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viernes, 20 de diciembre de 2013

Sorex (Drepanosorex) margaritodon, una musaraña propia del Pleistoceno Inferior en Atapuerca.

En los últimos años, los yacimientos de Gran Dolina y Sima del Elefante de la Sierra de Atapuerca (Burgos) han sido el origen de importantes hallazgos relacionados con la microfauna. El último, publicado en la revista Paläontologische Zeitschrift, es una musaraña propia del Pleistoceno Inferior, Sorex (Drepanosorex) margaritodon cuyos fósiles se han localizado en los niveles inferiores de la Sima del Elefante. Se trata de la primera vez que esta especie, perteneciente al grupo de los sorícidos o musarañas de dientes rojos, se encuentra en Europa occidental.


Mandíbula izquierda incompleta de Sorex (Drepanosorex) margaritodon de la Unidad Roja Inferior de la Sima del Elefante, Sierra de Atapuerca (Burgos, España) en vista lateral. / J. Rofes y G. Cuenca

Una invetigación firmada por los miembros del Equipo de Investigación de Atapuerca (EIA) Juan Rofes, de la Universidad del País Vasco, y Gloria Cuenca-Bescós, de la Universidad de Zaragoza y responsable del Grupo de Microfauna, describe la especie hallada en Atapuerca. Este animal es una musaraña, una de las pocas especies de mamíferos venenosas conocidas, que vivió en el yacimiento burgalés hace aproximadamente entre 780.000 años y 900.000 años, y que no se ha descubierto en otro lugar.

El interés de esta especie de musaraña descrita, Sorex (Drepanosorex) margaritodon, radica en tres aspectos fundamentales, según detalla a DiCYT el investigador Juan Rofes. "El primero es que hasta ahora solo se había encontrado en yacimientos de Europa central, al este del Rin, de modo que el hallazgo en la Sima del Elefante representa no sólo el primero en la península Ibérica, sino de toda Europa occidental”.

Por otro lado, Sorex (Drepanosorex) margaritodon “se ha encontrado en uno de los nieves más profundos del Pleistoceno Inferior de la Sierra de Atapuerca, en concreto en el yacimiento de la Sima del Elefante, donde han aparecido los restos más antiguos de homínidos de Europa, los que tienen sobre 1’2 millones de años”.

Esto representa además un importante avance en el ámbito de la biocronología, para la datación de los yacimientos, en concreto para el periodo comprendido entre hace 1’1 y 1’5 millones de años.

“Por la cronología de los yacimientos sabemos que es un especie propia solamente del Pleistoceno Inferior, es decir, que no llega al Pleistoceno Medio y por tanto no traspasa la barrera de los 700.000 años. Esto supone para nosotros un buen indicador biocronológico ya que si aparecen restos humanos, líticos o de macromamíferos en estos mismos sedimentos, por asociación con este animal podemos estimar su edad”, explica Rofes.

Además de describir la especie, en el artículo publicado en Paläontologische Zeitschrift los investigadores van un paso más allá y señalan el posible origen de Sorex (Drepanosorex) margaritodon, su evolución y aportan un mapa de distribución geográfica de la especie, así como sus relaciones de parentesco y filogenia con otras musarañas del mismo género.

Por otra parte, la descripción de este tipo de especies contribuye al conocimiento de la Paleoecología. “Cada una de estas descripciones de microfauna va sumando para llegar a los artículos de recopilación general que nos permiten realizar una reconstrucción del ambiente de Atapuerca en el que se movieron los homínidos y todos los animales que convivieron con ellos. Estos animales nos dan información, por ejemplo, sobre si el ambiente era más seco o más húmedo, más cálido o más frío, o si era más boscoso o más abierto”, recuerda el miembro del EIA.

El hallazgo de Sorex (Drepanosorex) margaritodon se suma a las otras musarañas descritas anteriormente por el EIA en los yacimientos de Gran Dolina (Dolinasorex glyphodon) y Sima del Elefante (Beremendia fissidens, Crocidura kornfeldi y Asoriculus gibberodon).

¿A qué se debe la acumulación de restos de microfauna?

La acumulación de restos de microfauna en los yacimientos tiene su origen en la actividad de las rapaces nocturnas, como lechuzas o búhos. “Estas rapaces suelen cazar a varios kilómetros a la redonda de los yacimientos y tienen habitualmente sus reposaderos en las partes altas de las cuevas. Las rapaces ingieren la carne de sus presas pero la piel, el pelo y los huesos los regurgitan formando una especie de bola denominada egagrópila.

La acumulación durante cientos de miles de años de estas egagrópilas a la entrada de las cuevas, dan como resultados las grandes acumulaciones de microvertebrados como murciélagos, conejos, musarañas, anfibios o reptiles en los yacimientos”, precisa el investigador.

Referencia

  • Rofes, J., & Cuenca-Bescós, G. (2013). First record of Sorex (Drepanosorex) margaritodon (Mammalia, Soricidae) in Western Europe: biostratigraphy, biogeography and evolution of the species. Paläontologische Zeitschrift, 1-13.


[Fuente]
http://www.agenciasinc.es/Noticias/Hallan-en-Atapuerca-una-musarana-propia-del-Pleistoceno-Inferior

miércoles, 18 de diciembre de 2013

Tapirus kabomani, nueva especie de tapir en la Amazonia.

Un descubrimiento realmente grande. Por lo menos en tamaño, puede ser considerado como el descubrimiento zoológico más grande de las últimas dos décadas. Se trata en concreto de una nueva especie de tapir, bautizado para la ciencia como Tapirus kabomani, y el equipo de investigadores que han realizado este descubrimiento presentan su trabajo esta semana en un articulo publicado por la revista Journal of Mammalogy. El kabomani es la quinta especie de tapir descrita por los científicos -la anterior fue localizada en 1865- y habita en la cuenca amazónica de Brasil y Colombia.


Los datos presentados esta semana muestran que el Tapirus kabomani es conocido y cazado desde hace años por la tribu Karitiana, que lo denominan el "pequeño tapir negro". La nueva especie es muy similar a la del tapir brasileño (Tapirus terrestris), pero piel y pelo más oscuros, y de tamaño menor. Mientras que un tapir brasileño puede llegar a pesar hasta 320 kilogramos, el T.kabomani pesa en torno a 110 kilogramos. Dado su tamaño relativamente pequeño probablemente será conocido a partir de ahora como el tapir pigmeo o enano tapir. También tiene las piernas más cortas, un cráneo en forma más alargada y una cresta menos prominente.


Sabiduría local

El paleontólogo Mario Cozzuol, profesor de la Universidad Federal de Minas Gerais (Brasil) y autor principal del estudio, recuerda que durante muchos años, los investigadores no prestaron atención a las indicaciones de las comunidades indígenas cuando explicaban que conocían una especie de tapir enano. Finalmente, el equipo liderado por Cozzuol revisó los datos conocidos, tomo imágenes, comparó esqueletos guardados en diversos museos y analizó muestras de ADN hasta certificar el descubrimiento oficial de la nueva especie. Los datos conocidos ahora muestran que, curiosamente, Theodore Roosevelt cazó un ejemplar de esta especie en 1912, cuyos restos se conservan Museo Americano de Historia Natural de Nueva York. En el momento de la caza, Roosevelt dejó escrito que los cazadores locales consideraban a este animal como una especie distinta del tapir.


