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miércoles, 25 de noviembre de 2015

Apidium zuetina, nueva especie ancestral de primate antropoide hallada en Libia


Científicos de la Universidad de Kansas han descrito en el Journal of Human Evolution un primate antropoide previamente desconocido, cuyos restos fueron descubiertos en el Oasis de Zallah (Libia) Bautizado como Apidium zuetina, estos restos de antropoide constituyen el primer ejemplo en su clase descubierto fuera de Egipto. "Apidium es interesante porque fue el primero de los primates antropoides tempranos en ser descubierto y descrito, en el año 1908", dijo Christopher Beard, especialista del Instituto de Biodiversidad de la Universidad de Kansas, que dirigió la investigación.

"Los fósiles de Apidium más antiguos conocidos tienen unos 31 millones de años, mientras que los más recientes tienen 29 millones. Antes de nuestro descubrimiento en Libia, sólo tres especies de Apidium habían sido recuperadas en Egipto. La gente había llegado con la idea de que estos primates habían evolucionado localmente en Egipto".

Beard explicó que las pruebas de que Apidium se habían dispersado por el norte de África fue la faceta clave del hallazgo. Él cree que cambios en las condiciones climáticas y ambientales dieron forma a la distribución de las especies de apidium, que afectó a su evolución.

"Hemos encontrado pruebas de que el cambio climático, -no el calentamiento, sino el enfriamiento y la sequía a través del Eoceno-en la etapa de transición entre el Eoceno y el Oligoceno, probablemente está en el origen en la evolución antropoide", dijo."Todos estos antropoides, que eran nuestros parientes lejanos, vivían en los árboles. Cuando el mundo se hizo más frío y seco en este período, lo que antes era una masa continua de bosque se volvió más fragmentado. Este creó barreras para el flujo de genes y el movimiento de los animales desde una parte del bosque a lo que solía ser el bosque adyacente".

Con un bosque roto, se produjo una inhibición del flujo de genes a través del tiempo que dio lugar a la especiación, o el establecimiento de nuevas especies, según el investigador de la Universidad de Kansas.

"Los animales separados se convierten en diferentes especies al cabo de millones de años", dijo Beard."A medida que el clima oscila de nuevo, tienes diferentes especies de Apidium. Como los bosques se expanden y contraen, se entabló una competencia entre especies, y creemos que es lo que estamos viendo en este Apidium libio, relacionado con otras conocidas en Egipto", explicó.

Beard explicó que este primate antropoide debió ser físicamente similar a los monos ardilla de América del Sur. "Era un mono arbóreo muy activo, un muy buen saltador”.

martes, 24 de noviembre de 2015

“Se discute la teoría de la evolución por ignorancia”, entrevista a Francisco José Ayala

Licenciado en Teología y en Física, tras colgar el hábito se marchó en 1961 a Estados Unidos para estudiar con Theodosius Dobzhansky, uno de los genetistas más relevantes de la época y del que fue íntimo amigo (“murió en mi coche, camino del hospital”). Hoy, Francisco José Ayala dirige el departamento de Biología Evolutiva de la Universidad de California (Irvine). Y sus contribuciones han sido clave, entre otras cosas, para entender el llamado reloj molecular, el mecanismo biológico que permite comprobar lo alejadas que están dos especies.

Usted cursó el bachillerato en el Madrid de los años cuarenta, en el colegio de los escolapios, y decidió estudiar Teología con los dominicos en Salamanca. ¿Cómo se llega desde ahí hasta la Física? En realidad no llego de una a otra, las hice al mismo tiempo. Tenía interés en la religión, así que entré en los dominicos, en Salamanca, pero al mismo tiempo estaba matriculado por libre en Físicas en la Complutense.

Pero terminó como biólogo. Entonces ocurrió una cosa interesante y decisiva en mi vida: en primero de carrera tenía una asignatura de Biología y había que hacer prácticas. Encontré en Salamanca a un profesor de Genética, Fernando Galán, que estaba dispuesto a que yo hiciera las prácticas en su laboratorio. Y allí, investigando con la Drosophila [la mosca del vinagre], me aficioné a la genética. También por entonces leí a Teilhard de Chardin, con lo que me interesé en la evolución, aunque hoy creo que aquello, más que ciencia, era poesía, literatura.

Y entonces abandonó la orden. Sí, lo había decidido antes, pero me convencieron para que terminara la licenciatura en Teología, me ordenara sacerdote y luego ya veríamos. Supongo que pensaban que me quedaría, pero, tras licenciarme y ordenarme, me fui. Había decidido que quería hacer un doctorado en Biología.

¿Es impertinente preguntar si cree o no en Dios? No, no lo es, pero no respondo nunca. Si dijera que sí, algunos dirían: “Claro, por eso dice lo que dice”. Si respondo que no, lo mismo, así que prefiero no responder.

