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CURIOSIDADES CIENTÍFICAS PARA COMPARTIR

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¿Influyen nuestras bacterias en la forma en que nos comportamos?

Por Mar Gulis (CSIC)

Imagina un villano que logra controlar la voluntad de la gente mediante la manipulación de su microbiota intestinal, es decir, el conjunto de microorganismos –en su mayoría bacterias– que habitan en nuestro intestino y nos ayudan a digerir los alimentos. Tore Midtvedt, del Instituto Karolinska de Estocolmo, sugirió en clave de humor que éste podría ser el argumento de una novela negra. Cuentan la anécdota Carmen Peláez y Teresa Requena, investigadoras del CSIC, en su libro La microbiota intestinal (CSIC-Catarata). Tal y como señalan en la obra, hoy existe un creciente interés en torno a ese fascinante eje cerebro-intestino-microbiota.

Una parte de la comunidad científica está investigando la relación bidireccional que se da entre la microbiota y el funcionamiento del cerebro o incluso nuestros comportamientos. Se trata de un campo sumamente interesante, pero también muy complejo. La pregunta que espera respuesta es “si podemos conceder a los microorganismos cierto papel como participantes en nuestra inconsciencia”, que a su vez imperceptiblemente puede dictar nuestra conducta, señalan Peláez y Requena.

Las investigadoras recogen en el libro algunos ejemplos de esta tesis. John Cryan y Timothy Dinan, de la Universidad de Cork (Irlanda), sostienen que “las bacterias influyen en nuestro comportamiento alimentario”. Desde esta perspectiva, “la microbiota lanzaría alguna señal al cerebro para informarle de que le aporte tal o cual tipo de nutrientes, que son los que habitualmente ingerimos y a los que se ha adaptado su metabolismo”. Es más, el que nos apetezcan determinados alimentos se debe a la ‘expectativa de recompensa’ (el placer anticipado que nos aporta la elección), algo que depende de los niveles de dopamina en el cerebro. Y precisamente “algunas bacterias como H. pylori modulan la producción de dopamina y, por tanto, los niveles de recompensa. ¿Estaría esta bacteria del estómago diciéndonos qué es lo que nos apetece comer?”, se preguntan las investigadoras.

Helicobacter Pylori es una de las bacterias que habitan en nuestro estómago KGH / Wikipedia

Pero las relaciones entre el cerebro y la microbiota pueden ser más sofisticadas. Algunos autores consideran que esos millones de microorganismos serían capaces de manipular otros comportamientos. Por ejemplo, “influir en nuestro estado de ánimo a través de la serotonina, conocida como hormona de la felicidad, o tener el papel contrario y producir malestar o incluso dolor”. Peláez y Requena aluden a estudios recientes que han vinculado el estrés de los recién nacidos que sufren de cólicos con un desequilibrio intestinal producido por una pérdida de diversidad bacteriana.

Y aún más sorprendente es la siguiente hipótesis que plantean: la posibilidad de que las bacterias puedan manipular los comportamientos sociales, es decir, “nuestras preferencias para relacionarnos incluso sexualmente o para vivir en grupos sociales”. Las investigadoras se refieren a la mosca del vinagre, un insecto que, a la hora de aparearse, parece estar influido por la bacteria Lactobacillus plantarum, ubicada en su tracto intestinal. “Aparentemente esta bacteria produce metabolitos a partir de la fermentación del almidón que ingiere la mosca y que inducen la producción de feromonas, influyendo así en sus preferencias sexuales de apareamiento al solo elegir moscas que también ingieren almidón. Podríamos decir que la bacteria ayuda a la mosca a buscar pareja y, además, una pareja con sus mismos gustos alimentarios”.

Ahora bien, ¿se pueden extrapolar estas teorías a los seres humanos? Según algunos expertos, sí. Concretamente, las investigadoras citan a Michael Lombardo, de la Universidad Grand Valley (EE UU). Este autor defiende que la evolución de los seres vivos invertebrados y vertebrados hacia el comportamiento gregario y social “no ha respondido solo a la necesidad común de defensa, optimización de recursos alimentarios o crianza de la prole. Podría existir también otro factor más sutil como la necesidad de transmisión interindividual de una microbiota beneficiosa que aporta múltiples beneficios”.

Peláez y Requena coinciden en que, teniendo en cuenta los beneficios nutricionales y protectores que la microbiota intestinal nos aporta y la facilidad de transmisión vertical y horizontal en el ámbito familiar y social, estas teorías también pueden ser válidas para la especie humana. No obstante, advierten, “aún hay que profundizar en los mecanismos concretos por los que la microbiota afecta a la salud humana y a nuestro comportamiento”.

¿Se pueden clasificar los olores?

Por Laura López Mascaraque (CSIC)* y Mar Gulis (CSIC)

En los últimos años nos han llegado noticias de la posible existencia de nuevos sabores. A los que ya nos son conocidos (dulce, salado, amargo, ácido y umami), se van sumando otros como el ‘oleogustus’ o sabor a grasa o el ‘sabor a almidón’ de los alimentos ricos en carbohidratos o azúcares complejos. No obstante, ninguno de estos sabores está confirmado, dado que todavía no se han descubierto receptores específicos en la lengua que los identifiquen. Pero, ¿qué pasa con los olores? Ambos sentidos, el gusto y el olfato han estado siempre muy ligados. Somos capaces de detectar infinidad de olores, eso es cierto, pero, ¿somos capaces de definirlos? ¿Percibimos todos los humanos los mismos olores y nos provocan a todos la misma sensación?

De los cinco sentidos, el olfato es el más desconocido, pero también el más primitivo, el más directo, el que más recuerdos evoca y el que perdura más en nuestra memoria. Nos da información de nuestro mundo exterior; aunque con frecuencia esto sucede de forma inconsciente. Cuando olemos, las moléculas emitidas por una determinada sustancia viajan por el aire y llegan a las neuronas sensoriales olfativas, situadas en la parte superior de la nariz, que son las responsables de reconocer el olor y hacer una conexión directa entre el mundo exterior y el cerebro.