El Tapirus kabomani habitan en praderas abiertas y bosques en el sudoeste del Amazonas (los estados brasileños de Rondonia y Amazonas, así como el departamento colombiano de Amazonas). Por tamaño, el tapir kabomani se puede comparar al bovino conocido como saloa, localizado en 1992 en Vietnam y Camboya.

[Fuente]
http://www.lavanguardia.com/natural/20131218/54397317839/descubrimiento-nueva-especie-tapir-en-amazonia.html

Evolución humana: Un metacarpo de 1,4 millones de años.

La mano alberga algunos de los mayores secretos del éxito evolutivo del ser humano. No cabe duda de que la capacidad para fabricar y utilizar herramientas ha sido determinante para el desarrollo técnico y tecnológico de las sociedades modernas. Pero las claves de la aparición de esta habilidad manual propia del ser humano actual y de otros homínidos primitivos siguen siendo un enigma para los científicos, sobre todo debido a los grandes periodos de tiempo de los que no se tiene apenas información en el registro fósil.


Lo que sí sabían los paleoantropólogos es que una estructura ósea de la muñeca que no tienen ni los grandes simios ni otros primates no humanos es responsable del perfeccionamiento del manejo de la mano para usar herramientas. Pero la primera aparición en el registro fósil de esta estructura de un hueso llamado tercer metacarpo (el hueso central de la mano, el que une la muñeca con el dedo medio) corresponde a los homínidos de la Sima de los Huesos (Atapuerca, Burgos), de hace unos 800.000 años.

Ahora un equipo científico dirigido por investigadores de la Universidad de Missouri (EEUU) acaba de publicar en PNAS los resultados de una investigación en la que describen esta misma estructura ósea en restos encontrados en Katio, Turkana (Kenia), pero que datan de hace 1,42 millones de años, más de 600.000 años antes que los del yacimiento español.

Los expertos en el campo conocían desde hace tiempo las estructuras óseas de la mano de los homínidos del género Homo, que tenían esta característica llamada proceso estiloideo y que consiste en una protuberancia que sale del metacarpo y que permite estabilizar y bloquear la muñeca. Y también sabían que este mismo hueso de los Australophitecus no cuenta con esta protuberancia. Pero, ¿cuándo apareció por primera vez en el el árbol evolutivo humano?

"Hasta ahora sabíamos que los fósiles de la Sima de los Huesos y de la Gran Dolina, de 400.000 y 800.000 años, tenían una mano parecida a la de los humanos actuales. Y sospechábamos que esta estructura ya estaba antes, en los orígenes del género Homo, hace dos millones de años, pero no podíamos demostrarlo, era sólo una hipótesis", explica Carlos Lorenzo, profesor de la Universidad Rovira i Virgili e investigador de Atapuerca especialista en la evolución de la mano humana.



Los resultados obtenidos por Carol V. Ward, de la Universidad de Misouri, de alguna forma respaldan las sospechas del equipo de Lorenzo. "Hemos retrasado la primera aparición conocida de esta morfología en la evolución humana, así que podemos decir que las evidencias de la mano humana ya estaban presentes hace 1,4 millones de años", asegura Ward. A pesar de que sólo han encontrado un sólo hueso de esa mano del homínido de Katio, el equipo de Ward se aventura a decir que el resto de la mano también tendría una morfología semejante a la de las manos humanas actuales.

Los homínidos más primitivos hacían bifaces, pero muy toscos a pesar de tener la mano preparada para tallar con mayor precisión. "Sabemos que la mano ha cambiado poco, pero nuestro cerebro sí ha cambiado", dice Lorenzo. De hecho, Lorenzo se atreve a vaticinar que los primeros miembros del género Homo de hace dos millones de años ya tenían una mano moderna, como la que tenemos los seres humanos actuales.

Referencia



[Fuente]

martes, 17 de diciembre de 2013

Orrorin tugenensis, caminar bípedo hace 6 millones de años.

El caminar en dos patas es una estrategia de adaptación muy extraña en la naturaleza, y nuestra forma de hacerlo  es única en la naturaleza, porque estamos totalmente erguidos, a diferencia de las aves, que son otros de los animales que caminan en dos patas. Son muchos los que de vez en cuando caminan en dos patas, con alguna ayuda o no, pero que cuentan con un cuerpo que ha evolucionado especialmente para ello, sólo quedamos nosotros.


Si rastreamos hacia el pasado, se cree que los primeros primates que comenzar a caminar en dos patas vivieron hace unos 7 millones de años. Hasta la fecha el fósil bípedo habitual más antiguo descubierto es Ardipithecus ramidus, de 4,4 millones de años. Pero está el llamado Millenium Man, el Orrorin tugenensis, descubierto en Kenia en 2001, con unos 6 millones de años de antigüedad, y que desde el momento de su descubrimiento ha dado mucho que hablar.

Sus descubridores dijeron desde un principio que se trataba de un bípedo, pero al ser un fósil fragmentario, no estaba claro, y pocos fueron los que lo aceptaron. Pero nuevos estudios publicados en Nature Communications arrojarían nueva luz sobre este homínido.

“El fémur de Orrorin tugenensis exhibe afinidades morfométricas con los simios del mioceno y con homínidos más tardíos”, dice Sergio Almécija, autor principal del estudio, de la Stony Brook University. En el estudio se realizaron análisis geométricos en 3D de la forma y características del fémur fragmentario que se conoce de Orrorin, y concluyen que se trataría de una forma intermedia entre los simios más antiguos y nuestros primeros ancestros, los homínidos como Ardipithecus, los Australopithecus y los primeros integrantes de nuestro género Homo.

Según los autores del estudio, esto podría indicar que los simios actuales y nosotros y nuestros ancestros, siguieron dos caminos evolutivos diferentes a partir de los simios del Mioceno, hace entre 23 y 6 millones de años atrás. La mayoría de esos simios del mioceno caminaban en cuatro patas. En el estudio se compararon más de 400 especímenes fósiles.

“Hemos descubierto que Orrorin es sorpresivamente intermedio tanto en edad como en anatomía entre los simios cuadrúpedos del mioceno y los ancestros humanos bípedos”, dice Almécija. “Nuestro artículo aporta resultados cuantitativos del fémur de Orrorin como un mosaico único y urge sobre la necesidad de incorporar fósiles de simios en los análisis futuros y en las discusiones que lidien con la evolución del andar bipedo humano, una investigación que debería dejar de considerar a los chimpancés como un punto de inicio”.

Durante décadas se pensó que nuestro antepasado remoto sería similar a los chimpancés, ya que este es nuestro pariente actual más cercano. Pero lo cierto es que los chimpancés también son el resultado de millones de años de evolución, y de un camino evolutivo totalmente diferente al nuestro. Pero ya Ardipithecus ha demostrado que el ancestro común nada tenía que ver con los chimpancés actuales, y lo mismo hace ahora Orrorin.

