La célula de la que venimos todos

 

Un nuevo grupo de arqueas que viven a más de 3.000 metros de profundidad aclaran el origen de humanos, animales, plantas y hongos

Los humanos sabemos más de la superficie de Marte que de las profundidades del océano, y hoy un ser microscópico nos lo vuelve a dejar meridiano. Un barco de exploración científica ha encontrado en el fondo del Ártico unos microbios que permiten aclarar cómo, hace más de 2.000 millones de años, una célula solitaria y primitiva dio lugar a la espectacular orgía de vida compleja que abarca a humanos, animales, plantas y hongos.

Los nuevos organismos han sido bautizados como lokiarqueas, un término que probablemente abarca a varias especies hasta ahora desconocidas. Su material genético se ha encontrado a 3.283 metros de profundidad, cerca de unas chimeneas hidrotermales entre Noruega y Groenlandia conocidas como el Castillo de Loki, el misterioso dios nórdico. Sus descubridores creen que son el puente entre la vida celular más sencilla, los procariotas, y el resto de seres vivos, los eucariotas.

Usted y todos los seres vivos que puede ver a su alrededor son miembros del gran imperio eucariota. Toda forma de vida cuyas células tienen un núcleo diferenciado para guardar el ADN, un citoesqueleto bien desarrollado y orgánulos que las mantienen vivas es un eucariota.

Este hallazgo nos acerca un poco más a poder responder la eterna pregunta, ¿de dónde venimos?"

Las arqueas componen otro dominio fundamental de la vida más desconocido. No tienen núcleo celular, pero sí rasgos genéticos que las acercan a nosotros y las alejan de las bacterias y otros procariotas. Los primeros fósiles de procariotas datan de hace unos 3.500 millones de años. Unos 1.500 millones de años después, en una Tierra irreconocible, evolucionaron las primeras células eucariotas que sustentaron una incomparable proliferación de nuevos seres vivos. Cómo sucedió es un misterio que varias hipótesis científicas compiten por explicar.

Las lokiarqueas pueden ser la respuesta. "Parecen descendientes directos de nuestro ancestro microbio”, explica a Materia Thijs Ettema, uno de sus descubridores. "Nuestro hallazgo nos acerca un poco más a poder responder la eterna pregunta, ¿de dónde venimos?", añade.

Solo el 1% de todos los microorganismos que habitan la Tierra se pueden criar en el laboratorio y estas nuevas arqueas no son una excepción. Ettema, de la Universidad de Uppsala (Suecia), y el resto de su equipo, han podido identificarlas y estudiarlas gracias a una técnica, la metagenómica, que identifica el código de barras genético de cada ser vivo de entre los sedimentos marinos y luego intenta recomponer el resto de su genoma.

Años para reproducirse

Según el trabajo, publicado en Nature, las arqueas de Loki son los microbios sin núcleo más parecidos a nuestras propias células eucariotas, de las que parecen “hermanas” en términos filogenéticos. Su genoma es mucho más evolucionado de lo esperado y contiene “unos 100 genes eucariotas” relacionados con aspectos fundamentales de este grupo, según Ettema. Algunos de estos genes producen actina, “una proteína que indica que el ancestro de los eucariotas tenía ya un citoesqueleto dinámico y tal vez un mecanismo primitivo de fagocitosis”, explica este microbiólogo. Esto es un dato clave, pues explicaría cómo apareció la mitocondria, el orgánulo que proporciona energía a todas nuestras células, cuando nuestro antepasado arquea se tragó una bacteria primitiva.

Una de las encendidas polémicas que rodea esta etapa fundamental de la vida en la Tierra es si los eucariotas evolucionaron de los procariotas antes o después de la aparición de las arqueas. El nuevo trabajo dibuja un árbol de la vida con dos ramas principales (arqueas y resto de procariotas) con los eucariotas surgiendo de la primera hace más de 2.000 millones de años. Las lokiarqueas son descendientes directos de ese ancestro común del que hablaba Ettema.