El olfato es el sentido más primario. / Christoph Schültz.

El mecanismo es el siguiente: en nuestra nariz se encuentra el epitelio olfativo donde hay millones de células denominadas neuronas sensoriales olfativas.  En los cilios que tienen estas neuronas (receptores olfativos) es donde ocurre la interacción entre el compuesto volátil y el sistema nervioso. Las moléculas de olor encajan en los receptores olfativos como una llave en una cerradura. Cuando esto ocurre, se libera una proteína y tras una serie de acontecimientos se crea una señal que finalmente es procesada por el encéfalo. Parece un mecanismo relativamente sencillo, pero si tenemos en cuenta que nuestra nariz conserva aproximadamente 400 tipos de receptores olfativos o que las neuronas olfativas se renuevan constantemente a lo largo de nuestra vida, la única población neuronal donde esto sucede, la cosa se complica.

En nuestra cultura el valor que se le atribuye al sentido del olfato es muy bajo. Es casi imposible explicar cómo huele algo o describir cómo es un olor a alguien que carece de olfato, que es anósmico. Ya que no existe un nombre para un olor determinado, es generalmente el objeto lo que da nombre a ese olor: a limón, a jazmín…pero, ¿existe alguna clasificación? A lo largo de la historia los olores se han tratado de clasificar de diferentes maneras. Platón ya distinguía entre olores agradables y desagradables y, más adelante, el naturalista Linneo distinguía hasta siete tipologías de olores basándose en que los olores de ciertas plantas nos evocan olores corporales o recuerdos. Así, teníamos olorosas o perfumadas, aromáticas, fuertes o con olor a ajo, pestilentes o con olor a cabra o sudor, entre otras. En 1895, Zwaardemaker agregó a la lista de Linneo dos olores (etéreo y quemado) y en 1916, Hans Henning presentó un diagrama en forma de prisma donde colocaba seis olores básicos en la base y olores intermedios en las aristas y caras. John Amoore, ya en el siglo XX, clasificaba siete olores primarios en la naturaleza basándose en el tamaño y forma de sus moléculas: alcanfor, almizcle, menta, flores, éter, picante y podrido.

Ninguna de estas clasificaciones ha llegado a aceptarse universalmente. Una de las más recientes utiliza métodos matemáticos y, tras el estudio de 144 olores, los clasifica en diez categorías: fragante/floral, leñoso/resinosa, frutal no cítrico, químico, mentolado/refrescante, dulce, quemado/ahumado, cítrico, podrido y acre/rancio. Sin embargo, probablemente ninguna de estas clasificaciones representa las sensaciones primarias verdaderas del olfato. Los aromas son mezcla de olores primarios formados por diferentes compuestos químicos y cada estructura molecular confina un olor propio. Hasta la orientación de las moléculas afecta a su olor, ya que cuando una molécula es quiral o espejo (sin eje de simetría), en una forma huele a una cosa y en su forma especular, a algo distinto. Este es el caso de la carvona, que puede oler a comino o a menta según su orientación, o del limonelo, que asociamos a la naranja o al limón.

Esquema funcional de olor. / Lluis Fortes.

A estas alturas ya habrá quedado claro que es muy complejo llegar a una clasificación concreta y a gusto de todos. Además hay que tener muy en cuenta la importancia de la componente social, cultural y personal de los olores. Al percibir determinados olores, estos evocan imágenes, sensaciones o recuerdos. Esto se debe a que el olfato forma parte del llamado sistema límbico, el centro de emociones del cerebro, formado por varias estructuras que gestionan las respuestas fisiológicas ante estímulos emocionales.

La información olfativa se procesa en la corteza olfatoria primaria, que tiene una conexión directa con la amígdala y el hipocampo. Dado que la amígdala está relacionada con la memoria emocional y el hipocampo con la memoria y el aprendizaje, ambos tienen un potencial enorme para evocar recuerdos. Los recuerdos asociados a olores no son tanto hechos o acontecimientos, como las emociones que estos olores pudieron haber provocado en nosotros en un momento determinado de nuestras vidas.

En definitiva, el olfato tiene unas implicaciones sociales y emocionales muy importantes: determinados olores pueden cambiar nuestro humor, despertar emociones o evocar recuerdos ¿Podremos llegar en un futuro a poder guardar olores en alguna ‘caja de recuerdos’? Esto nos permitiría destaparlos y desencadenar un torrente de emociones en todos los sentidos.

* Laura López Mascaraque es investigadora del Instituto Cajal  del CSIC y autora, junto con José Ramón Alonso de la Universidad de Salamanca, del libro El olfato de la colección ¿Qué sabemos de?, disponible en la Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata.

La mala hierba ¿nace o se hace?

* Por José Manuel Martín (CSIC)

Pocos grupos de estudio dentro de la ecología y la agricultura son bautizados con un término tan contundente y negativo como las malas hierbas. Cuando hablo del objeto de nuestro trabajo con amigos, no falta la rápida respuesta tirando de refranero: “mala hierba nunca muere”. Incluso a veces los más centrados solicitan la pócima mágica que acabe con esas molestas plantitas que invaden su huerto vecinal.

En las definiciones dadas por los expertos, queda claro el carácter subjetivo y antropocéntrico del concepto. La European Weed Research Society (EWRS) en 1986, y después la Sociedad Española de Malherbología (SEMh), definen las malas hierbas como toda planta o vegetación que interfiere con los objetivos o las necesidades del hombre”. Por tanto, además de en huertos y cultivos, colocamos a la mala hierba obstruyendo viales y acequias o malogrando el césped de cualquier instalación deportiva. Las características que definen a estas plantas pioneras son tener más de un ciclo vital por año, órganos subterráneos con los que regenerarse, producciones muy altas de semillas, rápido crecimiento y pronta floración… Del número de ‘habilidades’ que presente depende que nos encontremos ante una planta con alto potencial como mala hierba.

