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CURIOSIDADES CIENTÍFICAS PARA COMPARTIR

Archivo de Septiembre, 2016

‘Octopus vulgaris’ y otros caníbales sexuales

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Otopus vulgaris practicando canibalismo en el medio natural / Manuel E. Garci

Por Mar Gulis (CSIC)

En noviembre del año pasado el proyecto Cefaparques, liderado por el investigador del CSIC Ángel Guerra, constató por primera vez la existencia de canibalismo sexual en pulpos. Este comportamiento permite a las hembras de Octopus vulgaris obtener un aporte extra de energía para sobrevivir en el periodo de cuidado de sus crías, fase que dura cuatro meses en la que no comen nada y necesitan vivir de sus propias reservas.

El canibalismo es un comportamiento bastante extendido en el reino animal y que ha podido ser documentado en algunas especies de arácnidos, insectos y anfípodos, dándose también entre gastrópodos y copépodos. Esta práctica, particularmente común en numerosas familias de arañas y escorpiones, llega a tener efectos significativos en el tamaño y la distribución relativa de géneros en una población. Por lo general se trata de una conducta que beneficia a la hembra, pues aumenta su éxito reproductivo.

Hembra adulta de Lycosa hispanica, en la Sierra de Chinchilla (Albacete). Autor: Guillermo García-Saúco

Hembra de Lycosa hispanica, en la Sierra de Chinchilla (Albacete) / Guillermo García-Saúco

Recientemente un grupo de investigación en el que ha participado la Estación Experimental de Zonas Áridas del CSIC, en Almería, ha estudiado el canibalismo sexual en la tarántula mediterránea (Lycosa hispanica). Su reproducción es la habitual en las arañas: el apareamiento y la fecundación no ocurren a la vez, sino que las hembras almacenan el esperma en su interior hasta que los huevos están listos para ser fecundados.

Según los resultados de este estudio, un tercio de las hembras de la tarántula mediterránea se alimentan del macho en lugar de aparearse con él, una vez que tienen esperma almacenado de un encuentro anterior. Esta práctica, que es más frecuente cuanto mayor es el número de machos disponibles, les aporta importantes beneficios biológicos, ya que tienen más descendencia y de mayor calidad que las que sólo se alimentan de presas.

El estudio ha resultado sorprendente, pues casi todos los datos anteriores procedían de experimentos de laboratorio, que no siempre reflejan de manera fiable el comportamiento en libertad. En esta ocasión, los investigadores han trabajado con animales dentro de parcelas controladas en zonas semidesérticas de Almería, que es el hábitat natural de la especie. Los científicos barajan la hipótesis de que la escasa disponibilidad de alimento en estas zonas propicia este tipo de comportamiento.

araña de espalda roja

Araña de espalda roja (Latrodectus hasselti) / Doug Beckers

Otro caso curioso es el de la araña de espalda roja (Latrodectus hasselti). En esta especie se ha observado que el macho llega incluso a sacrificarse buscando la muerte, dando unas lentas volteretas hasta quedar en una postura en la que a la hembra le resulta fácil comérselo. Debido a los ataques que sufren por parte de sus parejas sexuales, los machos de esta especie de araña tienen una expectativa de vida de apenas 7 meses, mientras que las hembras llegan a vivir 2 o 3 años.

Este tipo de canibalismo se sumaría a otros en los que los machos se comen a la descendencia de un anterior progenitor o en los que unas crías se comen a otras. Como siempre, la naturaleza no deja de sorprendernos y una práctica que nos puede resultar violenta y difícil de comprender resulta efectiva y de gran ayuda para la supervivencia o mantenimiento de determinadas especies.

Max Born: la responsabilidad ética de la ciencia

sergio brionesPor Sergio Barbero* (CSIC)

La influencia que la ciencia y la tecnología ejercen sobre nuestras vidas es cada vez más notable. Por ello es fundamental que quienes trabajan en ciencia asuman unos principios éticos. A pesar de esta acuciante necesidad muchas son las carencias de la praxis deontológica en ciencia. De ahí que el testimonio histórico de quienes guiaron su vida por unos criterios éticos sea de inestimable valía en los tiempos actuales.