Las conclusiones que aporta este estudio es que los ancestros de nuestra rama evolutiva fueron los simios del mioceno, ya que Orrorin es intermedio entre ellos y nuestros antepasados los Australopithecus. No es intermedio entre lo que son los grandes simios de hoy en día y nosotros, pero no lo es porque pertenecemos a dos caminos evolutivos totalmente diferentes, y que se separaron antes de los tiempos de Orrorin.

Referencia



Fuente 



Eurygnathohippus woldegabrieli, un caballo de 4,4 millones de años.

Los restos fosilizados de Eurygnathohippus woldegabrieli, fueron descubiertos en los ricos sitios paleontológicos en el valle de Awash, en Etiopía. La región ya es famosa por los descubrimientos de fósiles que relatan la evolución humana. Eurygnathohippus woldegabrieli, habito la zona hace 4,4 millones de años, cuando Ardipithecus ramidus, también caminaba por la región. 


Los restos de hueso de la pierna, sugieren que tenía las piernas más largas que las de sus antepasados. La forma y tamaño de la pierna sugieren también la bestia era un rápido corredor,  una habilidad que puedo haberle ayudado a huir de los depredadores.

Los dientes del caballo muestran signos de otra diferencia con especies más antiguas: las coronas son más planas que las de sus antepasados, indicando que Eurygnathohippus se adaptaba a una vida de pastoreo. Un análisis del esmalte de los dientes fosilizados dientes indica que se alimentaba de hierba, tal como lo hacen hoy las cebras.

El animal pertenecía a un antiguo grupo de caballos llamado Hipparionines, que tenía pezuñas y  tres dedos, surgió en América del Norte hace unos 16 millones de años antes su ramificación por Eurasia, presumiblemente por un puente de tierra que alguna vez existió entre Alaska y Siberia. 

La investigación se detalla en la revista Journal of Vertebrate Paleontology.

Fuente
http://www.huffingtonpost.com/2013/12/16/horse-fossils-discovered-ethiopia_n_4450755.html?ncid=edlinkusaolp00000003

lunes, 16 de diciembre de 2013

LA VIDA SOBRE LAS OLAS DEL MAR PUDO NO SER FÁCIL PARA LOS PTEROSAURIOS.

Un nuevo estudio que examino cómo pudieron los pterosaurios haber flotado sobre el agua,  sugiere que su postura de flotación era torpe y no habrían podido pasar largos periodos de tiempo en la superficie.


Mientras que los pterosaurios podían volar bien, y algunos estudios sugieren que podría nadar, e incluso despegar desde la superficie del agua, muy poco análisis se ha aplicado a la forma en que pudieron mantenerse en la superficie. Algunos paleontólogos han sugerido que los pterosaurios flotaban como patos o gaviotas , con la cabeza en alto y fuera del agua y las alas escondidas al lado, pero esto normalmente venía con poca consideración de cómo podría funcionar esto . Los pterosaurios , sobre todo las formas posteriores , tienen cabezas relativamente grandes , cuellos más bien rígidos que no aparentemente se pliegan en una S (como las aves). En resumen, su anatomía es muy diferente a la de un pájaro, está lejos de ser obvio si podían adquirir una postura similar a las aves acuáticas modernas, y mucho menos mantenerse sobre el agua. Este fue el dilema que llevo a los investigadores David W.E. Hone del School of Biological and Chemical Sciences, Queen Mary University of London, London, UK) y Donald M. Henderson, del Royal Tyrrell Museum of Palaeontology, Drumheller, Alberta, Canada. A desarrollar esta investigación.

La cuestión puede parecer trivial, pero tiene implicaciones importantes para nuestra comprensión de los pterosaurios . Si flotan torpemente, esto limitaría su capacidad para descansar en el agua después de viajes largos o después de bucear, y sugiere que se verían obligados a pasar más tiempo en las costas que sobre los cuerpos de agua (océanos y/o lagos). 

Referencia

viernes, 13 de diciembre de 2013

DESCUBRIMIENTO DE CEREBROS EN EXCELENTE ESTADO DE CONSERVACIÓN SACUDE LA CIENCIA.

El descubrimiento de cerebros preservados con 4.000 años de antigüedad que fueron cocidos en su propio jugo está resonando en todo el mundo científico.


El hallazgo de los cerebros conservados, que se remontan a la Edad de Bronce , es única y preciosa, y no sólo arrojará luz sobre las actividades cerebrales de los pueblos antiguos , sino también mejorar el conocimiento de la paleopatología y las ciencias forenses , según Meriç Adil Altinöz , que integra el grupo de científicos convocados para analizar los cerebros que fueron excavados en el sitio Seyitömer , en el oeste de la provincia turca de Kütahya .


“Aunque no son los cerebros conservados más antiguos encontrados, todavía se trata de un hallazgo único y muy valioso", indico  Altinöz , quien es académico de Biología Molecular y genética de la Universidad de Halic.

Cuatro cerebros conservados y siete esqueletos habían sido encontrados en Seyitömer,  cerca del sitio se ha hallado una línea de falla, junto con los rastros que sugieren la madera que yace junto a los esqueletos habían estado ardiendo al momento de ser enterrados. Sobre la base de estas premisas, el equipo de investigadores ha asumido, que un terremoto había tenido lugar durante un incendio, enterrando los cuerpos en el suelo y causando que los cerebros fueran “cocinados” en sus propios jugos, creando así las condiciones necesarias para preservar el cerebro.

Principales elementos del suelo

Agregó que se trataba no sólo las altas temperaturas, sino también los principales elementos de la tierra que ayudaron a conservar el cerebro durante 4.000 años.

"Hemos encontrado cantidades considerables de elementos alcalinos dentro del suelo en donde los esqueletos y cerebros fueron enterrados. Estos elementos como el sodio, potasio, aluminio y manganeso, ayudaron a drenar el agua en los tejidos. El suelo estaba lleno de mineral de boro, que es conocida por su alta resistencia a la temperatura. Además de aportar a la resistencia contra las altas temperaturas, el boro también tiene el efecto de matar microbios y bacterias. " Debido a las características del boro, hemos sindicado que este mineral es también un factor influyente en la conservación de los cerebros , y hemos encontrado un montón de boro , tanto en los esqueletos y el suelo ", dijo Altinöz .

[Fuente]
http://www.hurriyetdailynews.com/bronze-age-boiled-brains-shake-science.aspx

jueves, 12 de diciembre de 2013

Edmontosaurus regalis, NUEVO HADROSAURIO QUE POSEÍA UNA CRESTA COMO LA DE LOS GALLOS.

Un raro espécimen de dinosaurio de pico de pato momificado, encontrado en Canadá, tiene en su cabeza una cresta carnosa similar a la de los gallos. Según publican científicos de las universidades de Bolonia y de Nueva Inglaterra, ha sido toda una sorpresa. Las crestas óseas evolucionaron en múltiples formas en los dinosaurios, pero la de este ejemplar es única y se desarrolló independiente a las de otros hadrosaurios.


