Propuesta nueva clasificación para las avispas de las agallas

Fuente: SiNC - Proponen una nuevaclasificación de las avispas de las agallas

Las avispas de las agallas representan una de las interacciones planta-insecto más interesante de las que se producen en la naturaleza, ya que estos insectos son capaces de manipular la genética y la fisiología de la planta en su propio beneficio. Un equipo de científicos ha descubierto nuevos datos de la historia evolutiva de esta especie.

Agalla de Andricus kollari mostrando en su interior larvas inquilinas de una especie de Synergus, perteneciente al principal  linajes de inquilinos en agallas de cinípidos de los robles.

José Luis Nieves-Aldrey

Un equipo internacional, con participación del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), ha presentado el primer estudio integral de las relaciones filogenéticas o de parentesco de las avispas de las agallas, es decir, de los insectos himenópteros de la familia Cynipidae. Esta clasificación revisada divide la familia en 12 tribus de las cuales cuatro se proponen como nuevas: Aulacideini, Phanacidini, Diastrophini y Ceroptresini.

Los datos se han obtenido mediante el estudio morfológico y molecular de más de 100 especies de cinípidos de todo el mundo que representan todos los linajes conocidos y la mayoría de los géneros de la familia.

Una avispa de las agallas de los robles en el momento de

depositar sus huevos en una yema de roble. /MNCN

Las avispas de las agallas representan una de las interacciones planta-insecto más interesantes de las que se producen en la naturaleza, ya que estos insectos son capaces de manipular la genética y la fisiología de la planta en su propio beneficio.

Dentro de las agallas viven asociadas microcomunidades de insectos integradas por especies inquilinas parasitoides y sucesores formando redes tróficas complejas. Estas avispas y sus comunidades asociadas pertenecen al orden de los himenópteros, uno de los cuatro grandes grupos hiperdiversos de insectos, que agrupa más de 200.000 especies entre las que se encuentran hormigas, abejorros o abejas entre otros.

Agallas de cinípidos en quejigo (Quercus faginea). Obsérvense las bellotas al lado de las agallas que muchas veces son confundidas con frutos. / MNCN

“Gracias a esta investigación hemos podido confirmar que los cinípidos, o avispas de las agallas, son muy conservadores en la elección de sus plantas hospedadoras y que la expansión de sus linajes asociada a plantas herbáceas   se ha producido de manera repetida sobre diferentes grupos de plantas no relacionadas entre sí”, explica José Luis Nieves-Aldrey, investigador del MNCN.

Algunas especies de avispas de las agallas tienen mucha relevancia agroforestal ya que pueden atacar distintos árboles de la familia de las fagáceas, como las  encinas, los alcornoques y los robles. De hecho, la avispita del castaño, Dryocosmus kuriphilus, una especie invasora de reciente introducción en España, se ha convertido en una importante plaga para la producción del fruto de este árbol.

“Conocer mejor las interacciones de estos insectos con las plantas puede ayudar a mejorar el tratamiento de este tipo de plagas”, comenta Nieves-Aldrey.

Una sorprendente teoría evolutiva

Los resultados del estudio refutan algunas de las hipótesis evolutivas previas, basadas solo en datos morfológicos, que se manejaban respecto a la evolución de este grupo de insectos.

Hasta ahora se asumía que el origen de las avispas de las agallas estaba en el hemisferio norte y que, partiendo de la inducción de agallas en plantas herbáceas, se extendieron rápidamente a plantas leñosas y árboles, fundamentalmente fagáceas del género Quercus.

Agalla de Diastrophus rubi en los tallos de la zarzamora (Rubus spp.). / MNCN

“Nuestros resultados sugieren un escenario diferente, más complejo, en el que las primeras avispas de las agallas estuvieron asociadas con plantas leñosas del hemisferio sur a la vez que se encuentran evidencias de un posible origen múltiple de los cinípidos inductores de agallas”, aclara el investigador.