Borago officinalis y Portulaca oleracea. / Sonja Schlosser y Frank Vincentz

De las 250.000 especies vegetales que existen, se calcula que un 3% actúan como malas hierbas. Así, aunque pueda parecer que cualquier especie tiene el potencial de interferir con nuestros intereses, la realidad es que hay características que predisponen a este 3% a manifestar un comportamiento pernicioso. Podríamos traducir más de una veintena de estos atributos fisiológicos en un único rasgo ecológico: la capacidad para colonizar y desarrollarse con éxito en hábitats perturbados. No hay que olvidar que nuestras protagonistas ya estaban aquí mucho antes de que existieran cultivos, caminos, acequias y campos de fútbol. Simplemente hemos puesto a su alcance entornos con una fuerte antropización que favorecen su carácter colonizador.

Así pues, una mala hierba lo es en la medida que afecta al ser humano, sin ser algo intrínseco a la biología de la planta. De hecho, especies catalogadas como malas hierbas y que pueden ocasionar pérdidas en huertos y cultivos, como la borraja (Borago officinalis), son a la vez cultivadas de manera habitual para su consumo. Y vamos más allá. Según el The world’s worst weeds -algo así como la biblia de las especies nocivas para la agricultura-, en el top ten de las malas hierbas, encontramos la verdolaga (Portulaca oleracea), que resulta habitual en las fruterías de Portugal.

El caso más paradójico se da cuando una especie de cultivo ya cosechada, por ejemplo una cebada, se presenta como hierba no deseada en otro cultivo posterior sobre el mismo terreno. Esta situación se designa con el término de ‘ricio’. ¿Podríamos deducir por tanto que la cebada en este caso es una mala hierba? Sí, sin duda.

‘Campo de trigo con cuervos’. / Vincent Van Gogh

Las malas-buenas hierbas

Parece una contradicción intentar resaltar aspectos positivos de algo que se califica como malo en su denominación, por eso nos deberíamos referir a este grupo vegetal con un término sin carga peyorativa: plantas arvenses. Proteger el suelo de la compactación y erosión, servir de hábitat a enemigos naturales de las plagas, favorecer la presencia de polinizadores, ser utilizadas para fines medicinales y alimenticios son algunos de sus beneficios, además de su indudable valor paisajístico y social. ¿Cómo hubiera pintado Van Gogh ‘Campo de trigo con cuervos’ o Monet sus ‘Amapolas’?

Además, la presencia de arvenses contribuye a la biodiversidad y el equilibrio ecológico. Muchas veces ha sido el propio ser humano, en su afán de convertir los campos en factorías intensivas de producción alimentaria, el que ha creado el ‘monstruo’ de la mala hierba, provocando la irrupción de especies de difícil control a causa de la eliminación de especies compañeras que ejercían un control sobre aquellas.

Desde este punto de vista, se ha empezado a tomar conciencia de la necesidad de protección legal sobre las comunidades de arvenses. Gran Bretaña, en su Plan de Acción por la Biodiversidad de 1994, ya establece como uno de sus 46 hábitats prioritarios los Cereal field margin hap, definidos como “franjas de terreno entre los cultivos de cereal y el límite con la campiña, extendiéndose dentro del cultivo en una distancia concreta, manejada para favorecer a las especies objeto de conservación”. No todo van a ser osos panda y flores inaccesibles de remotas cumbres en el conservacionismo.

 

* José Manuel Martín es técnico del departamento de Protección Vegetal del Instituto de Ciencias Agrarias (ICA) del CSIC.

Una de libros científicos para la Feria de Madrid

Cada junio los libros acuden a una cita obligada en el Parque de El Retiro de Madrid. La ciencia también tiene hueco en este encuentro anual entre textos y lectores. La Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata presentan las novedades de sus colecciones ¿Qué sabemos de? y Divulgación, ambas escritas por investigadores e investigadoras con el fin de acercar al gran público temas de actualidad científica de forma sencilla y amena. Este año los microbios que habitan en nuestro intestino, las algas como alimento, el olfato y la participación de las mujeres en la Primavera Árabe protagonizan algunos de los títulos que se presentarán en el pabellón de actividades culturales de la Feria del Libro.

El jueves 1 de junio a las 12:30 horas, la ciencia de lo diminuto aparece en escena. En pocos años la nanotecnología se ha incorporado a un ritmo frenético en múltiples ámbitos, pero, como toda tecnología, la capacidad de controlar el nanomundo también tiene su ‘lado oscuro’. Marta Bermejo y Pedro Serena intentan centrar el debate sobre las aplicaciones y los posibles daños que puede comportar esta actividad en Los riesgos de la nanotecnología.

Uno de los retos a los que se enfrenta la sociedad en el siglo XXI es el de ser capaz de alimentar a una creciente población mundial, y las algas –uno de los recursos marinos más abundantes y menos explotados- son una posibilidad para paliar este problema. Elena Ibáñez y Miguel Herrero describen en Las algas que comemos algunas de las características únicas que poseen estos organismos vivos para convertirse en la base de la alimentación del futuro.

¿Quién no ha pasado tardes enteras jugando al ajedrez? Su complejidad, su profundidad e incluso su belleza nos siguen atrayendo como el mejor de los retos. La inserción de las matemáticas en el estudio del juego ha supuesto una simbiosis perfecta que alimenta, por un lado, el avance hacia la partida de ajedrez perfecta y, por otro, el desarrollo de nuevas mejoras en campos como el de la programación informática o la inteligencia artificial. Razvan Iagar habla de este juego milenario en Matemáticas y ajedrez.