Los dinosaurios son conocidos a menudo por sus cráneos adornados con crestas óseas y cuernos. En América del Norte, los más comunes hace entre 75 y 65 millones de años eran los hadrosaurios, o dinosaurios de pico de pato, que podían llegar a medir cerca de doce metros de longitud y tenían una larga cola y poderosas patas traseras. Estos herbívoros vivían en grandes manadas y llenaron el mismo nicho ecológico que los canguros o los venados ocupan hoy en día.

Hasta ahora se sabía que este tipo de dinosaurios podían tener crestas óseas en la parte superior de la cabeza. Sin embargo, un nuevo ejemplar momificado hallado en un yacimiento al oeste de la ciudad de Grande Prairie (Alberta, Canadá), y que pertenece a la especie Edmontosaurusregalis, altera lo que sabían los científicos sobre la evolución de las crestas en este grupo.  

“Hemos encontrado un ejemplar único, ya que proporciona la primera evidencia de una cresta formada por tejidos blandos. Es como localizar el fósil de una cresta de gallo, o una trompa de elefante, algo por lo general muy difícil de conservar. En el registro fósil de los dinosaurios, las crestas no son inusuales, pero hasta ahora todas las documentadas eran óseas”, declara a SINC Federico Fanti, coautor del trabajo, que se publica en Current Biology, e investigador de la Universidad de Bolonia (Italia).

“La cresta del Edmontosaurus regalis evolucionó de forma totalmente independiente de las óseas que vemos en otros dinosaurios de pico de pato como Parasaurolophus y Corythosaurus”, asegura a SINC Phil Bell, autor principal del estudio e investigador de la Universidad de Nueva Inglaterra (Australia).

Los científicos no saben muy bien qué representa este descubrimiento, pero plantea la posibilidad de que este tipo de crestas carnosas estuvieran presentes en otros dinosaurios saurópodos o incluso en los tiranosaurios.

"Es difícil saber qué utilidad podía tener esta cresta en los dinosaurios de pico de pato. En los gallos y algunas otras aves, las crestas rojas brillantes sirven para llamar la atención de las hembras por parte de los machos. Podríamos imaginar a dos machos Edmontosaurus mirándose, gritando y mostrando su cabeza para indicar quién era el macho dominante y el que está a cargo de la manada", señala Bell.

Una extraordinaria momia de dinosaurio

La conservación de este ejemplar de Edmontosauraus regalis es extraordinaria. Los tejidos blandos, como la piel y los músculos, se deterioran rápidamente después de la muerte, por lo que muy rara vez se fosilizan. Para que la piel de un animal pueda preservarse a lo largo del tiempo, debe haber sido enterrado muy poco después de morir. Un soterramiento rápido, por sedimentos relativamente suaves, ralentiza la descomposición y previene el daño que pueden provocar en él los carroñeros. 

Edmontosauraus regalis muy probablemente falleció cerca de un banco de arena de un río y quedó enterrado en cuestión de horas o días. “También sospechamos que ciertas bacterias, que son atraídas por los cuerpos en descomposición, son responsables de catalizar la preservación de la piel antes de descomponerse”, subraya Bell.

“El espécimen conserva sus tres dimensiones. Después de una preparación completa, fue posible exponer su cuerpo momificado muy bien conservado, que muestra todos los detalles de las estructuras dérmicas, incluidas la piel y la cresta sobre su cabeza”, señala el científico italiano. 

Referencia
Bell et al.: "A mummified duck-billed dinosaur with a soft-tissue cock's comb". Current Biology, 24. Enero de 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2013.11.008

[Fuente]
http://www.agenciasinc.es/Noticias/Hallado-un-dinosaurio-de-pico-de-pato-con-cresta-de-gallo

Djebelemur martinezi, ¿se debe ajustar el reloj molecular?

Los fósiles descubiertos en Túnez desafían varias hipótesis sobre el origen de los primates de dientes de peine (Lemures, Loris y Galagos). Los fósiles son de un pequeño primate llamado Djebelemur martinezi, que vivió hace unos 50 millones de años. Fueron descubiertas por un equipo franco-tunecino del Institut des Sciences de l'Evolution en Montpellier (CNRS / Université Montpellier 2/IRD) y la Oficina Nacional de Minas (ONM) en Túnez.



Según los paleontólogos, Djebelemur fue probablemente una forma de transición que conduce a la aparición de los primates de dientes de peine. Sin embargo, de acuerdo a los datos genéticos, estos primates aparecieron por lo menos 15 millones de años antes. Por lo tanto, Djebelemur desafía las hipótesis formuladas por la biología molecular. El trabajo, que acaba de ser publicado en PLoS One (ver Referencias), hace que sea posible la reconstrucción de un capítulo en la historia evolutiva de este linaje. Además, puede ayudar a refinar los modelos genéticos.

Los primates de Diente de peine, también llamados estrepsirrinos, comprenden los lémures, los loris y los galagos). En estos primates, los dientes anteriores de la mandíbula inferior tienen la forma de un peine. Esto se utiliza principalmente para el aseo, pero también, en algunas especies, para la adquisición de las gomas naturales que forman parte de su dieta.

Una pregunta clave que debaten los primatólogos se refiere a la época en que los primates estrepsirrinos aparecieron por primera vez. Datos genéticos reciente data el origen de los lémures y loris al inicio del período Terciario, justo después de la desaparición de los dinosaurios (hace aproximadamente 65 millones de años). Algunos biólogos moleculares aun creen que la divergencia de los dos grupos se produjo hace 80 millones de años. Sin embargo, los datos paleontológicos no corrobora estas hipótesis: el fósil más antiguo conocido hasta ahora, data de hace apenas 37 millones de años. ¿Podría deberse esto simplemente a una brecha en el registro fósil?

El fósil.

El espécimen fue descubierto en los sedimentos de un antiguo lago en el Parque Nacional Chambi Djebel , Túnez. Djebelemur martinezi, fue un animal muy pequeño que pesaba apenas 70 gramos. Fue sin duda de vida nocturna, un depredador de insectos y arborícola. Algunas de sus características morfológicas sugieren que era un pariente lejano de lemures, loris y galagos . Sin embargo, a pesar de que todavía no tenía un peine dental tan especializado, presentaba una estructura dental que ya se había transformado, una etapa temprana de la dentición anterior de los estrepsirrinos modernos.


Así Djebelemur martinezi parece ser una forma de transición, que datan de antes de la divergencia entre  loris y lémures. Por lo tanto, los primates de dientes de peine, probablemente no se originaron cuando los biólogos moleculares han afirmado, si no hace menos de 50 millones de años, la edad de los fósiles de Djebelemur martinezi.

Esta no es la primera vez que los datos genéticos no está de acuerdo con los datos paleontológicos. Para muchos grupos de mamíferos, los genetistas tienden a proponer fechas anteriores de origen que las prescritas en la observación directa de los registros fósiles. La biología molecular intenta cada vez más refinar sus modelos limitando con los datos fósiles. En el caso del origen de los primates de dientes de peine, Djebelemur podría llegar a ser un hito importante por lo que es posible para restablecer el reloj molecular y mejorar las estimaciones de divergencia fechas derivadas de filogenias moleculares.