¿Cómo llegó a estudiar con Theodosius Dobzhansky, el genetista más influyente del mundo en ese momento? Gracias a Fernando Galán, el profesor que me había dejado hacer experimentos en su laboratorio, y a su maestro, Antonio de Zulueta, que me convencieron de que saliera de España para hacer el doctorado. Zulueta, el genetista más importante de España en los años treinta, había estudiado en California con Thomas H. Morgan, que era entonces el más reconocido del mundo, y en su laboratorio había coincidido con Dobzhansky y se habían hecho amigos. Zulueta le escribió para que me aceptara como estudiante de doctorado y aceptó incluso antes de saber el tema. Se fiaba mucho de Zulueta. Así llegué a Estados Unidos en 1961.

¿Fue ya con la idea de quedarse o de volver? Yo tenía intención de hacer el doctorado y volver, pero Dobzhansky me ofreció, al terminar el doctorado en la Universidad de Columbia, en 1964, que me fuera con él a la Universidad Rockefeller, donde acababan de darle un puesto. La Universidad Rockefeller tenía entonces 250 profesores, entre ellos 12 premios Nobel, y 50 alumnos. No era comparable con España, era de una distinción fabulosa. Primero me ofrecieron un contrato como posdoctoral y luego me buscaron una plaza de profesor ayudante.

Y de ahí marchó a la Universidad Davis, en California. Sí, en 1970. Para entonces ya me había casado, tenía un hijo y esperábamos otro, y buscamos un sitio mejor para educarlos, porque en aquella parte de Nueva York –yo vivía en la calle 59, junto a Central Park– no había colegios adecuados. Entonces me ofrecieron, sin pedirlo –en eso he tenido mucha suerte, siempre me han llegado las cosas sin buscarlas–, un laboratorio en Davis, donde estaban montando un gran centro de genética de poblaciones, algo que me interesaba mucho. Davis era el sitio ideal para vivir con los niños, así que nos trasladamos. Era una ciudad muy aburrida, lo sigue siendo; teníamos que ir a San Francisco para ir a cenar a un buen restaurante o a la ópera.

Y allí también se fue con Dobzhansky. Justo entonces Dobzhansky se jubilaba, porque era obligatorio hacerlo a los 70, afortunadamente ya no, así que dije que muy bien, que iba, pero que llevaba de adjunto a Dobzhansky, de quien para entonces era muy amigo. Nunca me ha querido nadie en el mundo tanto como allí cuando dije eso, que llevaba a la persona más distinguida en el campo de genética de la evolución. Cinco años después Dobzhansky murió en mi coche, mientras le llevaba al hospital tras un ataque al corazón.

Además de investigar y publicar mucho, usted ha formado parte de muchos comités, incluso ha presidido la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia, la unión de científicos más importante del mundo. También empecé en eso con Dobzhansky, que odiaba la burocracia y los papeles, mientras que a mí también me ha interesado la administración de la investigación. Relativamente joven, a los cuarenta y pocos, me eligieron para formar parte de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, cuando allí no había muchos expertos en evolución. Cuando los chicos ya se fueron a otras universidades, nos mudamos a la de Irvine, en California, donde sigo en la actualidad, porque me atraía la gestión y la idea de crear un departamento desde cero.

Desde la Academia de Ciencias participó en el comienzo del Proyecto Genoma Humano. Más o menos entonces me habían elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias, con unos 45 años, muy joven para lo habitual, probablemente porque no había muchos evolucionistas. Yo empecé a desempeñar un papel importante al ser el director de la sección de Biología. La Academia hace muchos informes por encargo del Gobierno, de quien es asesor desde los tiempos en que se creó, con Lincoln. Cada año se publican entre 150 y 200 estudios, y son de todo tipo. Una de las cosas que se plantearon fue secuenciar el genoma, pero no sabíamos cómo hacerlo. A mediados de los ochenta empezó a haber métodos de secuenciación y se pensó en hacerlo, y se preguntó a la Academia si se debía hacer, y nuestro comité dijo que sí, que se hiciera. Se calculó que se tardarían 15 años y que costaría unos 3.000 millones de dólares. Luego se terminó dos años antes y con menor coste.

¿Hubo exceso de optimismo con el proyecto pensando que serviría para curar todo? Sí, cierta ingenuidad. Se decía que, al tener el genoma secuenciado, sabríamos lo que somos. Yo ya lo criticaba, la persona es más que eso. Hemos aprendido algunos párrafos aquí o allí, alguna palabra. Tenemos 500 volúmenes del tamaño del Quijote, pero no entendemos el idioma aunque conozcamos las letras.

De hecho se anunció con gran bombo que se había descifrado y no sabíamos cuántos genes había. Y no lo sabemos todavía.