El proceso reproductivo tiene una importancia vital en cada una de sus fases. El libro La reproducción en la Prehistoria de la colección Divulgación busca contribuir a valorar este proceso social básico, que además es susceptible de regulación y control. Sus autores Assumpció Vila-Mitjà, Jordi Estévez, Francesca Lugli y Jordi Grau, sostienen que este proceso no se limita a lo biológico y, apoyándose en un ilustrativo recorrido fotográfico, transmiten que ha estado regulado por normas sociales que permitían garantizar la continuidad de las sociedades desde la Prehistoria.

 

 

Tardes de feria con ciencia

El lunes 5 de junio a las 18:00 horas, Carmen Peláez y Teresa Requena, autoras de La microbiota intestinal, explicarán la importancia de las bacterias que habitan en nuestro intestino y contribuyen a mantenernos saludables. La microbiota intestinal nos ayuda a digerir los alimentos, coopera con nuestro sistema inmune y optimiza el aprovechamiento energético de la dieta. Pero además, investigaciones recientes están tratando de descifrar en qué medida estos seres microscópicos también pueden afectar a nuestra actividad cerebral.

Por su parte, El olfato nos habla del más desconocido de nuestros cinco sentidos, a pesar de que es el más directo, el que más recuerdos evoca y el que más perdura en nuestra memoria. Sus autores Laura López-Mascaraque y José Ramón Alonso expondrán como el olfato puede ser una nueva herramienta diagnóstica para algunas enfermedades.

M. Valderrama presentará Los desiertos y la desertificación. En su texto, el investigador de la Estación Experimental de Zonas Áridas aclara las diferencias entre ambos términos, explicando qué es un desierto y qué no lo es, identifica las causas que lo originan y expone cómo se produce el proceso de degradación del territorio.

Cierra esta tarde de presentaciones La isla de Pascua, de la colección Divulgación. Escrito por Valentí Rull, la publicación sobre el lugar habitado más remoto del planeta responde a cuestiones como quiénes fueron los pobladores originarios de este lugar y con qué fin construyeron los moai, o cuándo y por qué desapareció esta civilización de la isla.

Las presentaciones se realizarán en el Pabellón Bankia de actividades culturales. Puedes consultar aquí la programación detallada. Además, los autores de las colecciones firmarán sus libros en las casetas de la Editorial CSIC (número 14) y de la editorial Los libros de la Catarata (número 149).

Diez años de Top 10 de especies asombrosas

Por Mar Gulis (CSIC)

Una saltamontes rosa brillante y una araña con forma de sombrero de mago con increíbles dotes para el camuflaje; plantas que ‘sangran’ y orquídeas que recuerdan a la representación del diablo son algunas de las Top 10 descubiertas en 2016. Como cada año, el comité liderado por el doctor Quentin D. Wheeler, del International Institute of Species Exploration , en el que participa el investigador del CSIC en el Museo Nacional de Ciencias Naturales Antonio García Valdecasas, elabora esta lista que nos recuerda la importancia de conocer y clasificar la biodiversidad.

Este año se cumplen diez años desde que comenzó a elaborarse este listado. El objetivo de la iniciativa es recordar que la crisis de la biodiversidad actual hace que las especies se extingan antes de que dé tiempo a descubrirlas.

La lista se da a conocer hoy para celebrar el aniversario de Carlos Linneo, botánico sueco del siglo XVIII considerado padre de la taxonomía moderna. Las cifras varían, pero, según la comunidad científica, quedan alrededor de 12 millones de especies por descubrir, cinco veces más de las que ya se conocen.

Las especies Top 10 de 2016

1. Eriovixia gryffindori, una araña con sombrero de mago

Esta araña diminuta, de menos de dos milímetros de largo, debe su nombre al sombrero del mago Godric Gryffindor, uno de los personajes de la saga de Harry Potter. Hasta  ahora solo se han descubierto hembras de esta especie cuyas forma y colores le sirven para camuflarse en la hojarasca en la que se esconde durante el día. Se cree que la especie es nocturna y endémica de los bosques húmedos de la zona centro-occidental de la India donde construye redes verticales en forma de esfera.

Eriovixia gryffindori. / Sumuka J. N.

2. Eulophophyllum kirki, la saltamontes rosa de camuflaje

Algunas especies se encuentran cuando menos te lo esperas. Esta experta del camuflaje fue descubierta mientras los investigadores buscaban tarántulas y serpientes en Borneo. Las hembras de estos saltamontes aprovechan su color y su capacidad para mimetizarse (tanto el cuerpo como las patas parecen hojas) para esconderse entre el follaje. Miden unos cuatro centímetros y frente al rosa brillante que exhiben, los machos de la especie son completamente verdes.

Debido a que la zona en la que viven está altamente protegida, los investigadores no han podido colectar ningún ejemplar y solo las fotografías prueban su existencia. A veces el avance de la ciencia choca con las medidas que se imponen para proteger áreas naturales.

Eulophophyllum kirki. / Peter Kirk

3. Pheidole drogon, una hormiga con grandes espinas para masticar

Es una de las dos especies de hormigas espinosas descubiertas en Papúa Nueva Guinea. Hasta ahora se pensaba que las espinas dorsales características de este grupo de especies eran un mecanismo de defensa, pero su estudio pormenorizado, que incluye microtomografías (imágenes de rayos x en tres dimensiones), sugiere que algunas de estas espinas sirven de anclaje para los músculos encargados de sostener unas cabezas y mandíbulas, especialmente grandes en el caso de los soldados. Estas hormigas usan las espinas para triturar semillas que, de otra manera, no podrían utilizar como alimento.

Pheidole drogon. / Masako Ogasawara

4. Gracilimus radix, la rata omnívora

Esta rata parece ser una buena muestra de inversión evolutiva ya que es la única de entre sus parientes, estrictamente carnívoros, que mantiene una dieta variada. Es gris-marrón, pequeña y esbelta con orejas redondeadas y una cola con poco pelo. Está estrechamente emparentada con las ratas de agua de la isla indonesia de Célebes e incluye raíces en su alimentación, de ahí su nombre. Incluyendo esta, ya se han descubierto siete especies de ratas en esta isla desde 2012.