Tal vez lo más frustrante de este descubrimiento es que no sabemos qué aspecto tienen las arqueas de Loki. El estudio no se basa en el organismo en sí, sino en sus genes y proteínas. El nuevo objetivo de Ettema será sacar a estos microbios del fondo del mar y estudiarlos bajo el microscopio, lo que ofrece una doble dificultad. Primero, estas arqueas están tan esparcidas en el tenebroso y gélido fondo marino dada la escasez de nutrientes que las muestras recogidas por los barcos contienen muy pocas. Segundo, su ritmo de división celular es extremadamente lento, puede llevar años, y eso si hay suerte y los científicos adivinan de qué se alimentan. Por eso, al mismo tiempo, van a seguir secuenciando el metagenoma de las profundidades en busca de nuevas especies que aclaren cómo la unión entre los dos grandes imperios procariotas dieron lugar a un tercero, el nuestro.

El linaje perdido

La búsqueda de vida desconocida gracias a las nuevas técnicas de secuenciación genética ha empezado hace muy poco tiempo y ya están dando resultados sorprendentes, explican T. Martin Embley y Tom Williams, de la Universidad de Newcastle, en un artículo complementario publicado en Nature. "La identificación de las lokiarqueas tan pronto en la historia de este campo naciente sugiere que pronto descubriremos entre las arqueas a parientes incluso más cercanos a nosotros", opinan ambos investigadores, que no han participado en el trabajo.

Purificación López-García, una experta española en evolución microbiana que trabaja en la Universidad París Sur, ofrece una opinión independiente sobre el estudio. La hipótesis propuesta, dice, "sigue en liza con otros modelos para explicar la aparición de los eucariotas, como que surgiesen por simbiosis entre bacterias y arqueas", resalta. Uno de los mayores problemas de este y muchos oitros trabajos es que "no tienen al organismo en sí, sino que deducen su presencia a partir de los genes", resalta.

"Se trata de un estudio muy interesante, sobre todo por descubrir un linaje perdido que ayuda a entender un momento clave de la historia evolutiva sobre el que existen bastantes teorías alternativas", opina Iñaki Ruiz-Trillo, investigador del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF).

ENLACES:

https://elpais.com/elpais/2015/05/06/ciencia/1430911837_230417.html#?rel=mas

Cuestión de tamaños: la vida en la Tierra prefiere a los individuos más grandes y a los más pequeños

 RESUMEN:

Un sorprendente estudio revela que la biomasa de nuestro planeta se concentra en los dos extremos del espectro de tamaños

La vida existe en una multitud de formas y tamaños diferentes, pero una nueva investigación recién publicada en 'PLOS ONE' acaba de revelar que algunos tamaños son más 'populares' que otros. O, dicho con más propiedad, la biomasa de nuestro planeta (el material que constituye todos los organismos vivos) tiende a concentrarse en los dos extremos del espectro de tamaños, es decir, en los organismos más grandes y en los más pequeños. Algo que resulta válido para todas las especies.

Se trata del primer trabajo científico de este tipo, y ha sido realizado por expertos de las Universidades de British Columbia y McGill, en Canadá, y Rutgers, en Estados Unidos. Durante el estudio, el equipo de investigadores examinó los tamaños corporales de todos los organismos vivos de la Tierra y descubrió el inesperado patrón.

«El hecho de que la vida en la Tierra venga empaquetada predominantemente en dos tamaños es un descubrimiento sorprendente -explica Malin Pinsky, coautora del estudio-. A veces parece que los mosquitos, las moscas o las hormigas son las que gobiernan el mundo y, sin embargo, cuando hicimos los números, descubrimos que nuestro planeta está dominado por los microbios y los árboles. Esos son los socios silenciosos que reciclan los nutrientes y reponen el aire que nos rodea«.

«Los organismos más pequeños y más grandes superan significativamente a todos los demás -dice por su parte Eden. Tekwa, autor principal de la investigación. Se trata de un patrón nuevo y emergente que necesita ser explicado, y no tenemos teorías sobre cómo hacerlo en este momento. Las teorías actuales predicen que la biomasa se distribuye uniformemente en todos los tamaños corporales posibles».