¿No hubo un exceso de operación de relaciones públicas, lo que generó demasiadas expectativas? Sí, lo hubo, y en cierto sentido no es malo, permite generar fondos y puestos de investigación. Y quizá en ciertos niveles sí se generaron esas expectativas excesivas, pero se cumplieron en otros.

El premio Nobel James Watson, quien junto a Crick propuso en 1953 la estructura de doble hélice para la molécula del ADN, alentaba esas expectativas. Yo escribí también entonces contra Watson y otros optimistas, aunque tenían menos imagen pública. Lo que pasó como resultado de la investigación del genoma, que ni yo ni nadie anticipamos, es que contribuyó a generar unas tecnologías que ahora nos permiten manipular el ADN y hacer muchas otras cosas. Hoy día podemos secuenciar el genoma de un individuo en una semana por unos 10.000 dólares.

¿Tiene alguna utilidad esa secuenciación? Creo que se hace mayoritariamente por vanidad, por decir “tengo mi genoma secuenciado”. A veces sí es útil para buscar algún defecto hereditario serio, pero para eso no hace falta secuenciar todo el genoma, solo la zona en la que se sabe que estarían esos genes.

¿Cómo van los avances en terapia? La terapia es otra cosa, pero para algunas enfermedades ya hay, como para la corea de Huntington [una enfermedad neurológica grave], que no se manifiesta hasta los 40 o 45 años, pero que se puede conocer y tratar de antemano. Otras enfermedades, como la fenilcetonuria, también se tratan bien, aunque con terapias convencionales. Y hay un caso interesante, la anemia falciforme, que afecta a los glóbulos rojos y puede ser letal si la tienen los dos progenitores y se hereda de ambos, pero que protege contra la malaria si se tiene solo uno de los genes. Se puede tratar extrayendo células madre de la espina dorsal e introduciendo en ellas el gen sano con la tecnología que ahora tenemos y reimplantándolas en el individuo. Conseguimos éxito en suficientes células como para que muchos glóbulos rojos sean normales y el individuo pueda sobrevivir.

¿Y la curación en células germinales? Eso sería lo ideal, corregir el problema en las células germinales, en los óvulos y en el esperma. Si se corrige ahí, lo engendrado no tiene el defecto, pero no tenemos la técnica todavía. Se tendrá en 4, 10, 20 años…, no se sabe cuándo, pero llegará.

Desde hace bastante, la evolución es una teoría más allá de toda duda. ¿Por qué sigue siendo tan discutida? Por prejuicios e ignorancia. Hay estadísticas chocantes que dicen que si se coge a un grupo de una iglesia y se les pregunta si aceptan la evolución, el 70% u 80% dicen que no; y si se hace la prueba de decirles que hay evidencia científica contundente de que es un hecho, todavía un 50% responde que no, porque creen que va contra su fe religiosa. Y no tiene por qué ir.

¿Fue una cura de humildad saber que solo tenemos 20.000 genes, poco más del doble que un gusano? Eso fue una sorpresa para mucha gente. Primero se pensó que teníamos millones de genes; luego, que unos 50.000, y ahora se cree que unos 20.000. Sabemos que hay parte de genoma que desempeña un papel en la herencia aunque no esté codificando proteínas. Si se quiere llamar humildad, puede ser. Ahora entendemos que es más complejo de lo que se pensaba.

¿Qué nos falta por saber? Más de lo que nos faltaba hace 50 años. El conocimiento científico es como una isla y ahí está todo lo que sabemos. El océano es lo que no sabemos; y no podemos preguntarle al océano, solo podemos investigar en la orilla, en los bordes de la isla. Si aumenta el perímetro de la isla, aumenta el conocimiento, pero también lo que no sabemos. Podemos hacer más preguntas, así que hay más cosas que no sabemos.

Usted atribuye un papel importante en la evolución humana de la inteligencia a la ovulación críptica, es decir, a que no sea evidente cuándo las mujeres son fértiles. ¿Por qué? Creo que la formación de sociedades complejas se debe, a mi juicio, además de a otros factores, a la ovulación críptica. Cuando una chimpancé o una gorila tienen el estro, los órganos genitales se hinchan y adquieren un color vivo, anuncia “soy fértil”. Entonces el macho se aparea y luego se va a buscar a otra hembra, porque es lo mejor desde el punto de vista evolutivo. Si no se sabe cuándo se produce la ovulación, eso da lugar a la familia nuclear, en la que el macho se queda porque no está seguro de haber fertilizado con sus genes a la hembra, y es el origen de la vida social. Estructuras sociales más y más complejas que requieren también más inteligencia.