Max_BornUno de estos testimonios es el de Max Born, al que se le concedió el Premio Nobel de Física por sus investigaciones fundamentales en mecánica cuántica. Durante su dilatada vida (1882-1970), Born tuvo que afrontar dos guerras mundiales, un exilio forzado por los nazis −era alemán y judío− y, entre medias, la dramática evolución de una concepción idealizada de la ciencia hacia una perspectiva mucho más compleja.

El despertar de la conciencia ética de la ciencia surgió en Born durante la Primera Guerra Mundial, influido, entre otros, por el que sería unos de sus mejores amigos: Albert Einstein. La mayor parte de la intelectualidad alemana −incluidos los más destacados científicos− apoyó sin ambages las decisiones bélicas del imperio germánico, salvo contadas excepciones como la del propio Einstein. La primera decisión ética trascendente de Born fue negarse a participar en la unidad de investigación sobre armas químicas liderada por su amigo Fritz Haber, lo cual supuso la ruptura de su amistad. Born comprendió que “sin unos límites a lo permisible, pronto cualquier cosa será permitida”. En una progresiva conversión personal, Born acabaría participando durante el invierno de 1917 en reuniones clandestinas en las que se debatía si Alemania debía utilizar la “guerra submarina sin restricciones”, la cual Born calificó, sin paliativos, como “asesinato de masas”.

Como tantos otros científicos judíos, Born –que sentía un fuerte apego por la cultura alemana− sufrió gravemente las consecuencias del ascenso del nazismo. Tuvo que exiliarse a Escocia y perdió hasta un total de treinta y cuatro familiares y amigos. Durante este periodo, Born dedicó gran parte de su tiempo y esfuerzo a ayudar a los refugiados judíos que huían del horror nazi. Como representante en el área de física de dos organizaciones de refugiados, su misión consistía en encontrar posibles trabajos y en escribir recomendaciones y propuestas de potenciales candidatos. En su generosa labor Born no solo se preocupó por profesores o investigadores, sino que también intentó ayudar a otro tipo de personas −como por ejemplo artistas− que se vieron obligadas a emigrar.

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Bomba de Nagasaki.

Cuando comienza la Segunda Guerra Mundial, Born y su mujer Hedwig residían en Edimburgo. Desde allí, a pesar de su innato pacifismo, Born defendió el combate decidido contra el nazismo, e incluso llegó a participar en investigaciones militares (aunque sin mucha relevancia) durante algún periodo de la guerra. Como alemán y como judío, sabía lo que hubiese significado la victoria del Tercer Reich. A pesar de todo ello, como hiciera en la Primera Guerra Mundial, se opuso firmemente al uso desmedido de la violencia. Así, condenó el uso de las bombas atómicas contra Hiroshima y Nagasaki y el bombardeo indiscriminado de ciudades. Lamentablemente, Born fue una excepción, ya que pocos fueron los que no se dejaron arrastrar por la inercia de unos patrones de comportamiento que oscilaban entre el miedo paralizador y el éxtasis dogmático.

Tras recibir el Premio Nobel en 1954, pese a su avanzada edad, Born inició una fructífera actividad en pos del desarme nuclear. Sugirió a Bertrand Russel preparar un manifiesto firmado por varios premios nobeles y que, dirigido a los gobiernos y a la opinión pública, alertase sobre los problemas éticos del armamento nuclear. La idea condujo, tiempo después, a la aparición del celebérrimo manifiesto Rusell-Einstein, que fue firmado por once científicos de primera línea entre los cuales se encontraba él mismo. Born fue también promotor del manifiesto de los 18 de Gotinga, de gran influencia, que pretendía evitar el desarrollo del programa nuclear armamentístico en la República Federal de Alemania.