Cinco años de trabajo

Para obtener sus resultados, los investigadores pasaron cinco años recopilando y analizando datos sobre el tamaño y la biomasa de cada tipo de ser vivo en el planeta, desde los más pequeños organismos unicelulares, como las arqueas del suelo y las bacterias, hasta los organismos más grandes, como las ballenas azules y las secuoyas. De este modo, descubrieron que el patrón que favorece a los organismos más grandes y más pequeños se mantiene en todos los tipos de especies, y es más pronunciado en los organismos terrestres que en los marinos.

«Los tamaños corporales más grandes -prosigue Tekwa- aparecen en múltiples grupos de especies, y sus tamaños corporales máximos están todos dentro de un rango relativamente estrecho. Los árboles, las hierbas, los hongos subterráneos, los manglares, los corales, los peces y los mamíferos marinos tienen tamaños corporales máximos similares, lo que podría sugerir que existe un límite de tamaño superior universal debido a limitaciones ecológicas, evolutivas o biofísicas».

Además de desafiar nuestra comprensión de cómo se distribuye la vida en la Tierra, estos resultados tienen implicaciones importantes para predecir, entre otros, los efectos e impactos del cambio climático. «El tamaño del cuerpo -dice Tekwa- rige muchos procesos globales y locales, incluida la velocidad a la que se secuestra el carbono y cómo la función y la estabilidad de los ecosistemas pueden verse afectadas por la composición de los seres vivo».

El estudio arroja también algunos detalles intrigantes sobre cómo se distribuye la vida en varios tipos de ecosistemas. Por ejemplo, en los arrecifes de coral. «Aunque los corales se encuentran solo en una pequeña fracción del océano -explica Tekwa- resulta que tienen aproximadamente la misma biomasa que todos los peces del mundo. Lo cual ilustra lo importante que es el equilibrio de la biomasa oceánica. Los corales sustentan una gran diversidad de peces, por lo que es realmente interesante que esos dos organismos tengan casi la misma biomasa».

¿Y qué ocurre con los humanos? Desde hace tiempo sabemos que, a pesar de que dominamos el planeta, nuestra biomasa es relativamente pequeña. Pero nuestro tamaño en relación con el de todos los seres vivos ha revelado, también, nuestra posición en el bioma global. En palabras de Tekwa, «pertenecemos al rango de tamaño que comprende la biomasa más alta, que es un tamaño corporal relativamente grande».

ENLACES:

https://www.abc.es/ciencia/cuestion-tamanos-vida-tierra-prefiere-individuos-grandes-20230329154120-nt.html

La bacteria más grande del mundo

 

RESUMEN:

El descubrimiento de la bacteria más grande del mundo, con sus complejas estructuras internas, ha sacudido la biología este año. Se supone que los microbios son microscópicos, pero Thiomargarita magnifica puede ser 5000 veces más grande que muchas células bacterianas. Alcanza fácilmente el centímetro de longitud.

Esta bacteria única, parecida a un hilillo, se descubrió por primera vez en hojas en descomposición en un manglar de la isla caribeña de Guadalupe, en las Antillas francesas.

Lo habitual en una célula bacteriana es que su ADN flote libremente en el citoplasma, pero en T. magnifica está en compartimentos llamados pepins unidos a la membrana, una innovación característica de células más complejas. En estas ‘pepitas’ se almacena el código genético de la célula, se lee el ADN y se traduce en proteínas. La presencia de estas ‘pepitas’, junto a al descomunal tamaño de estas bacterias, hacen replantear principios básicos en las ciencias biológicas.

¿QUÉ TIENEN EN COMÚN KEANU REEVES Y ESTAS BACTERIAS ASESINAS?