¿Qué opina de las teorías del primatólogo Frans de Waal y otros sobre la moralidad como una característica biológica anterior y común en los primates? De Waal no se cree mucho de lo que dice, me parece. Sus experimentos no están bien hechos, y otros experimentos parecidos han dado otros resultados. No hay moral animal, porque para que haya moral, uno tiene que anticipar las consecuencias de los actos. Ser moral es juzgar una acción como buena o mala, y eso solo se puede hacer en función de las consecuencias. Apretar el gatillo es una acción moral solo si sé que la bala matará a mi enemigo. No hay moralidad animal, en esto soy muy extremo, como tampoco creo que los animales tengan conciencia de que existen como individuos.

¿Qué opina de la clonación humana? No se podrá nunca clonar a personas. Se pueden clonar los genes, pero siempre será una persona distinta; para que saliera Francisco Ayala de nuevo habría que poner los genes en un óvulo fecundado en el seno de mi madre y tendría que tener las mismas experiencias, amigos, colegios y todo igual que yo. La persona es la consecuencia de todas las experiencias, no solo los genes. Pero el antideterminismo extremo, decir que los genes no hacen nada, también es erróneo.

Usted ve España desde lejos y desde cerca. ¿Qué opina de la política científica que se hace en nuestro país? La política científica actual en España es un desastre. La ciencia, cuando yo era estudiante, estaba muy mal y cambió mucho tras el Gobierno socialista, lo digo porque fue como fue: la manera de pensar de ese Gobierno era más procientífica. La producción científica aumentó en la década de los ochenta: en revistas de primera categoría, por un factor de cinco, y el número de citas en artículos, un 17%. Parte de lo que pasó es que la inversión entonces creció del 0,45% a cerca del 1% para el año 1989. En ese momento se pretendía llegar al 2%, pero luego hay una crisis económica, un cambio de Gobierno, y España se queda en el 1%. Subió al 1,4% y ha bajado de nuevo, así que estamos donde estábamos en 1989 y muy por debajo de la media europea y de los países más avanzados.

¿Cómo podemos cambiar el paso para hacer cierto eso del cambio de modelo? No hay convicción ni en el público ni en las personas de gobierno, los legisladores. No hay convicción de que la ciencia paga. Cuando George W. Bush quiso cortar el presupuesto de ciencia, los de su partido le dijeron que no. Se sabe que el 50% del aumento económico de Estados Unidos desde la guerra mundial se debe a descubrimientos científicos hechos tras la guerra. Eso allí se entiende y aquí no.

Este año ya ha publicado dos nuevos libros en España. ¿Qué importancia le concede al papel de los investigadores como divulgadores? Hay tres más en camino. Unos científicos tienen que hacer ciencia; otros, enseñar en las escuelas, y otros, trabajar en divulgación. Pero en este sentido los periodistas son más importantes porque pueden desempeñar el papel clave. La prensa española publica muy poco sobre ciencia.


Se ha levantado (en España) una polémica a causa de un niño enfermo de difteria al que sus padres no quisieron vacunar y finalmente ha fallecido. ¿Qué le parece? Tan anticientífico como ir contra la evolución por creer en Adán y Eva. Una barbaridad. Si se empieza a dejar de aplicar vacunas, habrá tremendas epidemias. Si no hubiera vacunas, las personas vivirían en promedio 30 años menos. La prueba de las vacunas es tan convincente y definitiva que es absurdo que haya gente inteligente que lo niegue, y los que lo niegan es porque no se han tomado la molestia de saber qué son.

lunes, 20 de julio de 2015

¿Cuánta información almacena la vida en la Tierra?


El virus de la gripe A H1N1 tiene 0,013 Mb de información [genética] almacenado en su genoma. Una típica bacteria intestinal como la E. coli, un poco más de 4,5 Mb. La papa, unos 850 Mb. Y, el ser humano, alrededor de 3.200 Mb. No necesariamente los organismos más complejos almacenan mayor información. Por ejemplo, la ameba (A. dubia) (un organismo bastante simple) tiene un genoma de 670.000 Mb, suficiente como para caber dentro de unas 10 memorias USB de 16 Gb (4 pares de base de ADN [información genética] = 1 byte [información digital]).

Son números realmente grandes y solo hemos tomado algunas especies como ejemplos. Ahora imaginen la cantidad de información almacenada en cada una de las células de todos los organismos que conforman las 8,7 millones de especies que se estima hay en nuestro planeta. Es decir, la cantidad de información que almacena la vida (incluyendo a los virus). ¿Te atreves a dar un número?

Tres investigadores del Centro para la Astrobiología del Reino Unido hicieron este cálculo, cuyo resultado aparece publicado en el último número de la revista PLOS Biology.

El primer paso fue estimar la cantidad de ADN que hay en cada uno de los cinco principales grupos de seres vivos: los procariotas (arqueas y bacterias), las plantas, los animales, los eucariotas unicelulares (protistas) y los hongos; incluyendo también a los virus. La tarea fue titánica porque se debía determinar (de manera aproximada) cuántas células había en cada uno de estos grupos, cuyo valor se obtuvo en función a la biomasa (cantidad total de materia que hay en todos los organismos que viven en un lugar determinado), y el tamaño promedio de sus genomas. Se incorporó además un factor de corrección de acuerdo al número de copias del genoma que hay en cada célula (ploidía) de cada organismo.