Gracilimus radix. / Kevin Rowe

5. Scolopendra cataracta, un ciempiés submarinista en peligro

Este nuevo ciempiés es negro, tiene 20 pares de patas y llega a medir 20 centímetros de largo. Es la primera especie de ciempiés jamás observada capaz de sumergirse en el agua y correr por el fondo de la misma manera que en tierra firme. La situación de su población es muy preocupante debido a que su hábitat está desapareciendo rápidamente por el aumento de la actividad turística en el área.

Scolopendra cataracta. / Siriwut Edgecombe

6. Potamotrygon rex, una raya de agua dulce brasileña

Potamotygon Rex. / Marcelo R. de Carvalho

Esta gran raya de agua dulce es endémica del río Tocantins, en Brasil. El espécimen tipo mide 1.110 milímetros de longitud y los ejemplares grandes pueden pesar 20 kilos. Es otra de las 350 especies de este río que no es encuentran en ningún otro lugar de la Tierra. Es de color pardo negruzco y con motivos sorprendentes amarillos y anaranjados.

7. Solanum ossicruentum, un arbusto con frutos ‘sangrientos’

Cuando maduran, los frutos de este arbusto son duros, como si fueran huesos de frutas y al cortarlos, la planta parece sangrar. Esas características han servido para bautizarlo como ossicruentum, hueso sangriento. Cuando se corta, su carne se oxida y pasa del color verde blanquecino al rojo sangre. Los botánicos conocen la especie desde hace 50 años, pero erróneamente se había considerado que era una variación de la especie S. Dioicum.

Solanum ossicruentum. / Christopher T. Martine

8. Illacme tobini, el milpiés extensible

Los milpiés Siphonorhinid  tienen el record de número de patas con 750, pero esa cifra se podría ver superada por Illacme tobini. Este milpiés recién descubierto tiene 414, pero continúa añadiendo segmentos de cuerpo con las patas correspondientes a lo largo de su vida. Alargado, similar a un hilo de unos dos centímetros de longitud y sin ojos, este milpiés, descubierto en el Parque Nacional Sequoia (EEUU),  pertenece a un antiguo linaje de hace 200 millones de años. Vive en pequeñas grietas bajo la superficie del suelo y segrega un producto químico desconocido para defenderse. Cuatro de sus patas están modificadas para transferir espermatozoides a las hembras que segregan seda.

Illacme tobini. / Pail Marek

9. Telipogon diabolicus, la orquídea del diablo

Dicen que el diablo está en los detalles. En este caso, está en esta orquídea. La nueva especie Telipogon diabolicus tiene una estructura reproductiva derivada de la fusión de la flor masculina y femenina con un aspecto que recuerda a las representaciones de la cabeza del diablo. Considerada en peligro crítico, la especie es conocida solo en el sur de Colombia, donde crece en un bosque de montaña actualmente muy amenazado por la reconstrucción de una carretera. Solo en Colombia existen alrededor de 3.600 especies de orquídea, cientos de ellas a la espera de ser descritas.

Telipogon diabolicus. / M. Kolanowska

10. Xenoturbella churro, un gusano primitivo y simétrico

Descubierto a más de 1.700 metros de profundidad en el Golfo de California,  Xenoturbella churro, un gusano marino de diez centímetros de longitud, es un representante de un grupo de gusanos primitivos de una de las ramas más tempranas en el árbol genealógico de animales bilateralmente simétricos. Al igual que algunos de sus parientes, se cree que se alimenta de moluscos. Es de color naranja rosáceo y tiene cuatro surcos longitudinales profundos que recuerdan a los churros, de ahí su nombre. Estas criaturas primitivas tienen boca, pero no ano, y nos recuerdan la increíble biodiversidad que habita en los océanos.

Xenoturbella churro. / Greg Rouse

Géiseres, fumarolas y fuentes termales: cuando la tierra hierve bajo el suelo

* Por Mar Gulis (CSIC)

Se cree que Geysir, el primer géiser conocido del mundo y que da nombre a este fenómeno, situado en el valle de Haukadalur, al norte del lago Laugarvatn (Sur de Islandia), ha ejercido su actividad geotérmica desde hace más de 10.000 años. Este fenómeno natural tan longevo como espectacular puede albergar la energía renovable del futuro. Es el caso de la energía geotérmica, un recurso natural que aprovecha el calor de las aguas subterráneas para la climatización de los hogares y obtener agua caliente sanitaria de forma ecológica.  Este tipo de energía es muy utilizada en países con un terreno de alta actividad volcánica, como Islandia, Nueva Zelanda, Japón, Filipinas o el oeste de los Estados Unidos. Además de ser una energía 100% renovable, también se manifiesta en la naturaleza de formas sorprendentes y diversas.
En la naturaleza podemos encontrar las diferentes formaciones de hidrogeología geotermal:

Aguas termales del Potosí, Bolivia. / Iain y Sarah vía Wikimedia Commons

Fuente termal: Las más comunes, ya que no necesitan de terreno volcánico, tan solo encontrarse cerca de una línea de falla que permita el ascenso del agua a altas temperaturas. El agua, en forma de laguna o fuente, emana a una temperatura superior a los 36.7o C, la temperatura del cuerpo humano, y es apta para el baño y el uso sanitario y/o calefactor.

Géiser Strokkur (Islandia). / Eliezer Sánchez

Géiser: El agua escapa a presión en forma de surtidor a intervalos regulares. La temperatura oscila entre los 80o y los 100oC. El fenómeno se produce cuando el agua de lluvia se acumula en depósitos subterráneos o cavidades internas y posteriormente el magma calienta el líquido hasta aumentar su presión vaporizándolo y expulsándolo al exterior.

Fumarola: El agua mana en forma de vapor de manera continuada por las grietas de un volcán o superficie volcánica debido a que su temperatura supera los 100o. En función de la temperatura y las sustancias que expulsen hay varios tipos: frías, secas, alcalinas, etc.