Referencia
  • Laurent Marivaux, Anusha Ramdarshan, El Mabrouk Essid, Wissem Marzougui, Hayet Khayati Ammar, Renaud Lebrun, Bernard Marandat, Gilles Merzeraud, Rodolphe Tabuce, Monique Vianey-Liaud. Djebelemur, a Tiny Pre-Tooth-Combed Primate from the Eocene of Tunisia: A Glimpse into the Origin of Crown Strepsirhines. PLoS ONE, 2013; 8 (12): e80778 DOI: 10.1371/journal.pone.0080778 [http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0080778]


[Fuente]
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/12/131211070215.htm

miércoles, 11 de diciembre de 2013

LA ESCARPA DE CAMPECHE Y SU RELACIÓN CON ÉL EVENTO KT.

Los restos del devastador impacto están expuestos a lo largo de la escarpa de Campeche, un inmenso acantilado bajo el agua en el sur del Golfo de México. El mapa del Golfo de México muestra la localización del acantilado de Campeche y el cráter del impacto que causó una extinción global hace 65 millones de años.


Hace unos 65 millones de años, un asteroide o un cometa se estrelló en un mar poco profundo cerca de lo que hoy es la península de Yucatán, en México. La tormenta de fuego y la inmensa nube de polvo resultantes causaron la extinción de muchas plantas de la tierra y de los animales grandes, incluyendo la mayoría de los dinosaurios. Esta es la historia oficial sobre la desaparición de estos fascinantes seres, una hipótesis que los científicos han confirmado con nuevos descubrimientos en los últimos años. Ahora, un grupo internacional de investigadores ha presentado en la reunión de la American Geophysical Union (AGU) que se celebra esta semana en San Francisco, pruebas de que los restos del devastador impacto están expuestos a lo largo de la escarpa de Campeche, un inmenso acantilado bajo el agua en el sur del Golfo de México.

El impacto del meteorito creó un enorme cráter, de más de 160 kilómetros de diámetro. Por desgracia para los geólogos, este cráter es casi invisible en la actualidad, enterrado bajo cientos de metros de escombros y casi un kilómetro de sedimentos marinos. Aunque se han encontrado secuelas del impacto en rocas de todo el mundo, muy poco se ha investigado sobre las rocas cerca del lugar del impacto, en parte debido a que están tan profundamente enterradas. Todas las muestras existentes de depósitos de impacto cerca del cráter han venido de pozos profundos perforados en la península de Yucatán.

El pasado marzo, un equipo internacional de investigadores dirigido por Charlie Paull, del Instituto de Investigación del Acuario de Monterey Bay (MBARI) creó el primer mapa detallado del acantilado de Campeche. El equipo utilizó sonares en el buque de investigación Falkor, operado por el Instituto Oceánico Schmidt. Los mapas resultantes se han incorporado recientemente en Google Maps y Google Earth para que puedan ser vistos por los investigadores y el público en general.

Paull ha sospechado durante mucho tiempo que las rocas asociadas con el impacto podrían haber estado expuestas a lo largo del acantilado submarino de Campeche, de 600 kilómetros de longitud, justo al noroeste de la Península de Yucatán. De casi 4.000 metros de altura, este acantilado es uno de los accidentes submarinos más escarpados y altos de la Tierra. Es comparable a una de las paredes del Gran Cañón, a excepción de que se encuentra a miles de metros bajo el mar.

Registro del impacto

Al igual que en las paredes del Gran Cañón, las capas de rocas sedimentarias expuestas en la faz de Campeche proporcionan un registro secuencial de los eventos que han ocurrido durante millones de años. Sobre la base de los nuevos mapas, Paull cree que las rocas formadas antes, durante y después del impacto están expuestas a lo largo de diferentes partes de este acantilado submarino.


De la misma forma que un geólogo puede caminar por el Gran Cañón para cartografiar las capas de roca y recolectar muestras, Paull espera un día realizar un trabajo de campo geológico y tomar muestras a lo largo de la escarpa de Campeche. Hace apenas un par de décadas , la idea de realizar sondeos geológicos a gran escala a miles de metros bajo la superficie del océano habría parecido una fantasía lejana. En los últimos ocho años, sin embargo, esa cartografía se ha convertido en casi una rutina para los geólogos de MBARI utilizando robots submarinos.

Los mapas de nueva creación del acantilado de Campeche podrían abrir un nuevo capítulo en la investigación de uno de los más grandes eventos de extinción en la historia de la Tierra. El análisis detallado de los datos y un eventual trabajo de campo en la escarpa revelarán fascinantes nuevas pistas sobre lo que ocurrió durante el impacto masivo que puso fin a la era de los dinosaurios, pistas que han estado ocultas bajo las olas durante 65 millones de años.

[Fuente]
www.abc.es/ciencia/20131210/abci-primer-mapa-desaparicion-dinosaurios-201312101246.html#.UqcHbOohYN4.twitter

martes, 10 de diciembre de 2013

CURIOSITY, APORTA NUEVA EVIDENCIA DE QUE MARTE PUDO ALBERGAR VIDA.

El análisis de una roca marciana prueba que el entorno era apto para que vivieran microbios. 


Marte albergó las condiciones adecuadas para la vida. Esa es la conclusión que se desprende del análisis de una roca marciana llevado a cabo por el robot de exploración marciana Curiosity, que actualmente estudia la superficie del planeta rojo.

“Una de las preguntas fundamentales de nuestra misión era si Marte pudo ser un entorno habitable”, ha dicho hoy Michael Meyer, el científico jefe de la misión de la NASA. “Por lo que sabemos ahora, la respuesta es sí”, aseguró el investigador.

El robot Curiosity ha triturado una roca marciana que encontró en el cauce de un antiguo torrente de agua y ha analizado sus componentes. Entre los minerales hallados hay azufre, nitrógeno, hidrógeno, oxígeno y fósforo. “El 20% de las muestras son minerales arcillosos”, ha dicho David Blake, investigador del instrumento CheMin. Estos minerales arcillosos se producen por la interacción de agua y ciertos minerales, según la NASA.

El “nuevo” planeta gris

“Si este agua estuvo allí y hubieras estado en el planeta, podrías haberla bebido”, aseguró John Grotzinger, otro de los líderes científicos de la misión, según New Scientist. “Hemos caracterizado un extraño y nuevo Marte gris, muy antiguo, en el que las condiciones fueron favorables para la vida”, añadió Grotzinger sobre el color de la tierra en el antiguo torrente donde Curiosity tomó y analizó las muestras.

Los científicos de la NASA creen que ese color puede ofrecer pistas sobre la presencia de vida en otros tiempos. En concreto, las muestras de Curiosity presentan una mezcla de minerales oxidados, a medio oxidar y sin oxidar, lo que podría proveer un entorno favorable para algunos microbios terrestres. Los primeros indicios saltaron cuando las muestras taladradas por el Curiosity resultaron ser grises y no rojas, señaló la NASA en un comunicado.