Método para calcular la cantidad de ADN por cada subgrupo de seres vivos.
Fuente: Landenmark, et al. 2015.

Como ejemplo calcularemos la cantidad de información almacenada en los procariotas.

Se estima que en nuestro planeta hay cinco quintillones (5×1030) de células procariotas. El tamaño promedio del genoma de las especies [conocidas] que conforman este grupo es 3,2 Mb. Si multiplicamos estos dos valores obtenemos 16 quintillones (1,6×1031) de Mb de información. ¡Aritmética simple!

El trío de investigadores repitió este procedimiento para cada grupo de organismos. Los resultados se resumen en la siguiente tabla:

Cantidad de ADN por cada grupo de organismos. Fuente: Landenmark, et al. 2015.

¡La vida en la Tierra almacena 53 quintillones de Mb de información genética! Esto equivale a 50 mil millones de toneladas de ADN, que si quisiéramos transportarlo de un lugar a otro deberíamos contratar a una empresa logística que tenga unos mil millones de contenedores marítimos. No obstante, lo más sorprendente es que para almacenar toda esta información genética de forma digital se requiere de mil trillones (1021) de Tianhe-2 (la más grande supercomputadora del mundo) cada una valorizada en 390 millones de dólares y que ocupa un área de 720 m2. Esto quiere decir que requeriríamos de 1.400 millones de Tierras o una superficie equivalente al área barrida por la órbita de Marte alrededor del Sol para colocar todas estas computadoras.

Cabe indicar que para este cálculo no se consideró al ADN mitocondrial, ni al ADN plastídico, ni al ADN de la hojarrasca, puesto que su aporte a la sumatoria total de ADN no es significativo.

Referencia:


miércoles, 8 de julio de 2015

La adaptación de los Mamut lanudos a la vida en el ártico, está escrita en sus genes.

El primer análisis completo del genoma del mamut lanudo revela los cambios genéticos que permitieron a estos grandes mamíferos adaptarse a la vida en el ártico.


Los genes del mamut que diferían de sus contrapartes en los elefantes jugaron un papel en el desarrollo de la piel y el pelo, el metabolismo de la grasa, la señalización de la insulina y muchos otros rasgos. Los genes ligados a rasgos físicos como la forma del cráneo también se identificaron con pequeñas orejas y cola corta. Como una prueba de la función, un gen de mamut involucrado en la sensación de temperatura fue resucitado en el laboratorio y su producto proteico caracterizado. El estudio, publicado en Cell Reports el 2 de julio, arroja luz sobre la biología evolutiva de estos gigantes extintos.

"Este es, de lejos, el estudio más completo de los cambios genéticos que hacen que un mamut lanudo sea un mamut lanudo", dijo el autor del estudio Vincent Lynch, profesor asistente de genética humana en la Universidad de Chicago. "Son un excelente modelo para entender cómo funciona la evolución morfológica, porque los mamuts están tan estrechamente relacionados con los elefantes modernos, que no tienen ninguno de los rasgos que tenían."

Los últimos mamuts lanudos vagaron por las estepas y tundras heladas del norte de Asia, Europa y América del Norte hace unos 10.000 años. Bien estudiados debido a la abundancia de esqueletos, cadáveres y representaciones en el arte prehistórico, los mamuts lanudos poseían una piel gruesa con una gruesa capa de grasa subcutánea, orejas y colas pequeñas y un depósito marrón grasa detrás del cuello, que pudo haber funcionado de forma similar a una joroba de camello.

Para caracterizar a fondo los genes de mamut específicos y sus funciones, Lynch y sus colegas secuenciaron los genomas de profundidad de dos mamuts lanudos y tres elefantes asiáticos - el pariente vivo más cercano del mamut. Luego compararon estos genomas de unos contra otros y contra el genoma de los elefantes africanos, un primo evolutivo un poco más lejano para mamuts y elefantes asiáticos.



El equipo identificó aproximadamente 1,4 millones de variantes genéticas únicas de los mamuts lanudos. Estas causaron cambios en las proteínas producidas por alrededor de 1.600 genes. Para inferir los efectos funcionales de estas diferencias, realizaron múltiples análisis por ordenador.

Fuente:


viernes, 8 de noviembre de 2013

Evolución predecible.

Distintas poblaciones de bacterias pueden responder de forma idéntica a las variaciones ambientales.


Aunque las mutaciones, las impulsoras de la evolución, se producen al azar, un estudio sobre la bacteria Escherichia coli revela que la naturaleza halla la misma solución ante el mismo problema una y otra vez.