En cuanto a los grupos de cinípidos inquilinos que viven en las agallas, las teorías previas apuntaban a que se trataba de un grupo monofilético (especies cuyos miembros descienden de una misma especie troncal compartida exclusivamente por ellos) que habrían surgido a partir de los verdaderos inductores de agallas tras perder la facultad de inducirlas por sí mismos. Los resultados del estudio apuntan, por el contrario,  a un origen múltiple, polifilético, de los inquilinos.

“Una interesante hipótesis que se deriva del estudio es que la facultad de inducción de las agallas pudo surgir en los cinípidos a partir de distintos linajes de inquilinos en agallas de otros himenópteros, de lo que encontramos ejemplos actuales en los bosques de Nothofagus del sur de Chile”, apunta José Luis Nieves-Aldrey.

“Las relaciones de las diferentes tribus de cinípidos no han quedado completamente resueltas en el análisis, por lo que la cuestión del origen y evolución ancestral de este grupo de insectos inductores de agallas tiene aún muchos puntos oscuros que se irán dilucidando a medida que hagamos análisis más profundos, algunos de los cuales están ya en marcha”, concluye Nieves Aldrey.

Referencia

• Ronquist, F., Nieves-Aldrey, J.L., Buffington, M.L., Liu, Z., Liljeblad, J. y Nylander, J.A.A. (2015) Phylogeny,Evolution and Classification of Gall Wasps: The Plot Thickens,PLOS one. DOI: 10.1371/journal.pone.0123301

Registro de proteroterios para Argentina.

Fuente - Hallan fósiles de un raromamífero extinto en Termas de Río Hondo

Se trata de un mamífero de pequeño tamaño y muy parecido a los caballos actuales, pero sin parentesco alguno. Vivió en Termas de Río Hondo, Argentina, hace unos 5 millones de años atrás. 

Un interesante hallazgo paleontológico realizado en el centro termal más importante de Argentina, fue presentado recientemente, y es el primero de su tipo para el Museo local.

El material fue recuperado por Sebastián Sabater, del Museo Municipal Rincón de Atacama de la ciudad termense y estudiado en conjunto con Mariano Magnussen y Daniel Boh, del Museo Municipal Punta Hermengo de Miramar (Bs As) y Carlos Estarli de la Fundación Argentavis de la localidad de Berazategui (Bs As).

Los fósiles hallados, corresponde a uno pequeño mamífero de la familia de los proteroterios, los cuales no tienen parentesco directo alguno con especies actuales, perteneciente a una estirpe muy primitiva de América del Sur. El espécimen esta constituido por numerosos huesos del esqueleto, aunque falta el cráneo, sostuvieron los autores.

Durante aproximadamente 50 millones de años de casi total aislamiento, los mamíferos de Sudamérica-Antártida evolucionaron en un continente isla. Estos animales en la Antártida se extinguieron antes, debido al enfriamiento climático y glaciación que afectaría este continente durante los últimos 37 millones de años.

Los proteroterios es uno de los ejemplos más conocidos en convergencia adaptativa o evolución paralela, es decir, la semejanza entre los caballos que se desarrollaron en otros continentes, y el grupo sudamericano conocido como los proteroterios (Proterotheriidae) desarrollados en total aislamiento bio-geográfico.

Estos pequeños “falsos caballos” fueron animales gráciles de lomo relativamente corto y extremidades alargadas con pezuñas. En la cabeza, el rostro no es particularmente largo y los ojos eran grandes. Estos animales recuerdan vagamente, más que a los caballos, a las gacelas u otros animales herbívoros pequeños o medianos.

Las proporciones de sus miembros indican también que eran habitantes de espacios más boscosos que los caballos modernos, lo que permite hacer inferencias en aspectos paleoambientales y paleoclimaticos, para entender como fue la provincia de Santiago del Estero varios millones de años atrás. Algo que si asemeja a los proteroterios con los caballos es la presencia de un mecanismo de “trabado” en la rodilla, que les permitiría permanecer de pie con menos esfuerzo, y que ha sido propuesto para varias formas de mamíferos sudamericanos fósiles ya totalmente extintas.