RESUMEN:

Una investigación descubre que las bacterias del género Pseudomonas producen un potente efecto antimicrobiano natural, eficaz tanto en los hongos de las plantas como en humanos

El estudio, publicado en la revista Journal of the American Chemical Society (JACS), y liderado por investigadores del Instituto Leibniz-HKI, probó que los productos antimicrobianos que producen las bacterias pseudomonas de forma natural son eficaces contra la plaga vegetal Botrytis cinerea, que desencadena la podredumbre del moho gris y que causa grandes pérdidas en las cosechas todos los años. El moho gris se hospeda en muchas plantas, como las fresas y las vides, y provoca tres tipos de infecciones distintas en las uvas. 

PERO ¿QUÉ TIENE QUE VER KEANU REEVES CON ESTO?

El equipo de investigación lleva tiempo trabajando con las pseudomonas, y ya sabían que son muy tóxicas para las amebas. Como las amebas y los hongos comparten algunas características, los investigadores sospecharon que las toxinas también podrían ser eficaces para matar hongos.

Hasta ahora solo se conocía una toxina responsable del efecto mortal de la bacteria, pero han descubierto que hay tres de estas toxinas.

Los investigadores encontraron genes de biosíntesis de estos productos naturales en el genoma de la bacteria. Consiguieron aislar uno de ellos y realizar más pruebas. Este grupo de productos naturales pertenece a los lipopéptidos (clases de antibióticos que tienen actividad contra las bacterias gram-positivas) no ribosómicos, con propiedades similares a las del jabón.

¿El resultado? Se dieron cuenta de que estos lipopéptidos matan con tanta eficacia que no les quedó más remedio que llamarlos keanumicinas, por lo letal de los papeles del actor Keanu Reeves.

Además, las keanumicinas son biodegradables, y no dejan residuos permanentes en el suelo. Esto significa que el producto natural puede convertirse en una alternativa ecológica a los pesticidas químicos. Igual que los personajes que encarna Keanu Reeves, un momento son eficaces asesinas de perversos hongos y al siguiente, amables con los inocentes.

KEANUMICINAS AL RESCATE

Los investigadores encontraron asimismo que los productos antimicrobianos de las pseudomonas son eficaces también en hongos que afectan a los humanos, como la Candida albicans, pero en cambio, son inofensivos para las células vegetales y humanas.
C. Albicans es el hongo responsable de la candidiasis bucal, una infección frecuente que suele afectar a la boca, la garganta o los genitales. Es además un hongo oportunista que afecta principalmente a pacientes que tienen el sistema inmunitario comprometido, para los que puede ser grave e incluso mortal.

La OMS incluyó a C. Albicans en la lista de patógenos fúngicos prioritarios como uno de los cuatro cuatro patógenos de «amenaza crítica» para la salud pública, junto con Cryptococcus neoformans, Candida auris y Aspergillus fumigatus.
Hay pocos fármacos específicamente fungicidas, por lo que se abusa de ellos, así que la keanumicina se presenta como una buena base para el desarrollo de nuevos tratamientos.

ENLACES:

https://quo.eldiario.es/ciencia/q2302931311/comun-keanu-reeves-bacterias/

DESCUBRIMIENTO: LA EVOLUCIÓN COMENZÓ ANTES INCLUSO QUE LA VIDA

 RESUMEN:

Una forma de selección natural podría haber modificado los aminoácidos en la «sopa primordial» mucho antes de que surgiera la vida en la Tierra

Aunque se han descubierto los mecanismos básicos, los detalles de cómo surgió exactamente la vida a partir de materia inerte son aún un misterio. Un nuevo estudio ha descubierto que la selección natural podría haber desempeñado un papel en este proceso, antes incluso de que la propia vida existiera en la Tierra.

En el famoso experimento de Miller y Urey, al recrear la «sopa primigenia», una mezcla de los elementos presentes en los orígenes de la Tierra, los científicos descubrieron que se formaba espontáneamente un cóctel de aminoácidos, las moléculas que forman las proteínas y que conforman el código genético de todas las formas de vida del planeta.