Consciente de la barbarie de la Segunda Guerra Mundial y la amenaza nuclear, el ánimo de Born durante el último periodo de su vida osciló entre un acervado pesimismo −quizá difícil de evitar tras todo lo vivido– y un brío de esperanza en lo humano. Nos quedamos con su visión más optimista, como cuando escribió: “Si el hombre está hecho de tal manera que su curiosidad le conduce a la autodestrucción, no hay esperanza para él. Sin embargo yo no estoy convencido de ello, ya que además de su cerebro tiene su corazón. El amor es un poder tan fuerte como el átomo”.

 

*Sergio Barbero Briones es investigador del CSIC en el Instituto de Óptica (CSIC) y autor de la biografía Max Born, editado por la Fundación Emmanuel Mounier.

Eclipses, tránsitos y ocultaciones

Luis CuestaPor Luis Cuesta* y Mar Gulis (CSIC)

Si miramos al cielo con atención mañana por la tarde-noche podremos observar un sutil eclipse de luna desde la mayor parte de España. Parte de nuestro satélite se teñirá de rojo y se oscurecerá, sin dejar de verse por completo, al bloquear la Tierra los rayos de Sol que llegan a la Luna. Es lo que se conoce como un eclipse penumbral parcial, que se produce cuando los tres cuerpos se alinean de forma que una parte de la Luna entra en el cono de penumbra creado por la Tierra.

eclipse luna

Eclipse total de luna visto desde el Observatorio de Calar Alto (Almería). / Juan Pedro Gómez Sánchez.

Aprovechamos la ocasión para hablaros de eclipses, tránsitos y ocultaciones; fenómenos que se producen cuando los cuerpos astronómicos se encuentran alineados. Es la diferencia en el tamaño aparente de los cuerpos lo que hace que se dé uno de ellos y no los otros.

Se habla de eclipse cuando el tamaño de los cuerpos es similar. Así, en los eclipses de Sol los tamaños aparentes de nuestra estrella y nuestro satélite son casi iguales, por lo que la Luna tapa completamente al Sol. A veces, los cambios en las distancias relativas, debidos a que las órbitas no son exactamente circulares, producen eclipses anulares, en los que la Luna no tapa completamente el disco solar.

La ocultación ocurre cuando el cuerpo más cercano, el que pasa por delante y produce la ocultación, es mucho más grande que el más lejano, el ocultado. El cuerpo ocultado desaparece completamente durante un tiempo hasta que vuelve a aparecer al otro lado del ocultador. Es lo que pasa, por ejemplo, cuando los planetas del sistema solar pasan por detrás del Sol.

transito venus

Tránsito de Venus visto desde Cartagena. / Juan Pedro Gómez Sánchez.

Por el contrario, un tránsito se da cuando el cuerpo más cercano, el que pasa por delante, es mucho más pequeño que el más lejano, el transitado. Durante el tránsito, el cuerpo pequeño no tapa completamente al grande, sólo oculta parte de su luz en la zona del tránsito. Sólo los planetas interiores, como Mercurio y Venus, pueden producir tránsitos sobre el Sol. En promedio, se producen 13 tránsitos cada 100 años en el caso de Mercurio –el próximo será en noviembre 2019– y cada 1000 años en el caso de Venus –habrá que esperar a 2117 para ver el siguiente–.

 

¿Por qué hay tan pocos eclipses de Sol si la Luna pasa por delante de él cada 28 días?

Un dato importante es que no basta con que los cuerpos estén en conjunción (es decir, que se encuentren en la misma posición proyectada sobre el plano de su órbita) para que se produzca uno de estos fenómenos: los cuerpos, además, deben estar debidamente alineados. Eso explica que no tengamos un eclipse de Sol y otro de Luna más o menos cada 28 días, cada vez que la Luna pasa por delante del Sol (luna nueva) o detrás de la Tierra (luna llena). Los eclipses son eventos poco frecuentes porque la órbita de la Luna está inclinada un poco más de 5 grados con respecto al plano de rotación de la Tierra, de forma que la mayoría de las veces que los astros están en conjunción no se alinean de forma necesaria para que ocurran estos fenómenos.

