domingo, 28 de diciembre de 2008

El aumento del nivel de oxigeno acelero la evolucion

El aumento del nivel de oxígeno en dos 'breves' periodos a lo largo de 3.500 millones de años aceleró la evolución de organismos simples a complejos.

El aumento exponencial de su presencia en nuestro planeta ha permitido los mayores saltos evolutivos y el fascinante viaje biológico que hizo posible que la vida pasara de los organismos unicelulares como las bacterias a seres tan complejos como los dinosaurios primero y los grandes mamíferos después.

Así lo sostiene un reciente estudio que certifica como a lo largo de 3.500 millones de años, la vida en la Tierra pasó de formas tan simples como las células microscópicas a organismos de gran complejidad como las secuoyas gigantes o a las ballenas. Para que se diera este fascinante salto biológico fueron cruciales dos períodos de tiempo muy concretos y bastante 'breves' en términos geológicos, tanto que apenas suponen un 20% de la historia evolutiva.

Los Anales de la Academia Nacional de las Ciencias de Estados Unidos han publicado esta semana el trabajo de un equipo de científicos de las universidades de Virginia y Stanford que contradice la hipótesis mayoritariamente aceptada por los biólogos y según la cual la vida en la Tierra evolucionó lenta y progresivamente a partir de un microorganismo unicelular hasta organismos multicelulares muy complejos. «Nos sorprendió constatar como casi todo el aumento de la complejidad biológica y el tamaño de los seres vivos ocurrió en dos intervalos de tiempo distintos», sostiene Michal Kowalewski, profesor de Geociencia en la Universidad Virginia Tech y coautor del estudio. «Dos períodos que, además, siguieron a dos importantes acontecimientos de oxigenación de la atmósfera terrestre», precisa el científico.

Jennifer Stempien, investigadora y coautora del estudio, destaca que cada uno de estos 'lapsos' de alta oxigenación «se corresponden con períodos en la historia de la vida marcados por una evolución en la complejidad biológica: el primero es la aparición de la célula eucariota y el segundo el desarrollo de la vida multicelular».

Alta oxigenación

La célula eucariota sustituyó a la célula llamada procariota, que fue la primera forma de vida. La procariota, como se sabe es la forma de vida celular más simple, carece de núcleo definido y se reproduce por división. Por contra, las células eucariotas son mucho más grandes y más avanzadas y contienen material genético (ADN) en su núcleo. Necesitan oxígeno para sobrevivir, se reproducen sexualmente y evolucionaron en este proceso para conseguir adaptarse a su medio ambiente.

Durante los primeros 1.500 millones de años de los tres mil quinientos que suma la historia documentada de la vida en la Tierra, sólo se han hallado fósiles de bacterias simple que no crecieron hasta que se desarrollaron organismos más complejos hace cerca de 2.000 millones de años, según explican los investigadores.

Mucho antes se había registrado otro fenómeno clave, como es la 'invención' de la fotosíntesis por parte de las bacterias primitivas hace más de 3.000 millones de años. Este fenómeno biológico hizo que las bacterias pudieron utilizar la luz solar y el dióxido de carbono (CO2) para alimentarse.

Unas bacterias que luchaban por su supervivencia en unos océanos y una atmósfera pobres en oxígeno. En su lucha por la vida, los organismos aportaron oxígeno primero a los océanos y luego a la atmósfera gracias a la fotosíntesis, como las plantas hacen hoy. El oxígeno liberado hizo posible la evolución de estructuras celulares más complejas, lo que marcó la aparición de la célula eucariota.

Rápido desarrollo

En apenas 200 millones de años, los organismos pasaron de ser microscópicos a tener el tamaño de una moneda de diez centímetros. Un segundo gran paso evolutivo fue posible gracias a otro sorprendente aumento en los niveles de oxígeno en el planeta registrado hace 540 millones de años y que facilitó el desarrolló de formas multicelulares y mucho más complejas. Un salto evolutivo que permitió la aparición de mamíferos marinos como las ballenas azules o que plantas gigantes como la secuoya pueden alcanzar tamaños mayores a los que tenían los dinosaurios más grandes.

El primero de los dos episodios citados tuvo lugar hace unos 1.900 millones de años, durante el periodo Paleoproterozoico, y el segundo en el denominado periodo Ordovícico, entre 600 y 450 millones de años, aproximadamente. En los dos periodos la oxigenación del planeta aumentó muy sensiblemente, según han constatado los científicos mediante el análisis de las curvas de oxígeno atmosférico. Es presencia masiva de oxígeno es la que permite a los organismos evolucionar y desarrollar un núcleo con material genético.

sábado, 27 de diciembre de 2008

Identifican el grupo sanguineo de dos neandertales

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificado, por primera vez, el grupo sanguíneo de dos individuos neandertales (Homo neanderthalensis) en el yacimiento asturiano de El Sidrón.

Así, el equipo que trabaja en el yacimiento prehistórico ha descubierto que los dos ejemplares masculinos que vivieron hace más de 43.000 años, eran del grupo sanguíneo 0, lo que muestra que la mutación genética que define este grupo era compartida por los neandertales y los humanos modernos, y debió ser heredada del antepasado común de ambas especies.

En este sentido, los investigadores recuperaron fragmentos del gen implicado en el grupo sanguíneo AB0 en dos individuos neandertales de El Sidrón, a partir del análisis de ADN nuclear de sus restos fósiles, y descubrieron que tenían la misma mutación que determina el grupo sanguíneo 0 en los humanos actuales.