“La variedad de ingredientes químicos que hemos identificado en las muestras es impresionante”, ha dicho Paul Mahaffy, investigador principal del instrumento SAM del Curiosity, y ha añadido que algunos de esos compuestos podrían ser una fuente de alimento para microorganismos. Estos resultados serán ahora contrastados con otra muestra taladrada por el robot marciano.

Los datos presentados esta tarde, hora peninsular española, son un importante paso para la ambiciosa misión de la NASA, en la que España tiene una importante participación. De hecho el objetivo inicial del Curiosity era determinar si Marte tuvo alguna vez condiciones para albergar vida. Sus datos, junto a otros reunidos por muchas misiones anteriores, apuntan ahora a que en Marte pudo haber vida al igual que la hay en la Tierra.

[Fuentes]

lunes, 9 de diciembre de 2013

Niassodon mfumukasi, NUEVA ESPECIE DE SINÁPSIDO DESCUBIERTO MOZAMBIQUE.

Un equipo internacional de científicos ha encontrado en la provincia de Niassa (Mozambique), una nueva especie y género de vertebrados fósiles, un pariente lejano de los mamíferos de hace 256 millones de años. Esta nueva especie pertenece a un grupo de animales llamados sinápsidos (“Synapsida”), que incluye una serie de linajes extintos que dominaron las comunidades de la tierra en el Pérmico Tardío (hace entre 260 y 252 millones de años).


Paleontólogos de nueve instituciones, entre ellos Kenneth Angielczyk, conservador asociado en el Museo Field de Chicago, en Estados Unidos, describen la anatomía de esta nueva especie en la revista científica “Plos One”. El fósil fue denominado Niassodon mfumukasi, que en el idioma local (chiyao) significa: la reina del Lago Niassa, en homenaje a la sociedad matriarcal Yao, a las mujeres de Mozambique y la belleza del Lago Niassa.

La investigación se llevó a cabo bajo los auspicios del Projecto PalNiassa, una colaboración científica internacional y multidisciplinaria que incluye más de dos docenas de científicos de tres continentes diferentes. El objetivo del proyecto es encontrar, estudiar y preservar el patrimonio paleontológico de Mozambique.

Niassodon mfumukasi, es el primer nuevo género (y especie) de un vertebrado fósil de Mozambique y su holotipo, es un raro ejemplo de un sinápsido que conserva el cráneo y gran parte del esqueleto juntos. Gracias a la tomografía microcomputarizada fue posible reconstruir digitalmente los huesos de Niassodon y construir un modelo virtual de su cerebro, revelando información sobre la anatomía cerebral de los primeros sinápsidos, que es importante para la comprensión de la evolución de muchas funciones del cerebro de los mamíferos.

La reconstrucción del cerebro y de la anatomía del oído interno de Niassodon es el más detallado presentado hasta la fecha para un sinápsido temprano, según los investigadores. Utilizando los datos digitales adquiridos en las tomografías, se pudo aislar todos los huesos individuales preservados para crear un nuevo código de color topológico, codificado matemáticamente, por los huesos del cráneo, lo que posibilitará estandarizar los colores utilizados en un modelo digital similar para otros animales.


El fósil se puede visitar en el Museo de Lourinh (Portugal) , pero pronto volverá a Mozambique, donde se convertirá en parte de las colecciones del Museo Nacional de Geología en Maputo. La muestra se recogió durante el trabajo de campo en el año 2009 con el apoyo del Museo Nacional de Geología (Maputo) y fue preparado en el Museo de Lourinh (Portugal), Instituto Gulbenkian de Ciência (Oeiras, Portugal) y la Universidad Metodista del Sur (Dallas), mientras la tomografía 3D se realizó en DESY-HZG (Hamburgo, Alemania).

[Referencia]
Rui Castanhinha, Ricardo Araújo, Luís C. Júnior, Kenneth D. Angielczyk, Gabriel G. Martins, Rui M. S. Martins, Claudine Chaouiya, Felix Beckmann, Fabian Wilde. Bringing Dicynodonts Back to Life: Paleobiology and Anatomy of a New Emydopoid Genus from the Upper Permian of Mozambique. PLoS ONE, 2013; 8 (12): http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0080974

[Fuente]

EXPERTOS REALIZARAN MAPEO DE LA ZONA DE LLUTA (ARICA), EN EL QUE SE HA HALLADO RESTOS DE CULTIVOS DE 4 MIL AÑOS.

Un grupo de expertos chilenos realizó una nueva expedición al sitio arqueológico Lluta 13 (ubicado 10 km al norte de Arica, Chile), donde se han encontrado restos de maíz y de otras plantas cultivadas y silvestres con una datación de entre 4.000 a 1.500 años.


Hace pocos días atrás, se realizó una misión encabezada por Calogero Santoro (arqueólogo del CIHDE, Centro de Investigaciones del Hombre en el Desierto), acompañado por la arqueóloga Carolina Salas y la fotógrafa Paola Salgado, en el sitio arqueológico Lluta 13, lugar donde se encontraron restos de maíz y de otras plantas cultivadas y silvestres de época prehispánica, datado entre 4000 a 1500 años antes del presenta, ha sido objeto de estudios interdisciplinarios, con miras a establecer su cronología, identificación de sus componentes y características topográficas.

En la oportunidad se levantaron datos geormorfológicos para construir un mapa detallado del sitio, que ilustrará un manuscrito, en preparación, denominado tentativamente “Maize and other Cultigens among Late Archaic Marine Hunters Gatherers in the Coastal Section of the Lluta Valley, Northern Chile, South Central Andes” (“Cultivos de maíz del Arcaico tardío de pescadores y cazadores recolectores en el valle de Lluta, norte de Chile, Andes sur”).

Este lugar tiene importancia para el equipo, ya que los restos vegetales encontrados se ubican históricamente en el periodo Formativo, época durante la cual cazadores recolectores de la costa comenzaron a instalarse al interior de los valles para establecer nuevas formas de vida basadas en una economía que integraba actividades de horticultura. De esta manera, se entregan antecedentes sobre la alimentación de los antiguos habitantes del desierto; además permite entender un poco más sus circuitos de movilidad, es decir, los espacios físicos que utilizaron para fines de descanso, búsqueda de recursos y actividades ceremoniales, durante la época que habitaron en esta zona.

Para dicha tarea tomaron datos por medio de GPS, que se sumaron a antecedentes que se han venido acopiando desde hace más de 10 años. El recorrido comenzó a partir de un hito cerca de la base de la ladera norte del valle, consistente en los fundamentos de una estructura de mampostería de piedra. Se realizaron también mediciones y registro espacial de las áreas de excavaciones realizadas previamente, a partir de ciertas señales y restos encontrados.

Luego de casi dos horas de medir, anotar y recordar las tareas antes realizadas, se recogieron todos los datos necesarios para aportar al manuscrito en el que Santoro y su equipo trabajan para dejarlo en condiciones de ser enviado a una revista internacional con revisión de pares externos.