A diferencia de estas formaciones, otras tienen el mismo tipo de emanación, pero se dan en lugares muy diferentes. Tal es el caso del volcán de fango, en el que la emanación de gases proviene de un yacimiento de petróleo y provoca un burbujeo de lodo en la superficie, o las fuentes hidrotermales, en las cuales la fumarola se encuentra sumergida bajo el agua.

Incluso en estos lugares tan extremos del paisaje también es posible la vida, ya que como explicamos en este post, bacterias como ‘Conan’ son capaces de sobrevivir, incluso bajo las temperaturas más altas.  O en entornos como el Mar Muerto donde, con niveles de salinidad casi diez veces superiores a los del Mediterráneo, aún es posible albergar vida. A estos organismos, capaces de resistir las condiciones más adversas posibles, se les conoce como extremófilos.

Fumarola en Námaskarð (Islandia). / José Ángel Acinas

Para el aprovechamiento de esta energía en España es necesario saber que en los yacimientos geotermales de la península la temperatura del agua oscila entre los 50º y los 90ºC. Las áreas con mayor concentración de energía de estas características se encuentran en el sureste andaluz, Cataluña, Galicia y en la zona central de la península ibérica (Madrid).

Estos yacimientos de baja temperatura son utilizados parcialmente y no a pleno rendimiento, ya que esta energía geotérmica se usa principalmente para la calefacción y el suministro de agua caliente en edificios de balnearios, así como en viviendas, colegios y recintos agrícolas (invernaderos).

El archipiélago canario, sin embargo, posee yacimientos de alta temperatura (superiores a los 100-150°C), aptos para la producción de energía eléctrica, dado que se trata de un terreno de origen volcánico. No obstante, aún no se ha establecido ninguna planta de energía geotermal de alta temperatura.

 

* Parte de la información ha sido extraída del libro ‘La vida al límite’ (CSIC-Catarata) del investigador Carlos Pedrós-Alió, del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona ICM-CSIC

¿Cómo verías si fueras un perro o un periquito?

Por Elisa Pérez Badás (CSIC)*

El conocido fenómeno del arco iris se produce cuando la luz solar atraviesa las gotas de agua contenidas en la atmósfera y esta es descompuesta en la parte del espectro electromagnético que conocemos como espectro visible. Para el ojo humano, este gradiente de longitudes de onda se traduce en los siete colores fundamentales (rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta), comprendidos entre los 400 y 700 nanómetros del espectro. Sin embargo, otros animales son capaces de percibir luz emitida a diferentes longitudes de onda, fuera de lo que nosotros conocemos como ‘luz visible’.

Arco iris

/Alexis Dworsky.

Pero, ¿cómo funciona la visión en color en los humanos y primates más cercanos? En pocas palabras, cuando la luz solar llega a la retina, se activan unas células especializadas llamadas conos, que actúan como receptores de distintas regiones del espectro. En el caso de los humanos, existen tres tipos de conos que se activan con la llegada de luz visible, responsables de que identifiquemos los colores como rojos, azules o verdes. Nuestro sistema visual es, por tanto, tricromático. Un momento… todos sabemos que la gama de colores que podemos identificar es mucho más extensa, ¿y todo ello con solo tres receptores? La clave está en que la información recogida en las células de la retina se transmite, por medio del nervio óptico, al cerebro, donde es interpretada. ¿Qué ocurre, por ejemplo, cuando vemos un objeto azul? Cuando un objeto es azul, significa que refleja luz a longitudes de onda corta, y por tanto excita las células de la retina sensibles al ‘azul’. Sin embargo, si las células activadas son de dos o más tipos, el color que se interpreta en el cerebro dependerá, precisamente, de la proporción de receptores activados de un tipo u otro. Esto es lo que ocurre cuando nosotros percibimos un color verde-azulado, mientras que nuestro vecino asegura que es más bien azul-verdoso.

Visión comparada

Recreación de la visión de un perro (arriba-dcha), un gato (abajo-izda) y una abeja (abajo-dcha), comparado con lo que vería un humano. /Alleyesonparis.com

Otros mamíferos, como es el caso del perro, lo tienen peor para distinguir los verde-azulados. Tampoco podrán admirar todos los colores del arco iris, ya que su visión es dicromática, es decir, solo tienen dos tipos de receptores, sensibles a longitudes de onda cercanas al amarillo y al azulado-ultravioleta. Eso sí, por muchos colores que podamos distinguir, nuestro sistema visual también tiene sus limitaciones: no todo es tan ‘de color de rosa’. De hecho, los rangos de longitudes de onda a los que se activan los conos se superponen, haciendo que la capacidad visual y el poder de discriminación de la visión humana no sean tan precisos como podríamos pensar.

Las aves, por el contrario, tienen un sistema visual bastante más preciso. Poseen visión tetracromática, y por tanto incorporan un cuarto tipo de cono, que es capaz de percibir luz en el rango del ultravioleta (entre 300 y 400 nanómetros). También poseen otro tipos de conos de los que los mamíferos carecemos: los conos dobles, que otorgan otra vía de información sobre la luminosidad de los objetos totalmente desconocida para el ojo humano. Además disponen de una sustancia oleosa especializada que posiblemente confiera mayor agudeza visual. Gracias a estas particularidades de la visión en aves se ha descubierto que especies tan comunes, como el periquito o el herrerillo común, muestran en realidad colores invisibles al ojo humano, útiles para la selección de pareja.

Otros grupos animales disponen de un sistema visual completamente distinto, como el de los insectos, que agrupan varios miles de unidades receptivas en cada ojo. Es lo que se conoce como ojo compuesto. Pongamos como ejemplo las libélulas, que poseen 35.000 omatidios o unidades visuales en cada ojo, hasta 11 pigmentos receptores sensibles a la luz, y además son capaces de detectar luz polarizada.