De igual manera, no siempre que Marte está en conjunción con el Sol se produce una ocultación (Marte pasa por detrás del Sol) porque su órbita tiene una ligera inclinación de casi 2 grados con respecto a la eclíptica. Tampoco en el caso de Mercurio, con 7 grados de inclinación de su órbita, ocurre un tránsito o una ocultación cada vez que se produce una conjunción con el Sol.

conjunción mercurio

Ejemplos de posibles conjunciones de Mercurio. En el caso A) no se produce tránsito, en el caso B), sí porque están además alineados. / Luis Cuesta.

Los tránsitos, claves en la ‘caza’ de exoplanetas

Los tres eventos que hemos visto han servido a lo largo de la historia para determinar parámetros fundamentales en astronomía. Por ejemplo, los tránsitos sirvieron para obtener la primera medida bastante aproximada de la distancia entre la Tierra y el Sol, parámetro en el que se basan todas las medidas de distancia al resto de objetos en el universo. Las ocultaciones, por su parte, han servido para determinar la forma, posibles satélites e incluso la atmósfera de varios planetas menores del Sistema Solar, como Plutón. En estos casos, lo que se ha observado es la ocultación de estrellas por estos cuerpos.

Eclipse anular de sol de visto cerca del horizonte. / Juan Pedro Gómez Sánchez.

Eclipse anular de sol de visto cerca del
horizonte. / Juan Pedro Gómez Sánchez.

Hasta ahora hemos hablado sobre todo de eventos dentro de nuestro Sistema Solar pero los tránsitos, ocultaciones y eclipses también se producen en estrellas lejanas. Las estrellas dobles eclipsantes son un buen ejemplo y han servido para detectar los primeros agujeros negros. Pero por lo que destacan sobre todo los tránsitos es por su importancia en la búsqueda de vida en el Universo más allá de la Tierra. En los últimos años han sido la herramienta que ha permitido detectar la mayor parte de los exoplanetas que conocemos.

El efecto es similar al que se da en los tránsitos de Mercurio o Venus por delante del Sol: el exoplaneta, mucho más pequeño que su estrella, no la oculta completamente y únicamente produce una ligera disminución en la luz observada cuando pasa por delante. A partir de esta variación periódica del brillo se puede determinar la órbita del astro y su tamaño. En algunos casos, cuando ha sido posible observar también el tránsito secundario (cuando el exoplaneta pasa por detrás de la estrella), se ha podido estimar además la masa del exoplaneta y su temperatura. Además, en ciertos casos, se ha podido evidenciar la presencia de una atmósfera alrededor del exoplaneta estudiando la luz de la estrella que la atraviesa (algo parecido a lo que sucede con la luz que tiñe de rojo nuestro satélite durante un eclipse de luna).

Curva de luz de la estrella WASP-3 durante el tránsito de su exoplaneta. / Luis Cuesta.

Curva de luz de la estrella WASP-3 durante el tránsito de su exoplaneta. / Luis Cuesta.

Gracias a esta técnica ya se han encontrado varios planetas muy parecidos a la Tierra en tamaño, aunque todavía no con condiciones adecuadas para la vida tal y como se da en la Tierra. La ventaja del estudio de estos tránsitos es que se reproducen en cada paso del exoplaneta y permiten mejorar los resultados repitiendo sistemáticamente las observaciones. Pero, además, es seguro que el avance de las técnicas de observación nos llevará a encontrar gemelos de la Tierra con condiciones propicias para la vida. Determinar realmente su existencia en esos exoplanetas es otra cuestión pues aún no se ha dado con un identificador inequívoco de vida; es otro camino por recorrer en astrobiología.

 

* Luis Cuesta es astrofísico y se dedica a la promoción y divulgación de la ciencia.