El investigador del Centro de Investigación y Desarrollo del CSIC Pascual Vila, Carles Lalueza, detalla que el hecho de que algunos neandertales fueran del grupo 0 «podría indicar que estaban adaptados a algún patógeno con el que habrían entrado en contacto durante su larga permanencia en Eurasia». Además, señala que estos patógenos eran desconocidos hasta el momento y no tendrían por qué ser los mismo que influyen sobre las poblaciones humanas actuales.

En concreto, los individuos del grupo 0 no tienen antígenos en la membrana de sus glóbulos rojos, lo que podría implicar una mayor resistencia a algunas enfermedades, como la malaria severa, dado que algunos patógenos emplean estos antígenos como puntos de reconocimiento de la célula que van a infectar. «Este sería el primer gen recuperado en neandertales que puede estar asociado a la resistencia de enfermedades», explica el coautor del trabajo, publicado en BMC Evolutionary Biology, Antonio Rosas.

Para Rosas, que trabaja en el Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC, estudiar la evolución de los grupos sanguíneos en especies fósiles es «de gran ayuda» para comprender cuáles han sido las fuerzas selectivas que han modelado la evolución de los homínidos, ya que los homo sapiens tienen tres variantes del sistema genético AB0, que determina cuatro grupos sanguíneos diferentes: A, B, AB y 0.

miércoles, 10 de diciembre de 2008

Cientificos desentrañan un enigma de la vida marina

Unos investigadores han averiguado que las larvas de zooplancton, con unos ojos de sólo dos células cada uno, tienen un nervio que conecta directamente un fotoreceptor ocular con las células implicadas en la habilidad natatoria.

En realidad cada ojo es un fotorreceptor y una célula pigmentaria, aclaran los científicos del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) que han estudiado las larvas de Platynereis dumerilii, un gusano.

Las larvas de invertebrados marinos (gusanos, esponjas o medusas) tienen los ojos más simples que existen, explica el EMBL. Más bien, parecen proto-ojos, los primeros ojos que aparecieron en la evolución animal, como sugirió Charles Darwin.

Esos órganos de visión primitivos no pueden formar imágenes, pero permiten al animal identificar de dónde viene la luz. En las larvas ahora estudiadas, el fotorreceptor detecta la luz y la convierte en una señal eléctrica que viaja directamente por el nervio hasta un grupo de células de los cilios que al moverse propulsan al animal por el agua.

Cuando se enfoca la luz selectivamente en una de las células del ojo, cambia el batir de los cilios: los cambios locales resultantes en el flujo del agua son suficientes para alterar la dirección de natación del microorganismo.

La segunda célula del ojo, la de pigmento, proporciona la sensibilidad direccional a la luz: absorbe la luz y arroja una sombra sobre el fotorreceptor. La forma de esta sombra varía según la situación de la fuente de luz y se comunica a los cilios a través del fotoreceptor.

"Platynereis dumerilii puede ser considerado un fósil viviente", afirma Gáspár Jékely, científico del EMBL que lidera el grupo de biología del desarrollo.

miércoles, 3 de diciembre de 2008

Biodiversidad mayor en Antartida que en regiones tropicales

Estrella de mar. British Antartic SurveyComo parte del proyecto del Censo de la Vida Marina, puesto en marcha hace casi una década para crear el primer gran catálogo del mar, científicos de Alemania y Reino Unido han elaborado una primera lista de las especies antárticas, tanto terrestres como marinas.

Se suele asociar a las regiones polares con zonas pobres en especies. Pero los avances en la exploración de los océanos han permitido saber que hay vida incluso en el punto más profundo del mar, a 10.900 metros, en las fosas Marianas, y la biodiversidad es sorprendente cuando se trata de los organismos marinos que habitan tanto el Ártico como la Antártida.

El océano Antártico es especialmente rico en organismos marinos, y en los últimos años no ha dejado de aportar nuevas especies. En esta ocasión, los investigadores recogieron especímenes de profundidades de hasta 1.500 metros. El resultado, publicado en Journal of Biogeography esta semana, sugiere que en esta región viven 1.224 especies conocidas. De los ejemplares obtenidos, sólo cinco formaban parte de especies nuevas, lo cual, para los investigadores, es una muestra de lo bien que se conoce ya esta región.

Entre las especies catalogadas, una inmensa mayoría (1.026) vive en el mar, como son los erizos de mar, los gusanos nadadores, los crustáceos y los moluscos. "Es la primera vez que se hace un inventario como éste en regiones polares. Si queremos entender cómo responderán estos animales a futuros cambios, éste es un primer paso muy importante", declara David Barnes, de la Inspección Antártica Británica (British Antarctic Survey).

"Hay una creencia muy extendida de que la vida es muy rica en los trópicos y que lo va siendo menos a lo largo de las regiones templadas, hasta las polares. Esto es en parte porque consideramos como vida lo que es únicamente terrestre, y cuando vemos el Ártico o la Antártida, sólo vemos hielo", dice Barnes a la BBC.

"Pero bajo la superficie del mar hay un entorno increíblemente rico, y bucear por ahí es como hacerlo en un arrecife de coral", añade. "Si lo comparamos con otros archipiélagos del planeta que también están aislados, se puede comprobar que las islas Orcadas del sur son incluso más ricas que las Galápagos, si tenemos en cuenta la cantidad de especies que encontramos en el mar". Falta por descubrir qué esconden las profundidades oceánicas, aún sin explorar.

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