A lo largo del tiempo, las mutaciones aleatorias permiten a los organismos adaptarse a los cambios y diversificarse. Ello se observa sobre todo cuando varios grupos de la misma especie separados geográficamente se especializan en su propio entorno.

Pero ese no es el único modo en que puede surgir la diversidad genética. Se han descrito casos de peces cíclidos, palmeras y pinzones que se adaptan a diferentes nichos ecológicos y se diversifican en distintas especies a pesar de vivir en el mismo lugar. En 2008, un estudio liderado por Michael Doebeli, de la Universidad de Columbia Británica en Vancouver, reveló que E. coli también puede diversificarse en el interior de un tubo de ensayo.

En ese estudio, añadió glucosa y acetato al cultivo bacteriano. Si bien la especie puede consumir ambas sustancias, Doebeli descubrió que en todos tubos examinados aparecían dos grupos, uno especializado en el consumo de glucosa y otro en el de acetato. Sin embargo, se desconocía la vía genética que utilizaba cada grupo para especializarse.

En un estudio recién publicado, Doebeli se propuso averiguarlo. Para ello recurrió a muestras congeladas de tres tubos de ensayo del experimento de 2008 y secuenció el ADN de las bacterias. Los datos han demostrado que en los tres tubos aparecían mutaciones idénticas de forma independiente. A pesar del carácter aleatorio de las mutaciones, los mismos cambios en el entorno daban lugar a las mismas soluciones genéticas.

El estudio también ha revelado que algunas mutaciones se producían solo en un orden concreto: después de que un grupo se especializara en la glucosa y el otro en el acetato, ambos evolucionaban para adaptarse mejor a un cambio del recurso alimentario en el medio. Esa última mutación no habría resultado útil hasta después de la aparición de la primera, que ayudó a agotar antes el suministro nutritivo. Aunque los biólogos ya habían observado la aparición de caracteres en un determinado orden, hasta ahora no se había descrito la base genética de esos cambios.

[Fuente]
http://www.investigacionyciencia.es/noticias/evolucin-predecible-10859

miércoles, 30 de octubre de 2013

Baronia brevicornis, una especie de mariposa con 70 MA de historia, se encuentra en peligro de extinción.

Un equipo de científicos mexicanos y franceses alertan que la mariposa (Baronia brevicornis), una especie hoy endémica del centro de México, cuya especie se encuentra presente desde hace 70 millones de años, y es probablemente la más antigua del mundo, se encuentra en peligro de extinción.


La mariposa, una Papilionidae marrón con toques amarillos y anaranjados, sólo se encuentra en la Sierra de Huautla (al sur del estado de Morelos y en los linderos estados de Puebla y Guerrero) y está amenazada por la agricultura, la deforestación y la contaminación, advirtieron este fin de semana los expertos durante el foro Green Solutions 2013.

Investigadores de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM) con apoyo de la Universidad de Toulouse, Francia, son quienes han estado investigando esta mariposa, 1.500 veces más antigua que el ser humano, durante alrededor de cinco años.

Según las conclusiones de la investigación, la Baronia es "un fósil viviente que sólo existe en México y es la mariposa más antigua que se haya encontrado en el mundo".

Uno de los investigadores, el francés Luc Legal, asegura que "solamente en dos regiones del mundo se lograron preservar (las mariposas) ante la época glaciar: en una región de China y en Morelos", dijo en rueda de prensa el director de la ONG Morelos Único, Antón Rodríguez Terán.

"Para nosotros, como gobierno del estado, es un reto y un compromiso lograr su conservación", dijo de su lado el secretario de Desarrollo Sustentable de Morelos, Topitzin Contreras MacBeth.

Con este objetivo, el gobierno de Morelos promueve con Guerrero y Puebla la creación de una zona de reserva ecológica de 180.000 hectáreas que, además de proteger la Baronia, implicaría la conservación de otras especies de fauna y flora de la reserva de la Sierra de Huautla.

[Fuente]

martes, 6 de noviembre de 2012

UN NUEVO MÉTODO DE CÁLCULO PARA FECHAR EL ÁRBOL DE LA VIDA.

Con sus raíces profundamente arraigadas, un robusto tronco y una densa profusión de ramas, el árbol de la vida es una estructura de una complejidad y belleza casi insondable. Aunque se han hecho grandes avances para establecer la jerarquía evolutiva que abarca todas las especies vivas, el proyecto se encuentra todavía en su infancia.

En el Arizona State University's Biodesign Institute, Sudhir Kumar ha estado llenado el árbol de la vida mediante el desarrollo de sofisticados métodos y herramientas bioinformáticas. Su investigación más reciente, que apareció en la edición on-line de Proceedings of the National Academy of Sciences, permitirá a los científicos analizar grandes set de datos para ajustar el reloj, de la multitud de puntos de ramificación (nodos) en el árbol, en que cada punto representa la  divergencia de una especie de su ancestro común. El nuevo método difiere significativamente de las técnicas utilizadas actualmente y sobresale en proporcionar resultados de exactitud igual o superior a una velocidad de 1000 veces más rápido.