Aunque hay cientos de aminoácidos diferentes en la naturaleza, todos los organismos vivos, desde las bacterias hasta los elefantes, contienen un conjunto básico de 20 aminoácidos. Esto se debe a que todo puede remontarse, a través de un complejo árbol de la vida, a un único ancestro común microscópico que existió hace miles de millones de años. Pero, ¿qué tienen de especial estos 20 aminoácidos? Este era el objetivo de los científicos de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Carolina.

El equipo recreó en el laboratorio las condiciones de la Tierra primitiva, incluyendo una mezcla de aminoácidos que eran muy comunes antes de que apareciera la vida. Se cree que algunos de ellos se produjeron cuando la luz ultravioleta del Sol interactuó con los gases de la atmósfera de la época, mientras que otros llegaron a bordo de meteoritos que impactaban en el planeta con más frecuencia que ahora.

En sus experimentos, los investigadores observaron que se producía una especie de proceso de selección natural, incluso en ausencia de vida. Los compuestos orgánicos antiguos tendían a integrar en su bioquímica los aminoácidos más adecuados para plegar las proteínas en formas clave para las funciones vitales, lo que daba a estos compuestos más posibilidades de sobrevivir. Si se le daba tiempo suficiente, simplemente había más compuestos orgánicos con propiedades favorables para la vida.

Esto significa que el plegamiento de proteínas permitió evolucionar incluso antes de que hubiera vida en nuestro planeta. Antes de que existiera el ADN, se produjo una selección natural de las sustancias químicas útiles para la vida.

Los científicos afirman que este proceso podría ayudar a explicar la misteriosa transición entre la materia no viva y los organismos vivos. Una vez creadas las primeras formas de vida extremadamente simples, éstas podrían evolucionar hasta convertirse en todo lo que ha existido en los miles de millones de años transcurridos desde entonces, conservando esos aminoácidos «especiales».

Para que haya evolución en el sentido darwiniano, es necesario contar con un sofisticado sistema de transformación de moléculas genéticas como el ADN y el ARN en proteínas. Pero para replicar el ADN también hacen falta proteínas, así que tenemos el problema del huevo y la gallina. Esta investigación demuestra que la naturaleza podría haber seleccionado bloques de construcción con propiedades útiles antes de la evolución darwiniana.

Este estudio no sólo tiene implicaciones para la vida en la Tierra: también podrían aplicarse reglas similares en otros mundos. Por ejemplo, se han detectado aminoácidos en cometas y asteroides, y parecen ser bastante comunes ahí fuera. Según uno de los autores principales, Stephen Fried, «parece que al universo le encantan los aminoácidos, quizá si encontráramos vida en otro planeta, no sería tan diferente».

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https://quo.eldiario.es/naturaleza/q2303344263/descubrimiento-la-evolucion-comenzo-antes-incluso-que-la-vida/

EL VIRUS «RAPUNZEL»: UNA RAREZA EVOLUTIVA (CON COLETA)

RESUMEN: 

Un virus bacteriófago con una larga cola ha recibido el nombre de Rapunzel por el cuento tradicional de la princesa con la larga trenza

Un reciente estudio publicado en el Journal of Biological Chemistry ha revelado el secreto de una maravilla de la evolución: un bacteriófago con una cola extremadamente larga. Los bacteriófagos o fagos, para abreviar, son un grupo de virus que infectan a las bacterias y se replican en ellas. El bacteriófago con esta cola extraordinaria vive en aguas termales inhóspitas y se alimenta de algunas de las bacterias más resistentes del planeta.

Los bacteriófagos están en todas partes donde hay bacterias, incluida la suciedad y el agua que nos rodean y también en el ecosistema microbiano de nuestro propio cuerpo. A diferencia de muchos de los virus que infectan a seres humanos y animales, que sólo contienen un compartimento, los fagos constan de una cola unida a una cubierta proteica en forma de prisma que contiene su ADN.

Las colas de los fagos, como los peinados, varían en longitud y estilo; algunas son largas y elásticas, mientras que otras son cortas y rígidas. Mientras que la mayoría de los fagos tienen colas cortas y microscópicas, el bacteriófago «Rapunzel» P74-26 tiene una cola diez veces más larga que la mayoría, que mide casi una micra, aproximadamente el grosor de la seda de una araña. El apodo de «Rapunzel» procede del cuento de hadas en el que una bruja malvada encerraba en una torre a una niña con el pelo larguísimo.