“Desde una perspectiva histórica general hay que considerar que las poblaciones de la zona de Arica, al comienzo, vivían muy en la costa dependiendo casi exclusivamente de una economía de caza, recolección y pesca marina litoral. Pero poco a poco comenzaron a aproximarse al interior, aprendiendo como cultivar pequeñas terrazas fluviales adosadas a la caja del río. Los restos que encontramos son muy valiosos, porque nos permiten determinar cuáles eran las antiguas costumbres de estas bandas de cazadores recolectores en los diversos periodos de su historia”; lo que refleja de alguna manera uno de los grandes y más radicales cambios en la historia de la humanidad, como le fue la transformación de las sociedades de cazadores recolectores que se expandieron por todo el planeta, incluyendo el Desierto de Atacama o Patagonia, explicó el investigador del CIHDE.

Antiguo proyecto

Esta historia comenzó en 1999 cuando en una primera exploración, destinada a realizar un inventario de sitios arquelógicos del valle de Lluta junto con Alvaro Romero, el grupo realizó encontró restos de conchas marinas, vértebras grandes de pescados y materiales líticos (de piedra), además de otros indicios de ocupación humana en dicho sector del valle. Como todo programa de investigación de largo alcance, las investigaciones en este lugar se han ido enriqueciendo en la medida que se ha ampliado las líneas de análisis de los distintos materiales recuperados en el sitio.

La segunda exploración ocurrió en el 2006, encontrando dos estructuras de piedra, que si bien son simples (una línea recta). En esta encontraron un depósito de carbón y restos orgánicos (mazorcas y semillas). Terreno que se caracteriza por ser muy seco y rocoso.

En el proyecto, además de Santoro y Salas, participan Magdalena García, Chris Carter, Claudio Latorre, Alexandre Chevalier y Francisco Rothhammer.

[Fuente]
http://www.cihde.cl/

viernes, 6 de diciembre de 2013

DINOSAURIOS PUEDEN HABER DESARROLLADO ESTRUCTURAS SIMILARES A LOS PICOS DE LAS AVES.

Los picos son una característica típica de las aves modernas y se pueden ser de una gran variedad de formas, pero se conoce menos que los picos cubiertos de queratina ya habían evolucionado en diferentes grupos de dinosaurios durante el periodo Cretácico. Una nueva investigación explica que estos picos queratínicos sirvieron para estabilizar la estructura del esqueleto durante la alimentación.


Mediante el empleo de la tomografía de rayos X computarizada (TC) y simulaciones por ordenador de alta resolución, el doctor Stephan Lautenschlager y la doctora Emily Rayfield, de la Universidad de Bristol, en Reino Unido, junto al doctor Perle Altangerel, de la Universidad Nacional de Mongolia, y el profesor Lawrence Witmer, de la Universidad de Ohio, en Estados Unidos, utilizaron modelos digitales para investigar más a fondo estos picos de dinosaurios.

El estudio se centró en el cráneo del género “Erlikosaurus andrewsi”, un gran dinosaurio herbívoro de entre tres y cuatro metros de la especie “Therizinosaurus”, que vivió hace más de 90 millones de años durante el periodo Cretácico en lo que hoy es Mongolia y cuyo hocico estaba cubierto por un pico de queratina. Este nuevo estudio revela que los picos queratínicos jugaron un papel importante en la estabilización de la estructura del esqueleto durante la alimentación, haciendo del cráneo menos susceptible a la flexión y la deformación.

El autor principal, el doctor Stephan Lautenschlager, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de Bristol, en Reino Unido, explicó: "Clásicamente, se ha asumido que los picos evolucionaron para reemplazar los dientes y, por lo tanto, ahorrar peso, como requisito para la evolución al vuelo. Sin embargo, nuestros resultados indican que el pico de queratina era, de hecho, beneficioso para mejorar la estabilidad del cráneo durante la mordedura y la alimentación".

Según la coautora Emily Rayfield, profesora de Paleobiología en Bristol, gracias al uso de “Finite Element Analysis”, una técnica de modelado informático utilizada habitualmente en ingeniería, el equipo pudo deducir con mucha precisión cómo la mordedura y la fuerza muscular afectaban al cráneo del “Erlikosaurus” durante la alimentación. "Esto nos permitió identificar la importancia de las estructuras de los tejidos blandos, como el pico de queratina, que normalmente no se conserva en los fósiles", dijo.

El profesor de Paleontología del Colegio de Medicina Osteopática de la Universidad de Ohio, en Estados Unidos, Lawrence Witmer, resume: "Los picos se desarrollaron en varias ocasiones durante la transición de los dinosaurios a las aves modernas, por lo general, acompañados por la pérdida parcial o completa de los dientes y nuestro estudio muestra ahora que los picos cubiertos de queratina representan una innovación funcional durante la evolución de los dinosaurios".

[Fuente]

miércoles, 4 de diciembre de 2013

ALGUNOS BIVALVOS SELECCIONAN SU HOGAR SEGÚN EL SONIDO PRODUCIDO POR EL MEDIO MARINO.

Un estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad estatal de Carolina del Norte ha demostrado que, como si de un canto de sirena se tratara, los sonidos producidos por un arrecife atraen a las jóvenes ostras para que se afinquen allí de manera permanente.


Las larvas de este bivalvo son animales planctónicos, lo que significa que no pueden nadar en contra o a través de las corrientes marinas. Sin embargo, sí tienen capacidad para moverse hacia arriba y hacia abajo dentro de una columna de agua. A medida que maduran, las jóvenes ostras desarrollan un músculo del «pie» que utilizan para detectar la presencia de escollos marinos. Cuando encuentran un lugar idóneo, se adhieren al mismo y permanecen allí durante toda su vida.

Los científicos saben que las larvas de ostra y otros bivalvos, como las almejas, responden a determinadas señales químicas y físicas del agua del mar para decidir cuándo empezar a buscar un hogar. Asimismo, Ashlee Lillis, estudiante de doctorado en ciencias del mar, se preguntó si el sonido producido por los arrecifes guardaba alguna relación con este fenómeno. Según ella, «a pesar de que las ostras no tienen oídos, son capaces de sentir la vibración producida por las corrientes marinas que atraviesan los escollos».

Lillis y David Eggleston, su director de tesis, decidieron poner a prueba esta hipótesis. Con la ayuda del geofísico Del Bohnenstiehl, realizaron grabaciones sonoras submarinas tanto en las cercanías de un arrecife como en el mar abierto. En una segunda fase, sometieron las muestras de larvas de ostra a dichos sonidos, en el medio natural así como en el laboratorio. Tal como publicaron en un artículo de la revista PLoS ONE, en ambos casos encontraron que la tasa de colonización aumentaba cuando los bivalvos eran expuestos a los sonidos de arrecifes en comparación con los del mar abierto.

«El océano presenta diferentes sonoridades, como ocurre en la superficie terrestre», apunta Lillis. «Vivir en un arrecife es como hacerlo en una zona urbana: hay una gran cantidad de residentes, mucha actividad y mucho ruido. En comparación, el fondo marino es más parecido a un tranquilo ambiente rural».

«Esta investigación representa el primer paso para entender cómo suenan los entornos marinos sanos» añade la estudiante de doctorado. «Si pudiéramos descifrar este misterio, sería posible mejorar la construcción de los cultivos de bivalvos y, a la vez, definir nuevos métodos para controlar la salud de los arrecifes marinos".