Para el correcto estudio de la historia evolutiva, dos componentes son fundamentales: las relaciones entre los organismos (conocido como filogenia) y sus tiempos de divergencia. Como explica Kumar, la poderosa técnica para estimar el tiempo de divergencia entre especies se realizó inicialmente más de cuatro décadas atrás, cuando el concepto de los relojes moleculares fue introducido. Inicialmente, la idea se basaba en la suposición de que las alteraciones en cualquiera de las secuencias de aminoácidos de las proteínas o las secuencias de nucleótidos de ADN entre las diversas especies se acumulan a una velocidad uniforme en el tiempo y se puede utilizar para evaluar los tiempos de divergencia. La estructura filogenética resultante es conocida como un "TimeTree", es decir, un árbol de la vida a escala en tiempo.

Antes de la utilización de relojes moleculares, los cambios morfológicos entre las especies fueron el principal medio de identificación de los tiempos de divergencia. Desde entonces, los relojes moleculares han demostrado ser una herramienta vital para los biólogos evolutivos, que se completa el registro fósil y proporcionar un poderoso medio para el tiempo de la divergencia de las especies.

Pero hay una complicación. La tasa de cambio medido por los relojes moleculares puede variar, a veces radicalmente, entre los grupos de especies. En lugar de un mundo ordenado que se ejecuta en un reloj de tiempo universal, el árbol de la vida se parece más a una tienda de antigüedades donde los relojes funcionan a diferentes velocidades en las diferentes especies.

Muchos enfoques para hacer frente a este dilema se han aplicado con éxito, pero su complejidad aumenta exponencialmente con el número de especies involucradas. A menudo, estos cálculos requieren grandes cantidades de tiempo, incluso para los conjuntos de datos de tamaño modesto.

Produce resultados rápidos.

El objetivo principal es estimar los tiempos relativos de divergencia. Esto evita la necesidad de utilizar el registro fósil, que se otherswise necesario con el fin de obtener tiempos absolutos.

"Si, por ejemplo, podemos establecer que la divergencia humano y el del chimpancé es 5 veces menor que la divergencia humano y el mono, sería muy útil", dice Kumar. "Lo que nuestro método puede hacer es generar información es el tiempo relativo para cada divergencia en el árbol de la vida, sin usar el registro fósil u otros parámetros o modelos más complicados." Una vez que los tiempos relativos de todos los nodos en el árbol de la vida se establecen, se utiliza el registro fósil, para fijar puntos de calibración para un alto grado de confianza.

Kumar señala que la secuenciación rápida de ADN ha permitido enormes conjuntos de datos comparativos de las secuencias de moléculas que se generan. Los análisis de incluso unos pocos cientos de secuencias a través de los métodos actuales sin embargo requiere de grandes recursos informáticos y un set de datos mayor, no se puede resolver en un tiempo razonable a través de los métodos actuales, por lo que se necesitaba un nuevo enfoque.

Usando RelTime y al restringir el análisis a los tiempos de divergencia, produce resultados para los grandes árboles filogenéticos en horas en lugar de días. También se puede obtener una mayor precisión, especialmente cuando los conjuntos de datos son enormes.

"Los usos de la técnica, tales sólo están limitadas por la imaginación. Pueden ser utilizados para estimar el origen de las especies conocidas, la aparición de patógenos humanos, y así sucesivamente", dice Kumar. "El método es aplicable a todos quienes trabajan con secuencias y árboles."

RelTime también puede ayudar a resolver las preocupantes disparidades entre los tiempos de divergencia sobre la base de los registros fósiles en comparación con los establecidos a través de la utilización de datos moleculares. Los ejemplos de discrepancias entre los fósiles y mediciones de datos moleculares han provocado un animado debate, en particular sobre la radiación adaptativa de los mamíferos postulados que se han producido en el momento de la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años y la divergencia de determinado phyla animal cree que la fecha para el comienzo del período Cámbrico (~ 500 millones de años). En ambos casos, por ejemplo, las fechas moleculares son aproximadamente 50 por ciento mayor que las fechas fósiles.