Las colas de los fagos son importantes para perforar las bacterias, que están recubiertas de una sustancia densa y viscosa. La larga cola del P74-26 le permite invadir e infectar las bacterias más resistentes. El P74-26 no sólo tiene una cola extremadamente larga, sino que también es el fago más estable, lo que le permite sobrevivir e infectar bacterias que viven en aguas termales que pueden alcanzar más de 70ºC. Los investigadores han estado estudiando el P74-26 para averiguar por qué y cómo puede existir en entornos tan extremos.

El bacteriófago Rapunzel P74-26 tiene una cola diez veces más larga que la mayoría

Los investigadores utilizaron técnicas de imagen de alta potencia, así como simulaciones por ordenador, y descubrieron que los bloques de construcción de la cola se apoyan unos en otros para estabilizarse, como si fueran piezas de Lego. El P74-26 utiliza un mecanismo de «rótula» para fijar la cola, que está formada por anillos de moléculas apilados verticalmente que forman un canal hueco. En comparación con la mayoría de los fagos, el P74-26 utiliza la mitad de bloques de construcción para formar los anillos apilables que componen la cola. Esta forma de construcción molecular, con piezas grandes y resistentes (para su tamaño microscópico) es la que lo protege a altas temperaturas.

Los fagos ocupan casi todos los rincones del planeta y son importantes para diversos sectores, como la sanidad, la conservación del medio ambiente y la seguridad alimentaria. De hecho, fagos de cola larga como el P74-26 se han utilizado en ensayos clínicos preliminares para tratar ciertas infecciones bacterianas.

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https://quo.eldiario.es/ciencia/q2303308725/el-virus-rapunzel-una-rareza-evolutiva-con-coleta/

Vida microbiana en los hielos del Ártico

 

El microbiólogo español David Velázquez, experto en zonas polares e investigador del Departamento de Biología de la Universidad Autónoma de Madrid, está llevando a cabo un proyecto becado por National Geographic cuyo objetivo es desvelar los secretos de la ecología microbiana en las zonas polares.

En concreto, Velázquez estudia la dinámica de esos microorganismos en varias localizaciones del Ártico canadiense, tres de ellas ubicadas en el territorio de Nunavut (islas de Ward Hunt, Ellesmere y Cornwallis) y una en las inmediaciones de Kuujjuarapik, en el norte de Quebec. Uno de los aspectos de la investigación es conocer cómo los parámetros ambientales de estos ecosistemas extremadamente fríos influyen en la vida de estos organismos, y saber de qué forma interactúan entre ellos.

De todo el conjunto de bacterias que el microbiólogo ha podido estudiar y secuenciar genéticamente destacan sobre todo las cianobacterias, "las más importantes para el mantenimiento del sistema porque realizan la fotosíntesis y fijan el nitrógeno de la atmósfera en sus estructuras –explica–. Es decir, acumulan carbono y nitrógeno que luego irá a parar a toda la red trófica que conforma ese ecosistema".
Además, las cianobacterias aportan estructura física, lo que significa que constituyen una especie de andamiaje donde el resto de los microorganismos puede establecerse y desarrollar comunidades enteras.

«En pocas palabras, forman algo así como los bosques de las regiones polares, bosques diminutos, comprimidos en unos pocos centímetros o, incluso, milímetros», añade.

La ecología microbiana es bastante desconocida, especialmente la de las zonas polares. "Los microorganismos tienen la capacidad de vivir y establecerse en cualquier parte de la Tierra, pero son las características ambientales propias de cada lugar las que los selecciona en función de sus capacidades metabólicas", dice el científico.