Los sonidos grabados por Lillis y su equipo están disponibles en este enlace: www.soundscapes.cmast.ncsu.edu

[Más información en PLoS ONE]
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0079337

[Fuente]
http://www.investigacionyciencia.es/noticias/la-msica-de-los-arrecifes-atrae-a-las-ostras-11646

martes, 3 de diciembre de 2013

RECREANDO LOS ORÍGENES DE LA VIDA EN LA TIERRA.

Dos científicos de Harvard consiguen «protocélulas» artificiales capaces de replicar su material genético en presencia de compuestos químicos que pudieron existir en las charcas de la Tierra primitiva


K. ADAMALA - El ciclo de las protocélulas en una charca de la Tierra primitiva: síntesis de ARN y replicación de las protocélulas

Muchos científicos piensan que la vida en la Tierra comenzó con una protocélula, una vesícula de lípidos que contenía un material genético simple capaz de autorreplicarse. El científico del Hospital General de Massachusetts y de la Universidad de Harvard (EE. UU.) Jack Szostak, ganador del Nóbel de Medicina en 2009, lleva más de un decenio tratando de reconstruir en el laboratorio estas protocélulas a partir de las cuales habrían surgido los primeros microorganismos, lo que explicaría por fin el origen de la biología terrestre.

En el número de esta semana de la revista Science, Szostak y su colaboradora Katarzyna Adamala avanzan un paso fundamental hacia la recreación de una protocélula funcional, al descubrir un componente químico que permite a estas estructuras mantener su integridad y replicar su material genético.

En su desarrollo de la teoría de la evolución biológica, Charles Darwin intuyó que la vida no debió de originarse en el mar abierto, sino en pequeños charcos ricos en materia orgánica donde los ingredientes químicos podían concentrarse y reaccionar a las temperaturas adecuadas. Siguiendo la intuición de Darwin, Szostak quiere replicar artificialmente el proceso que tuvo lugar en la Tierra entre 3.500 y 4.000 millones de años atrás, cuando las primeras células simples surgieron de forma espontánea a partir de esa sopa química.

La idea de Szostak es construir una burbuja de lípidos, en concreto ácidos grasos, y rellenarla con los componentes esenciales de la vida que podían estar presentes en la Tierra primitiva. Las células de todos los seres vivos se basan en algo tan sencillo como la repulsión entre el agua y el aceite; al concentrarse en agua, los ácidos grasos forman espontáneamente una membrana que aísla en su interior un ambiente acuoso que actúa a modo de tubo de ensayo, donde pueden producirse las reacciones necesarias para transformar la química en biología.

Como otros expertos, Szostak piensa que el primer material genético que apareció en la evolución fue el ARN. Este sirve a las células de la mayoría de organismos como intermediario desechable para el funcionamiento de los genes, pero algunos sistemas simples, como ciertos virus, lo utilizan como único material genético. Las células modernas emplean complejas enzimas para replicar sus genes, pero estas no podían estar presentes en la química primordial de la Tierra temprana. Szostak y Adamala lograron un sistema en el que el ARN se replica de forma autónoma, a partir de un molde y sin ayuda de enzimas.

Citrato

Pero la receta química para ello generaba un nuevo problema: la replicación del ARN requiere grandes cantidades de iones magnesio, y estos desestabilizan la membrana de ácidos grasos, destruyendo la protocélula. “Por primera vez, hemos sido capaces de lograr el copiado no enzimático del ARN dentro de vesículas de ácidos grasos”, afirma Szostak. “Hemos encontrado una solución a un problema de largo recorrido en el origen de la vida celular: la química para el copiado del ARN requiere la presencia del ión magnesio Mg2+, pero los niveles altos de Mg2+ rompen las membranas simples de ácidos grasos que probablemente rodeaban a las primeras células vivas”.

Los investigadores pensaron entonces en introducir en su fórmula un quelante, una molécula capaz de atrapar el magnesio y bloquear su efecto nocivo sobre las membranas. La dificultad adicional estribaba en que este compuesto no debía impedir la función beneficiosa del magnesio en la polimerización del ARN.

Para ensayar la replicación del ARN, los científicos introdujeron en sus vesículas unas largas cadenas de ARN formadas por un único tipo de eslabón, la citosina. Como réplica, debía formarse una cadena complementaria formada por guaninas, que se aparean con las citosinas. Para facilitar la reacción, el ARN empleado como molde ya llevaba acoplados los primeros eslabones de la cadena complementaria. Por último, se añadieron las guaninas, el magnesio, y uno a uno se ensayaron los quelantes.

El citrato fue la respuesta. Este quelante no solo prevenía el daño en las membranas de ácidos grasos, sino que aceleraba el copiado de la cadena de ARN. Otros quelantes, como el isocitrato o el oxalato, también protegían las vesículas, pero impedían la replicación. “Mientras otras moléculas protegen las membranas contra el ión magnesio, no permiten que se produzca la química del ARN”, explica Szostak. “Pensamos que el citrato resguarda las membranas y facilita el copiado del ARN gracias a que solo cubre una cara del ión magnesio”.

En busca de péptidos

Pese al éxito de los investigadores, no parece fácil proponer que el citrato estuviera presente en la sopa primordial de aquellas charcas en las que, según Darwin y Szostak, nació la vida en la Tierra. El citrato es una forma iónica del ácido cítrico, el cual está presente en ciertas frutas y es ampliamente empleado como aditivo alimentario bajo el nombre de E330. Además, el citrato es un intermediario natural en el metabolismo de todos los seres que respiran oxígeno. Pero una molécula tan bioquímicamente clave no podía existir en un lugar en el que la bioquímica aún no se había inventado.

¿O sí? En su estudio, Szostak y Adamala citan un trabajo publicado el pasado septiembre en la revista Journal of the American Chemical Society y que describe una vía abiótica, es decir, que no requiere la compleja química de una célula, para producir algunos compuestos del ciclo del ácido cítrico. Pero en cualquier caso, los dos investigadores contemplan la posibilidad de que en las charcas prebióticas existiera una alternativa al citrato.

“Hemos mostrado que hay al menos una manera de compatibilizar la química de la replicación del ARN con membranas celulares primitivas basadas en ácidos grasos, pero esto plantea nuevas preguntas”, resume Szostak. “Nuestra mejor teoría es que debió de existir algún tipo de péptidos simples que actuaron de una forma similar al citrato, y ahora estamos trabajando en la búsqueda de estos péptidos”.

El motivo de Szostak y Adamala al proponer un tipo de péptido, moléculas que constituyen los ladrillos de las proteínas, es que uno de ellos forma el sitio activo de las ARN polimerasas, las enzimas que sintetizan el ARN en las células modernas. Dicho sitio, además, necesita ión magnesio para funcionar, lo que sugiere que el complejo citrato-magnesio podría simular la estructura funcional de ese presunto péptido unido al mismo ión que sí pudo estar presente en la sopa orgánica de la Tierra primigenia.

[Fuente]
http://www.abc.es/ciencia/20131128/abci-logran-recrear-primeras-celulas-201311280946.html