Langosta mantis. / Charlene Mcbride via Pixbay

Pero el rey de la percepción visual es sin duda alguna la langosta mantis. Con unos 16 tipos de receptores, ojos compuestos formados por numerosas unidades visuales y la capacidad de detectar luz polarizada, los colores deben jugar un papel importante para estos crustáceos,  ya que su complejo sistema visual les permite reconocer distintos tipos de corales, presas, depredadores o competidores. No obstante, estudios recientes han mostrado que este sistema es solo temporalmente eficiente, ya que una mayor discriminación de colores requeriría un procesado neuronal demasiado complejo.

Sin duda, muchas especies poseen ojos más complejos y eficientes que los del ser humano, pero no poseen la complejidad cerebral que se requiere para integrar la información visual. Quizá estos animales tengan receptores suficientes para ver un arco iris mucho más colorido, pero desde luego, no ‘disfrutarán’ de él como lo hacemos nosotros.

*Elisa Pérez Badás es investigadora en el Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC (@liss_ael).

La hipótesis de la higiene o por qué la excesiva limpieza perjudica la salud

Por Mar Gulis (CSIC)

Portada del libro La microbiota intestinal (CSIC-Catarata)

Alrededor de un 10-20% de la población infantil mundial sufre dermatitis atópica, un trastorno crónico que suele manifestarse con piel seca, descamada  e irritable y que evoluciona a modo de brotes en los que los síntomas se intensifican. Esta enfermedad también afecta a otros grupos de edad, pero lo llamativo es su aumento en los últimos años y que la mayoría de los afectados se concentra en países industrializados. ¿Qué explica esta mayor prevalencia? Una de las explicaciones se basa en la hipótesis de la higiene, formulada por David Strachan ya en 1989. Este epidemiólogo sugirió que la creciente incidencia de enfermedades autoinmunes, como la dermatitis atópica y algunas alergias, se relacionaba con una exposición cada vez menor a los gérmenes.

En su libro La microbiota intestinal, las investigadoras del CSIC Carmen Peláez y Teresa Requena recogen esta teoría. La premisa es la siguiente: los millones de microorganismos -sobre todo bacterias- que habitan nuestro intestino, la microbiota, son esenciales para mantenernos saludables, pues refuerzan los mecanismos de defensa ante determinadas enfermedades, nos ayudan a digerir alimentos e incluso facilitan el desarrollo neurológico. Pero ¿qué sucede si no adquirimos correctamente esa microbiota o si ésta no es lo suficientemente diversa? Que podemos padecer más fácilmente “enfermedades como la obe­sidad, la inflamación intestinal y los trastornos neurológicos”, explican las investigadoras.

La siguiente pregunta es: ¿Por qué puede darse esa falta de microbiota? Aunque las causas varían en cada individuo, y obviamente la herencia genética es determinante, la hipótesis de la higiene puede ser un factor a considerar. “Los avances sanitarios y las medidas higiénicas de potabilización del agua y procesado alimentario” han reducido la exposición de niñas y niños a los agentes externos e infecciosos. Como consecuencia no se produce “una correcta colonización inicial del intestino por microbiota, que es la encargada de ‘educar’ al sistema inmune para evitar después una hiperreactividad frente a estos agentes externos”, afirman en el libro. Efectivamente, en los países más industrializados “la prevalencia de la dermatitis atópica en niños, al igual que otras enfermedades autoinmunes como la enfermedad inflamatoria intestinal, diabetes tipo 1 o la esclerosis múltiple, ha aumentado muy rápidamente en comparación con sociedades menos desarrolladas, donde la higienización y los sistemas sanitarios son aún muy escasos o inexistentes”, apuntan. Esto consolidaría la hipótesis de la higiene. Nuestro sistema inmune se forma a través de “un proceso de aprendizaje por prueba y error mediante señales que recibe del entorno”. Si una persona crece y se desarrolla en un ambiente excesivamente limpio y aséptico, su sistema inmune no recibe suficientes señales microbianas.

Los avances sanitarios y las medidas higiénicas han reducido nuestra exposición a agentes microbianos / Wikipedia

En su obra, las investigadoras mencionan a Graham Rook, de la Universidad College de Londres, que propone la siguiente metáfora: cuando nacemos, nuestro sistema inmune es “como un ordenador que no contiene prácticamente datos, con unas estructuras anatómicas a modo de hardware y unos genes evolutivos que actúan como software. El sistema necesita de la exposición microbiana para acumular archivos de memoria que le permitan reconocer y tolerar alérgenos inofensivos, microbiota comensal o sus propias células, y evitar así errores que lleven a ataques inmunes inapropiados”. Por el contrario, “si las señales de ‘amigos tradicionales’ que recibe a través de alimentos, agua o animales domésticos son insuficientes, tendrá más posibilidades de cometer errores” y, por tanto, de que aparezcan enfermedades autoinmunes.  Desde esta perspectiva, los avances sanitarios y tecnológicos que tanto progreso han generado, reflejan también, según Peláez y Requena, “otra contradicción más de nuestra sociedad desarrollada, que provoca cambios muy rápidos que nuestro organismo no ha tenido tiempo de asimilar”.

Ciencia en el Barrio: un proyecto para la igualdad de oportunidades

Por Mar Gulis (CSIC)

Según la última encuesta de Percepción social de la ciencia de la FECYT, cerca de un 5% de ciudadanas y ciudadanos participan en actividades de divulgación científica durante la Semana de la Ciencia y la Tecnología y hasta un 16% visita al menos una vez al año algún museo de ciencia. La mayoría de las participantes son personas que ya tienen un interés previo, muchas de ellas incluso son asiduas y otras constituyen lo que se conoce como público cautivo: alumnas y alumnos que asisten a actividades organizadas por sus centros escolares durante la jornada escolar. Incluso en estos casos, este público cautivo pertenece a institutos de secundaria habituales en las actividades que inundan cada año nuestras ciudades. La dificultad está en llegar a aquellas personas que no solo no acuden sino que ni siquiera conocen estas iniciativas.

