viernes, 13 de febrero de 2009

El primer borrador del genoma del neandertal

Un equipo de científicos internacionales ha logrado elaborar un primer borrador del genoma del Hombre de Neandertal, nuestro familiar más cercano, que permitirá en el futuro concretar las similitudes y divergencias con el Homo Sapiens.

"De momento, estas secuencias se podrán comparar con los genomas de los humanos y chimpancés, ya secuenciados", afirmó el director del proyecto y del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, Svante Pääbo, al presentar los resultados.

El equipo de científicos dirigido por Pääbo ha logrado por ahora leer en torno al 63% de los datos genéticos del pariente prehistórico más cercano a los humanos modernos. Durante más de 100 años, investigadores de diversas disciplinas se han esforzado por determinar relaciones entre los Neandertal y los humanos modernos.

El paleogenético sueco y sus colegas han logrado secuenciar más de 3.000 millones de bases de ADN, tomando como material de partida muestras óseas de seis hombres del Neandertal.

La esperanza es que la secuencia del genoma ayude a clarificar las relaciones evolutivas entre el Hombre de Neandertal y el Homo Sapiens e identificar los cambios genéticos que hicieron posible que los humanos modernos salieran de África para distribuirse por todo el mundo hace cerca de 100.000 años.

"Uno de los objetivos del proyecto es encontrar diferencias con nuestros ancestros, elaborando un catálogo de variaciones que sirva como herramienta para los futuros biólogos" como evidencia de que la selección natural positiva descrita por Charles Darwin es acertada.

Otra de las cuestiones que podrían resolverse, una vez se logre descifrar el genoma completo, es el enigma de la desaparición del hombre de Neandertal, hace unos 30.000 años.

Algunas de las cuestiones a las que se piensa dar especial atención son genes importantes para la evolución humana como el FOXP2, involucrado en el lenguaje, y el locus Tau, relacionado con el envejecimiento cerebral, o el gen que determina si existe o no tolerancia a la lactosa.

Con respecto al lenguaje, el director del proyecto aseguró que "no hay razón para pensar que el hombre neandertal no articulara palabras, si bien no se puede demostrar aún lo contrario".

La mayor parte del material procede de un yacimiento en la cueva de Vindija, en Croacia, de donde se utilizaron los restos de tres neandertales. También se han empleado muestras de la cueva de El Sidrón, en Asturias, de un yacimiento en Mezmaiskaya, en el sur de Rusia, así como el esqueleto de 40.000 años de antigüedad, hallado en el propio valle de Neandertal, en Alemania, que dio nombre a esta especie.

El grupo de Pääbo ha trabajado en el proyecto bajo condiciones que impiden la posible contaminación del material genético del Neandertal con material genético humano durante el proceso de secuenciación.

Así, por ejemplo, Javier Fortea y sus colegas de la Universidad de Oviedo excavaron en el yacimiento de El Sidrón, bajo condiciones estériles, huesos de Neandertal datados hace 43.000 años y de ellos se han sacado secuencias que han sido comparadas con las de Croacia.

El Hombre de Neandertal habitó en Europa y partes de Asia occidental desde hace 230.000 hasta hace 29.000 años. Los investigadores parten del supuesto de que el Homo Sapiens y el Homo Neandertalis parten de linajes separados hace por lo menos 400.000 años.

Uno de los enigmas más interesantes que podría resolverse una vez descifrado al completo el mapa genético es si hubo algún momento de cruce entre ambos, lo que los científicos descartan por ahora.

jueves, 12 de febrero de 2009

Diversidad genetica oculta: las especies desconocidas

Un equipo de científicos de la Universidad de California en Berkeley ha descubierto que conocer los antecedentes climáticos de una región ayuda a los especialistas en conservación a encontrar nuevas especies.

El estudio, publicado en 'Science' y basado en la historia climática de la selva Atlántica de Brasil para detectar posibles núcleos de diversidad genética, de momento sólo ha dado resultados con ranas al identificar regiones con especies de larga descendencia biológica.

En este sentido, este teoría podría servir para establecer "nuevas prioridades" para la conservación en regiones que contienen especies interesantes de plantas y animales. "Con este método podemos identificar regiones que han servido como refugios para la biodiversidad", explicó la jefe de la investigación, Ana Carolina Carnaval, al tiempo que precisó que se trata de espacios que han mantenido una estabilidad climática a través del tiempo, y donde las comunidades regionales han logrado persistir.

"A pesar de que aún no hemos logrado hacer un muestreo exhaustivo, pensamos que hay una gran cantidad de diversidad oculta, no documentada, y el potencial de encontrar muchas especies desconocidas para la ciencia", dijo Carnaval.

En la actualidad tan sólo persiste el 10% de la selva Atlántica, que hace años se extendía a lo largo de la costa brasileña y llegaba hasta Paraguay y el norte de Argentina, y lo que queda está fragmentado en pequeños bosques sobre colinas.

No obstante, está considerada como una 'Reserva de la Biosfera Mundial' por las riquezas ecológicas que alberga. En este sentido, el equipo de Carnaval empleó modelos climáticos para demostrar que la zona central de la selva había sufrido menos variación de clima en los últimos 20.000 años que la más explorada región del sur.

Así, puntualiza que su hipótesis consiste en que las especies pueden haber sobrevivido libres de fluctuaciones climáticas, mientras que en otras partes de la selva su existencia hubiera sido más transitoria. Para comprobarlo, tomó el ADN de tres especies de ranas que se encuentran a lo largo y ancho de la región y encontraron que aquellas que ocupan la parte central de la selva tenían mayor diversidad genética, indicando que esas poblaciones habían permanecido más estables durante los milenios.