El 98% del hábitat de los mamíferos en España, amenazado por las carreteras

Por Mar Gulis (CSIC)

El lince ibérico es una de las especies más afectadas por el aumento de las carreteras / Wikipedia

Mamíferos como el lince ibérico ven deteriorado su hábitat natural por el aumento de las infraestructuras humanas / Wikipedia

En 2050 nuestro planeta tendrá más kilómetros de carreteras asfaltadas que los que nos separan del planeta Marte. Aparte de facilitar el transporte de mercancías y personas, ¿qué otras consecuencias tiene la construcción frenética de estas infraestructuras?

Una investigación del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) y de la Concordia University of Montreal analiza sus efectos sobre la vida y supervivencia de aves y mamíferos. El estudio señala que “las carreteras y edificaciones fragmentan y deterioran el medio natural impidiendo que muchas poblaciones animales dispongan de las áreas que necesitan para sobrevivir”.

¿Por qué suponen las carreteras semejante amenaza? Aurora Torres, investigadora principal del proyecto, apunta varias causas, si bien no todas operan por igual en cada una de las especies afectadas. “En primer lugar está la mortalidad por atropello, pero también se ha detectado un efecto barrera; las especies que evitan cruzar las carreteras se quedan cada vez más aisladas, lo que a su vez puede provocar una pérdida de diversidad genética en sus poblaciones”, explica. “Además, estas infraestructuras producen un deterioro del hábitat que puede conllevar una pérdida de recursos para algunos animales”.

Tras cartografiar el entramado de infraestructuras de transporte del continente europeo, la investigación ha constatado una presencia masiva de las mismas. Torres señala que el aumento de carreteras “implica que los animales no tienen muchas posibilidades de vivir alejados de la influencia humana”.

En el caso de España, la situación es paradójica. En nuestro país, igual que en algunos escandinavos y bálticos, todavía existen zonas relativamente grandes alejadas de infraestructuras humanas. Pero, al mismo tiempo, la región mediterránea, una de las de mayor biodiversidad del planeta, es la que más desarrollo urbano ha experimentado en los últimos años. Esa circunstancia tiene un impacto sobre la distribución de especies. Por ejemplo, en la Península Ibérica, “el oso pardo, el águila imperial o el lince ibérico muestran una mayor prevalencia en zonas alejadas del ser humano, de ahí la importancia de conservar las áreas con escasa influencia de infraestructuras”, explica el investigador del MNCN Juan C. Alonso.

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En las próximas décadas, el 90% de las carreteras se construirá en los países en vías de desarrollo / Teo Gómez

A través de análisis que describen cómo se reduce la densidad de aves y mamíferos cerca de las infraestructuras, los autores del estudio estiman que el 98% de hábitat de los mamíferos sufre el impacto de las carreteras. En el caso de las aves, un 55% del territorio que utilizan se ve afectado. Además, los modelos predicen una disminución demográfica global de un 22% para las aves y un 47% para los mamíferos con respecto a lo que ocurriría en una situación ideal, sin infraestructuras. “La mera existencia de carreteras no va a provocar en la mayor parte de los casos la extinción, pero sí puede causar una reducción del número de individuos. Esto, sumado a otras presiones, sí puede poner en peligro a varias especies”, explica Torres.

Realizado el diagnóstico, ¿qué se puede hacer? Básicamente, prevenir la pérdida de biodiversidad. El estudio puede ser una herramienta para evaluar los efectos de futuros desarrollos de infraestructuras en distintos escenarios. Los investigadores miran especialmente a los países en vías de desarrollo, con ecosistemas menos fragmentados y todavía ricos en biodiversidad. “Es en estas áreas donde se construirá el 90% de las carreteras en los próximos 40 años”, señala Torres. “Nuestra investigación puede servir para tomar decisiones más acertadas respecto al de trazado de las carreteras o para determinar si compensa o no la construcción de infraestructuras que comporten una importante pérdida de biodiversidad”, concluye.