Es la primera vez que el Museo Municipal Rincón de Atacama halla representantes fósiles de esta  familia de mamíferos autóctonos. El material fue recuperado tiempo atrás en unos pequeños acantilados sobre el Rió Dulce, próximo a la ciudad, en sedimentos que corresponden al Mio-Plioceno (unos 5 millones de años atrás), y presentado recientemente en las XXIX Jornadas Argentinas de Paleontología de Vertebrados, cuyo resumen del trabajo se halla en el libro del encuentro de investigadores y técnicos.

Pero Termas de Rió Hondo tuvo un pasado biológico muy interesante. Justamente allí, en pleno centro de la ciudad, se encuentra el Museo Municipal Rincón de Atacama con interesantes muestras de fósiles de criaturas prehistóricas que alguna vez vivieron en la provincia de Santiago del Estero, como Elefantes (stegomastodon), varias especies de perezosos y armadillos gigantes, guanacos de gran tamaño, bestias parecidas a hipopótamos, quirquinchos primitivos entre otras, como así también, restos culturales de los grupos aborígenes que habitaron esta parte del país. (Fuente: Museo Municipal Rincón de Atacama de Termas de Río Hondo).

El microecosistema de la plantas cojín, como la Azorella compacta (Llareta o Yareta)

Fuente: Neofronteras - Sobre elmicroecosistema de la plantas cojín

Las plantas cojín crean suelo y dan cobijo a cientos de especies que de otro modo no podrían sobrevivir en la alta montaña.

Muchas plantas forman cojines en forma de cúpula cuando crecen a modo de corales cerebro de las montañas. Algunas de ellas, como la llareta o yareta (Azorella compacta) que vive en el desierto de Aracama, pueden vivir hasta unos 8000 años (ver foto). Así que también se encuentran entre las plantas más longevas.

Pese a la apariencia mullida, las estructuras que forman estas plantas pueden ser bastante compactas (aunque no macizas) y tienen una función: es la forma que tiene la planta de defenderse de las duras condiciones en las que viven. Ese aspecto en forma de cúpula les protege de las temperaturas extremas, del viento y de la evaporación. Por tanto, estas plantas son muy tolerantes al estrés abiótico, como el que provocan las sequías y las bajas temperaturas.

Pero en su interior hay algo maravillo: toda una comunidad biológica compuesta de cientos de especies que sobreviven gracias a este tipo de estructuras, a salvo del viento, bajo temperaturas moderadas y con una buena humedad. Sobreviven gracias a la protección que proporciona la planta, al microambiente credo por la planta, como en el caso de la Potentilla biflora.

Dentro de esas estructuras viven desde microorganismos a animales pequeños y cada especie de planta cojín posee su propia estructura particular de cúpula que es explotada por una diferente comunidad de seres.

Igor Volkov y Irina Volkova (Universidad del Estado de Tomsk) estudiaron en las montañas Altai este tipo plantas a altura entre los 1750 y los 4000 metros. Descubrieron que la temperatura oscila mucho menos dentro de estas cúpulas. En el exterior la temperatura variaba de los 15 grados de máxima a por debajo de cero, mientras que en el interior de estas estructuras vegetales la temperatura se mantenía en unos confortables 5-7 grados.

El interior favorece la proliferación de vida microbiana, pues las hojas del interior se quedan atrapadas y son transformadas en compost por la comunidad microbiana, material que, a su vez, sirve de nutriente a la propia planta.

Así por ejemplo, el suelo que hay por debajo de la Potentilla biflora contiene 15 veces más humus que el terreno circundante y más rico en nitrógeno y fósforo. Esto favorece que otras especies vivan en el interior.

Otro equipo liderado por Yang Yang (Academia China de Ciencias en Kunming) ha estudiado este tipo de plantas en las montañas Heng Duan de la cordillera del Himalaya. Encontraron que el número de especies de plantas que viven dentro de este tipo de cúpulas es un 30% mayor que en el exterior. Especies que, en algunos casos, no podrían vivir en ese exterior.

Lo que es más, conforme la altitud es mayor y las condiciones empeoran, el número de especies en el exterior va disminuyendo, mientras que las de interior se reducen menos rápidamente.