Si la hipótesis se pudiera aplicar de manera general afirman que sería útil para señalar zonas que podrían ser objeto de investigación. "Creemos que esta técnica puede ser aplicada a otros países y otros núcleos para identificar regiones de las que no se tienen muestras todavía y que podrían contener diversidades aún desconocidas", concluyó la experta.

jueves, 5 de febrero de 2009

Australopithecus africanus podia partir semillas y frutos secos

Los científicos explican en un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) que los fuertes huesos faciales del Australopithecus africanus le permitían partir semillas y frutos secos grandes. Esta capacidad le habría dado una gran ventaja en épocas de escasez de otros alimentos más blandos.

El estudio recibió el apoyo de EVAN («Red virtual europea de antropología»), que está financiada mediante la línea presupuestaria de recursos humanos y movilidad de las acciones Marie Curie del Sexto Programa Marco (6PM).

El A. africanus vivió en el sur de África hace más de dos millones de años. Sus rasgos faciales son muy característicos: grandes dientes molares y premolares cubiertos por un grueso esmalte, pómulos poderosos y pronunciados y eminencias muy marcadas para la sujeción de los músculos de la mandíbula. En investigaciones anteriores se había sugerido que estas características podrían haber servido para masticar tanto objetos duros y pequeños como grandes cantidades de distintos tipos de alimentos.

En este estudio, los investigadores se valieron de la tecnología más avanzada para analizar la cuestión con mayor profundidad. En primer lugar, el equipo de Antropología Virtual de Gerhard Weber, de la Universidad de Viena (Austria), creó un modelo tridimensional preciso de uno de los pocos cráneos que se conservan de A. africanus.

El preciado fósil se examinó por tomografía computerizada y se usó un programa informático de antropología virtual para eliminar escayola y obtener datos comparativos de otros fósiles a fin de compensar las lagunas existentes y completar el modelo. «Tuvimos la suerte de contar con dientes de otro espécimen muy similar para reconstruir la cara desdentada de la "Sra. Ples", como se ha dado en llamar a este fósil», informó el profesor Weber.

El paso siguiente fue realizar un análisis de elementos finitos, técnica empleada en la ingeniería que sirve para examinar la respuesta de estructuras complejas a tensiones y presiones ejercidas por cargas externas. De esta labor se ocupó un equipo de la Universidad de Albany (Estados Unidos).

Todas estas tareas llevaron a concluir que la teoría de que masticaba «objetos pequeños o grandes cantidades de alimentos no explica por completo la evolución de la forma facial de esta especie».

En realidad, es más probable que los rasgos característicos del A. africanus sean fruto de la adaptación a «la preparación previa y la ingestión de alimentos grandes y bien protegidos como semillas y frutos secos grandes», concluyen los investigadores.

En efecto, la mayoría de frutos secos y semillas constan de un núcleo blando y nutritivo rodeado por una cáscara externa dura. En épocas de abundancia, es probable que el A. africanus se decantara por alimentos blandos y menos trabajosos para las mandíbulas, aventuran los científicos. Pero en épocas de hambruna su capacidad de abrir fuentes nutritivas alternativas como los frutos secos y las semillas pudo resultar esencial para su supervivencia.

«Los australopitecos vivieron en un clima que estaba en proceso de enfriamiento y sequía a largo plazo, pero a corto plazo la meteorología era variable, por lo que periódicamente debió experimentar la necesidad crítica de consumir alimentos alternativos», explican los científicos. «Por eso es probable que los rasgos faciales del australopiteco sean el resultado de una adaptación ecológica significativa.»

martes, 3 de febrero de 2009

El ultimo refugio de los neandertales

Cuando la mayor parte del continente europeo estaba recubierto de hielo y nieve durante la última fase glaciar del Pleistoceno (hace más de 24 mil años), los Neandertales del sur de la península ibérica en la región de Gibraltar sobrevivían gracias a un refugio de biodiversidad vegetal y animal.

Así lo sugiere un estudio, que analizó restos fósiles de plantas encontrados en la Cueva de Gorham, los cuales confirmarían la diversidad única y la gran cantidad de recursos de esta zona del planeta.

El equipo internacional encabezado por investigadores españoles ha reconstruido el paisaje cercano a la Cueva de Gorham, en Gibraltar, a través de datos paleobotánicos (registro fósil de plantas) localizados en el yacimiento entre 1997 y 2004.

El estudio, que se publica en la revista Quaternary Science Reviews, también revisa los hallazgos previos sobre refugios glaciares de árboles en la Península Ibérica.

"El paisaje reconstruido muestra una amplia diversidad de formaciones vegetales en el extremo sur de Iberia desde 32 hasta 10 mil años antes del presente", explicó al Sistema de Información y Noticias Científicas (SINC) de España José S. Carrión, investigador de la Universidad de Murcia.

Entre los paisajes esteparios, y la presencia de pinos, encinos y robles, entre otros, y árboles caducifolios, el hallazgo más importante es la presencia de "elementos vegetales indicadores de ambiente cálido", añade Carrión.

Esta investigación demuestra que la diversidad vegetal encontrada en la cueva es "única" en el contexto de la era glaciar que afectaba a todo el continente europeo. El área de Gibraltar y sierras adyacentes constituyeron un "importante refugio de biodiversidad vegetal y animal durante las fases más frías del Pleistoceno" y permitieron a los Neandertales sobrevivir 10 mil años más que en el resto de Europa.

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