios en todo el mundo.

Los grandes simios –chimpancés, gorilas y orangutanes– son el grupo de especies vivos más cercanos a los seres humanos. Compartimos un ancestro común, que vivió hace 14-16 millones años, pero con los chimpancés compartimos un antepasado mucho más reciente, hace solo unos seis millones de años.

El estudio, que hoy publica la edición digital de la revista Nature, proporciona el análisis más detallado y completo hecho hasta ahora de la diversidad genética de los grandes simios, especies que actualmente están en peligro de extinción, y permite poner la historia de nuestro genoma en su contexto. En el trabajo también han participado investigadores de la UAB.

Proporciona el análisis más detallado y completo hecha hasta ahora de la diversidad genética de los grandes simios

Individuos en libertad y en cautividad

Los recientes avances en las tecnologías de secuenciación del genoma han permitido a los investigadores hacer grandes progresos sobre el conocimiento del genoma humano y la diversidad genética mediante la secuenciación de los individuos de nuestra especie. En cambio, se ha puesto menos atención en nuestros parientes más cercanos: los grandes simios.

Esto se debe, en gran parte, a la dificultad para obtener muestras de ADN de estas especies en peligro de extinción. Aunque existen muchos simios en cautividad, estos individuos son un pobre reflejo de la diversidad natural. Ahora, en este trabajo científico, los investigadores han trabajado con material genético de individuos salvajes, una tarea realizada en colaboración con grupos conservacionistas, y la secuenciación de la mayoría de los genomas ha realizado en los laboratorios del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG), con sede en Barcelona.

Los investigadores han encontrado que los genomas humanos muestran una variabilidad muy reducida en comparación con el genoma de la mayoría de los grandes simios. Pocas especies de simios muestran niveles tan bajos. “Esta reducción en la diversidad genética es normalmente el resultado de un proceso llamado cuello de botella, caracterizado por un descenso drástico del número de individuos en la población”, comenta Javier Prado-Martínez, estudiante de doctorado del Instituto de Biología Evolutiva y coprimer autor del estudio.”Lo que es sorprendente es la intensidad de este cuello de botella en los seres humanos en comparación con la mayoría de los grandes simios”, añade.

Los genomas de una pareja de orangutanes, por ejemplo, difieren en más de 2 de cada 1.000 pares de bases, en comparación con 1 de cada 1.000 pares de bases entre dos seres humanos. Algunas especies de grandes simios, gorilas orientales, chimpancés occidentales y bonobos, también tienen una variabilidad muy baja, como resultado de estos cuellos de botella en el pasado.

Se hizo evidente la complejidad de la historia evolutiva de los chimpancés en comparación con los seres humanos

Los investigadores se centraron, sobre todo, en comparar la historia evolutiva de nuestros parientes más cercanos, los chimpancés, que se dispersaron a través de África y se clasifican en cuatro grandes grupos o subespecies. Una pregunta abierta entre los biólogos evolutivos ha sido cómo estas cuatro poblaciones se relacionan entre sí. Mediante la secuenciación de varios individuos de cada grupo, los investigadores fueron capaces de resolver las relaciones filogenéticas entre estas subespecies y explorando el genoma de los cuatro grupos han visto que la evolución de todos ellos ha sido muy compleja.

Una historia evolutiva compleja

Lo que también se hizo evidente para los investigadores era la complejidad de la historia evolutiva de los chimpancés en comparación con los seres humanos. Los patrones de diversidad genética fueron consistentes con un vasto flujo genético o la migración entre las poblaciones ancestrales con expansiones bruscas de tamaño de la población, seguido por los accidentes.

“Los seres humanos, por el contrario, tienen una historia evolutiva relativamente simple”, dicen los autores. “Está claro que en los últimos millones de años las poblaciones de chimpancés fluctuaron enormemente en tamaño y complejidad”. La base de estos colapsos de población es clara, pero coincide, en parte, con un período de tiempo en que la población humana comenzó a prosperar.

El trabajo hace hincapié en un mensaje de reflexión. “Debemos hacer más para proteger estas especies y conservar su entorno natural –dice Prado-Martínez–. Casi todas las poblaciones de grandes simios están en una situación crítica de peligro de extinción y más que nunca, a merced de nuestra especie”.

El científico confía en que toda la información obtenida podrá ayudar en los esfuerzos de conservación, ya que conocer mejor los genomas de estas especies “ayudará a los biólogos de campo para identificar mejor el origen de los grandes simios víctimas de la caza y comercio furtivos y a una mejor gestión los programas de cría en cautividad”, concluye.

Referencia bibliográfica:

Javier Prado-Martinez, Tomàs Marquès Bonet et al. “Great ape genetic diversity and population history”. Nature. 3/7/2013. doi:10.1038/nature12228.

Artículo publicado en Servicio de Información y Noticias Científicas (SINC).