Se ha propuesto el uso de este tipo de plantas formadora de cojines para recuperar los ecosistemas alpinos que tengan el suelo degradado. Su reimplantación produciría una cascada de efectos beneficiosos para este tipo de ecosistemas y su presencia podría ser clave para preservar la biodiversidad de este tipo de ambientes.

Referencia 

• More than just a plant: cushion plants as biodiversity protectors inhigh mountains of Siberia. DOI:10.1080/00207233.2015.1027594. Igor V. Volkov & Irina I. Volkova.
• Cushion plants can have a positiveeffect on diversity at high elevations in the Himalayan Hengduan Mountains. DOI: 10.1111/jvs.12275. Jianguo Chen, Christian Schöb, Zhuo Zhou, Qiangbang Gong, Xinhui Li, Yang Yang, Zhimin Li, and Hang Sun

Moscas con una larga probóscide como polinizadores de gimnospermas en el Cretácico

Fuente SINC

Atrapadas en ámbar en el yacimiento de El Soplao en Cantabria, se han descubierto los restos fosilizados de moscas que polinizaban plantas sin flores hace 105 millones de años

Cuando se piensa en la polinización, la imagen más común es la de una abeja o una mariposa cubiertas de polen. Pero en el Cretácico, hace entre 145 y 72 millones de años, no existían estos insectos, y la mayoría de los ecosistemas terrestres estaban dominados por plantas sin flores, llamadas gimnospermas. Un equipo de científicos ha hallado en el yacimiento de El Soplao en Cantabria unas moscas atrapadas en ámbar que las polinizaban gracias a su larga trompa muy especializada.

Reconstrucción de una de las especies descubierta en piezas de ámbar del yacimiento de El Soplao (Cantabria). / J. A. Peñas

Un equipo científico internacional ha descubierto unas moscas atrapadas en piezas de ámbar del yacimiento de El Soplao (Cantabria) que se alimentaban de néctar y polinizaban plantas gimnospermas hace 105 millones de años, según un artículo publicado en Current Biology.

Las plantas atraen a los insectos con diferentes estrategias (por ejemplo, el dulce y nutritivo néctar) para que transporten el polen entre las estructuras florales y tenga lugar la polinización, en una estrecha relación de simbiosis fundamental para el sostenimiento de los ecosistemas terrestres.

Aparte de las abejas y algunos organismos cercanos, en los ecosistemas actuales (en los que predominan las plantas con flores (angiospermas)) los principales agentes polinizadores son las mariposas con espiritrompa, los escarabajos, los tisanópteros y las moscas.

En los paisajes del Cretácico, por el contrario, "las plantas dominantes eran las gimnospermas (por ejemplo, grupos afines a pinos, abetos y cicas) que presentan principalmente una polinización debida al viento", señalan los científicos del Instituto Geológico y Minero de España (IGME), del departamento de Estratigrafía, Paleontología y Geociencias Marinas y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad de la Universidad de Barcelona (IRBio).

Moscas que polinizaban plantas cretácicas

El ámbar de El Soplao (Cantabria) está proporcionando vestigios de nuevas especies de insectos que son clave para conocer cómo era la vida en los bosques del Cretácico, cuando la actual península ibérica era una gigantesca isla.

Los insectos del nuevo estudio, dotados de una larga trompa muy especializada y perfectamente conservados en el ámbar cántabro, son dos especies de mosca de la familia Zhangsolvidae, extinguida antes de los dinosaurios. Uno de los especímenes presenta una mancha de cientos de granos de polen de una bennettital, un grupo de gimnospermas que tampoco ha sobrevivido hasta la actualidad.

La investigación muestra que la estructura interna de la larga trompa de estas moscas se ha conservado a un nivel microscópico, según ha mostrado la tomografía computarizada y el microscopio electrónico de transmisión. Los investigadores han podido demostrar que estas moscas tomaban el néctar acercándose a ellas en vuelo batido, de forma similar a los colibríes.