‘Ciencia en el Barrio. Divulgación científica para el desarrollo social y la igualdad de oportunidades’ es un proyecto que busca cubrir esta laguna y facilitar el acceso a las actividades de divulgación científica a segmentos de la población que por sus características socioeconómicas hasta ahora no participaban de ellas. La iniciativa, puesta en marcha por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y que cuenta con el apoyo económico de la FECYT, se está desarrollando en cinco distritos de Madrid: Puente de Vallecas, Hortaleza, Carabanchel, Villaverde y San Blas. En ellos, a través de la colaboración de seis Institutos de Educación Secundaria de la red pública, el CSIC ha organizado cerca de medio centenar de actividades sobre temas de actualidad científica con diferentes formatos: talleres experimentales, conferencias, clubes de lectura, exposiciones y visitas guiadas a centros de investigación punteros. En su fase piloto han participado más de un millar de estudiantes de 4º de la ESO, nivel en el que el alumnado aún no ha tenido que elegir de forma definitiva el itinerario docente con la clásica separación de letras y ciencias. El resto de alumnas y alumnos del centro, así como las comunidades educativa y vecinal, también pueden participar en algunas de las actividades.

Ciencia en el Barrio

Durante un año, las chicas y los chicos han tenido la oportunidad de hablar de tú a tú con el personal investigador y técnico del CSIC; desmontar mitos y estereotipos sobre la ciencia; hacer preguntas y experimentar con todos sus sentidos. Catas de chocolate, talleres de cocina macromolecular, charlas sobre las aplicaciones de la luz o sobre cómo se forman las ideas, son algunas de las actividades en las que han participado. También han dialogado con los autores en clubes de lectura sobre libros de temas tan diversos como los neandertales, los robots o la vida de Alan Turing.

Y han sabido aprovechar la oportunidad. Han preguntado y debatido hasta dejar pasar el tiempo del recreo y alargar las horas programadas inicialmente para las actividades.

En la nueva etapa del proyecto, que comenzará este próximo abril, el CSIC aumentará el número de institutos y estudiantes implicados y fomentará la participación de las vecinas y vecinos de los distritos. Una de las principales novedades será la organización de una feria de divulgación científica en la que un grupo de chicas y chicos explicarán a otros estudiantes, familiares y vecinos los experimentos desarrollados en sus aulas con la tutela del CSIC.  Esperemos que sea la primera de muchas ferias.

 

Llega Arbolapp Canarias, la app del CSIC para descubrir los árboles de las islas

Por Mar Gulis (CSIC)

El drago es una de las especies descritas en Arbolapp Canarias / Magui Olangua

Tal y como prometimos hace un año, os presentamos Arbolapp Canarias. Dragos, lentiscos, adernos, palmeras y demás especies de los bosques canarios son los protagonistas de esta aplicación para dispositivos móviles que os podéis descargar hoy mismo. De carácter gratuito, la nueva app permite a cualquier usuario identificar los árboles silvestres del archipiélago. Para los habitantes de las islas, Arbolapp Canarias puede ser la herramienta perfecta para conocer un poquito mejor su particular botánica. Para el resto de los habitantes del planeta –la app puede consultarse tanto en castellano como en inglés–, quizá sea la excusa perfecta para planear una escapada a las islas en la próxima Semana Santa o cuando se tercie.

Esta aplicación incluye información sobre 92 especies de árboles que pueblan los hábitats naturales canarios. Cada árbol tiene una ficha que incluye fotografías, mapas, un texto descriptivo y varias curiosidades. Por ejemplo: ¿Sabíais que el último drago descrito en el mundo solo vive en los riscos más inaccesibles de Gran Canaria? ¿O que la resina del lentisco se ha mascado como chicle desde la época de la Grecia clásica? ¿O que los aborígenes canarios usaban varas de acebuche para fabricar sus armas defensivas? Al utilizar Arbolapp Canarias, que además de estar lista para su descarga en móviles Android e iOS cuenta con una versión web, encontraréis estas y otras muchas anécdotas.

La nueva app –hoy se presenta en Gran Canaria– es un complemento de Arbolapp, la aplicación dedicada a los árboles silvestres de la Península Ibérica que fue creada por el CSIC en 2014 y que hoy supera las 350.000 descargas. Como sucede con su antecesora, Arbolapp Canarias se ha diseñado para que cualquiera puede utilizarla; no es necesario tener conocimientos de botánica para identificar las especies mediante los dos tipos de búsqueda que contiene: una guiada, en la que hay que escoger en sucesivas pantallas la alternativa que mejor describe el ejemplar que se quiere identificar; y otra abierta, que permite encontrar árboles por provincia, tipo de hoja, fruto, flor u otros criterios.

La app permite identificar 92 árboles silvestres canarios a través de dos tipos de búsqueda: una guiada y otra abierta / Jonathan Rueda

Eso sí, el lugar idóneo para utilizar la aplicación es el medio natural. La app funciona de manera autónoma sin conexión a internet; al centrarse en árboles silvestres –aquellos que crecen espontáneamente sin intervención humana–, Arbolapp Canarias no incluye especies que solo se encuentran en parques, jardines, calles o terrenos forestales. Así que os recomendamos que planifiquéis excursiones por los exuberantes parajes naturales canarios para disfrutar de la naturaleza y aprender botánica de una manera divertida.

Esta iniciativa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha sido desarrollada por su Área de Cultura Científica, el Real Jardín Botánico y el Jardín Botánico Canario ‘Viera y Clavijo’, unidad asociada al CSIC y adscrita al Cabildo de Gran Canaria. Además, Arbolapp Canarias ha recibido financiación de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT).

Para descargarla debéis acceder a Play Store o Apple Store. Después ya solo tendréis que buscar una buena ruta para descubrir cientos de detalles y curiosidades sobre los árboles canarios.