El proyecto tendrá importantes consecuencias para muchos campos de la investigación, proporcionando una visión profunda de la biología comparativa, así como la generación de datos de interés para los paleontólogos, geólogos, geoquímicos, y climatólogos. El establecimiento de una línea de tiempo comparativo biológico sincronizado con la historia de la Tierra permitirá a los científicos que trabajan en diversas áreas explorar el desarrollo a largo plazo de la biosfera y de investigar los fundamentos evolutivos de toda la vida.


miércoles, 24 de octubre de 2012

NUEVO ESTUDIO REAFIRMARÍA “HIPÓTESIS DE LA ABUELA”

Un nuevo estudio publicado hoy en Proceedings of the Royal Society B, entrega nuevos antecedentes y provee de un soporte matemático, que reforzaría la “hipótesis de la abuela”,  planteada en 1997, por Kristen Hawkes y según la cual nuestros ancestros incrementaron su esperanza de vida, gracias a la ayuda de las abuelas, que colaboraron en la alimentación de los nietos.


Según la autora principal, Kristen Hawkes, de la Universidad de Utah, las simulaciones indican que la ayuda de las abuelas pudo alargar la esperanza de vida en primates hasta una esperanza de vida humana en menos de 60.000 años. Las chimpancés hembras rara vez viven hasta los 40 años; mientras que las mujeres humanas suelen vivir varias décadas más allá de sus años fértiles. Los resultados mostraron que los cuidados de las abuelas a sus nietos pueden aumentar en 49 años la esperanza de vida de los primates, en un “corto” período de tiempo evolutivo.

Según la “hipótesis de la abuela”, cuando las abuelas ayudan a alimentar a sus nietos, después del destete, sus hijas pueden engendrar más hijos en intervalos más cortos. Al permitir a sus hijas tener más hijos, unas pocas hembras ancestrales, que vivieron el tiempo suficiente para llegar a ser abuelas, pasaron sus genes de la longevidad a sus descendientes.

Fundamento matemático

Hawkes propuso formalmente la 'hipótesis de la abuela' en 1997, y ha sido objeto de debate desde entonces. Una de las principales críticas fue que la hipótesis carecía de fundamento matemático, algo que el nuevo estudio pretendía suministrar. A medida que los ancestros humanos evolucionaron en África, durante los últimos dos millones de años, el entorno cambió, haciéndose más seco, y disminuyeron los bosques. "Así que las madres tenían dos opciones", explica Hawkes, "ir en busca de bosques con alimentos disponibles para que los bebés destetados se alimentaran solos, o seguir alimentando a sus hijos después de que fueran destetados".

Este hecho favoreció que algunas mujeres, cuya edad reproductiva estaba terminando, intervinieran desenterrando tubérculos y abriendo frutos secos de cáscara dura para ayudar en la alimentación de los hijos destetados. Los primates que se quedaron cerca de las fuentes de alimentos para que las crías destetadas pudiesen alimentarse "son nuestros primos, los grandes simios", afirma Hawkes, mientras que "los que comenzaron a explotar recursos que las crías pequeñas no podían manejar, evolucionaron, gracias a la ayuda de las abuelas, hasta convertirse en seres humanos".

Paper
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/early/2012/10/18/rspb.2012.1751.full?sid=d0227120-fb7c-4a87-ac89-ecf886b91d7e

martes, 23 de octubre de 2012

CÉLULAS OSEAS DE DINOSAURIO

Fuente
http://www.examiner.com/article/dinosaur-bone-cells-confirmed-real-by-new-research


(Traducción libre)

Una nueva investigación publicada en la revista Bone y que fue hecho público en la web de la North Carolina State University, este 23 de octubre de 2012, confirma que las células de dinosaurios descubiertos previamente, son realmente células óseas de dinosaurios y no producto de contaminación.

Las células óseas de dinosaurio (osteocitos) se extrajeron, en del colágeno conservado en el tejido óseo de un Tyrannosaurus Rex de 67 millones de años en 2005 y de un Brachylophosaurus  canadensis, de 80 millones de años en 2007.

La Dra. Mary Schweitzer , profesora de ciencias marinas, terrestres y atmosféricas y terrestres del North Carolina Museum of Natural Sciences, dirigió el grupo que determinó que las células extraídas de la médula ósea son realmente células y no el resultado de la contaminación. Dr. Marshall Bern, desde el Palo Alto Research Center (PARC) fue responsable de la espectrometría de masas. El ex estudiante de doctorado de NC State Timoteo Cleland y asistente de investigación Wenxia Zheng también contribuyeron a la obra.

La confirmación se estableció en parte por el hecho de que las células óseas extraídas de dinosaurios reaccionar con un anticuerpo específico para las células óseas que se encuentran en las aves actuales.

Este descubrimiento también incluye la presencia de ADN en las células óseas. El ADN puede ser ADN de dinosaurio, pero no hay secuencias de ADN de dinosaurio para comparar.

Paper
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S875632821201318X
Authors: Mary H. Schweitzer, Wenxia Zheng, Timothy Cleland, NC State University; Marshall Bern, Palo Alto Research Center

North Carolina State University
http://news.ncsu.edu/releases/tpschweitzer-bone/

Fuente
http://www.examiner.com/article/dinosaur-bone-cells-confirmed-real-by-new-research