La dominación de los ecosistemas terrestres por las angiospermas

Se conocen unos pocos casos similares en el mundo de insectos que quedaron fosilizados en ámbar mientras acarreaban polen de una flor a otra. Estos nuevos fósiles cántabros muestran una relación muy estrecha entre las moscas y las bennettitales hace 105 millones de años. Pero no se han encontrado insectos en ámbar tan antiguo acarreando polen de angiospermas.

Su hallazgo sería de gran relevancia ya que por entonces las angiospermas empezaban a ser dominantes en los ecosistemas diversificándose en muchísimas especies. "Si los insectos estaban ya especializados para alimentarse de estructuras florales de gimnospermas, es prácticamente seguro que el paso a las angiospermas debió de producirse por entonces", indica el equipo que también ha contado con la participación del Museo de Historia Natural, la Universidad de Harvard y la Universidad de Cornell, todas ellas instituciones estadounidenses.

Referencia

• "Long-Proboscid Flies as Pollinators of CretaceousGymnosperms" Current Biology 2015. Enrique Peñalver, Antonio Arillo, Ricardo Pérez de la Fuente, Mark L. Riccio, Xavier Delclòs, Eduardo Barron and David A. Grimaldi

Primera imagen cerebral de cómo los delfines “ven” con los oídos

Fuente EUROPA PRESS

Neurocientíficos han descifrado en imágenes los sistemas sensoriales y motrices en el cerebro de los delfines, que les dan la capacidad de 'ver' con su sentido auditivo.

Un estudio publicado en Proceedings of the Royal Society B muestran que por lo menos dos áreas del cerebro del delfín están asociados con el sistema auditivo, a diferencia de la mayoría de los mamíferos, que principalmente procesan el sonido en una sola área.

"Los delfines son animales sociales increíblemente inteligentes y sin embargo, muy poco se sabe acerca de cómo funcionan sus cerebros", dice Gregory Berns, un neurocientífico de la Universidad de Emory y autor principal del estudio. "Ahora tenemos la primera imagen de todo el cerebro de los delfines y todas las conexiones de la materia blanca en el interior de la misma."

Los investigadores aplicaron una nueva técnica de imágenes de tensor de difusión (DTI) en cerebros conservados de dos delfines que murieron hace más de una década después de quedar varados en una playa de Carolina del Norte. El método para usar DTI en un cerebro no vivo fue desarrollado hace relativamente poco tiempo y sólo había sido previamente utilizado para la investigación en seres humanos fallecidos, primates y ratas.

El estudio se centró en el sistema auditivo de delfines, ya que los delfines - junto con varios otros animales, como los murciélagos usan ecolocación - para percibir su entorno. "Hemos encontrado que hay probablemente múltiples áreas en el cerebro del delfín asociadas con la información auditiva, y las vías nerviosas parecen similares a las de un murciélago", dice Berns.

"Esto es sorprendente porque los delfines y los murciélagos están muy separados en el árbol evolutivo. Se separaron decenas de millones de años atrás, pero sus cerebros pueden haber evolucionado mecanismos similares para el uso de sonido no sólo para escuchar, sino también para crear imágenes mentales".

Los datos de los escaneos DTI permitieron a los investigadores trazar las vías de materia blanca, esencialmente el diagrama de cableado para el cerebro del delfín, de alto detalle. Los resultados muestran que el nervio auditivo del delfín entra en la región del tronco cerebral y se conecta tanto al lóbulo temporal (la región auditiva de muchos mamíferos terrestres) como a otra parte del cerebro cerca del vértice conocida como la región visual primaria.

Los delfines emiten chasquidos, chillidos, silbidos y pulsos para comunicarse, navegar y cazar. La ecolocación les permite percibir objetos haciendo rebotar el sonido de las superficies.

"Los delfines son los usuarios más sofisticados de sonar biológico en el reino animal", dice Lori Marino, coautira del estudio. "Ellos pueden encontrar peces escondidos de la vista en la arena con facilidad."

Los experimentos han demostrado que los delfines pueden ecolocalizar formas complejas ocultas en 3-D y luego seleccionar esa forma por la vista. "Pueden moverse rápidamente hacia atrás y adelante entre sus sentidos de la vista y el oído", dice Marino.