En el Ártico, por ejemplo, están apareciendo áreas de terreno libres de hielo, un aspecto de gran interés para este investigador, quien in­daga de qué manera los microorganismos son capaces de colonizar las nuevas zonas que quedan al descubierto a causa del cambio climático y el calentamiento global.
En relación a este fenómeno, Velázquez obtuvo un dato de interés de una forma de lo más original: en la isla de Ellesmere, él y otros dos investigadores canadienses encontraron una botella en un montículo de piedras de señalización (o cairn) cerca de un glaciar. En el interior de aquella botella había una nota escrita el 10 de julio de 1959 por Paul Walker, un joven geólogo de la Universidad Estatal de Ohio, que había anotado la distancia a la que el túmulo se hallaba del glaciar: 4 pies, es decir, casi 1,22 metros. La medición actual realizada por los científicos arrojó la cifra de 330 pies, más de 100 metros, lo que da buena muestra del actual grado de retroceso de los glaciares.

En paralelo al proyecto becado por National Geographic, David Velázquez lleva a cabo otras iniciativas en ambos polos, todas ellas dirigidas a estudiar la vida de estos seres microscópicos esenciales para la vida en el planeta.

ENLACES:

https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/vida-microbiana-hielos-artico_12814

Bacterias, las protectoras del cuerpo humano

 

Durante décadas, hemos combatido a los más de 100 billones de microorganismos que viven en nuestro interior con antibióticos y desinfectantes. Sin embargo, con el tiempo y la investigación hemos descubierto que son nuestros aliados y que realizan funciones cruciales. Sin ellos, la vida no sería posible.

Fondo microscópico de bacterias azules.

En la boca, en la piel, en las mucosas, pero sobre todo en el colon, nos habitan 100 billones de microbios de 1.000 especies distintas. Eso implica que en nuestro organismo hay unas diez veces más células ajenas que propias. Somos una multitud.

Además, esa combinación de bacterias, al igual que le ocurre al resto de animales de la Tierra, es única para cada uno de nosotros, irrepetible, y nos identifica como si se tratase de una segunda huella dactilar. Aunque está conformada por millones de microorganismos, funciona de forma coordinada como un solo órgano, como el hígado o el corazón.

Microbiota intestinal, la clave del equilibrio

Paradójicamente, a pesar de que hemos evolucionado junto a este enjambre de microorganismos durante millones de años, solo en las últimas dos décadas hemos empezado a aprender qué funciones cruciales para la vida humana realizan, sobre todo aquellos que habitan en el colon, la llamada microbiota intestinal.

La microbiota nos ayuda a eliminar toxinas, fabricar vitaminas e incluso a entrenar nuestro sistema inmunitario.

De ella hemos descubierto que nos ayuda no solo a digerir los alimentos y extraer su energía, sino también a eliminar toxinas, fabricar vitaminas y entrenar nuestro sistema inmunitario. De hecho, las funciones que desempeña son tan cruciales que cuando esta comunidad de microbios se ve alterada comienzan nuestros problemas de salud: desequilibrios de su composición pueden dar lugar a enfermedades autoinmunes, como el asma o las alergias; ser un factor de riesgo para otras como obesidad, diabetes y cáncer, e incluso influir en la eficacia de los tratamientos farmacológicos.

Estudios recientes apuntan a que una microbiota perturbada también está implicada en condiciones neurológicas como el párkinson, la esclerosis múltiple, el autismo o la depresión. Y los científicos creen que en un futuro no tan lejano secuenciaremos el genoma de esta comunidad de microorganismos para diseñar tratamientos médicos personalizados.

Médico trabajando y examinando cultivos en placas de Petri en un laboratorio de microbiología.

Bifidobacterias, guardianas de la salud

Uno de los géneros bacterianos más importantes de la microbiota intestinal es el formado por las bifidobacterias. Estas bacterias, caracterizadas por su forma bífida que recuerda a una Y, son extremadamente beneficiosas para nuestra salud.

En 1899, un pediatra francés llamado Henry Tissier aisló por primera vez una bifidobacteria en el sistema digestivo de niños que tomaban leche materna. Acababa de descubrir una de las estrellas de la salud humana.

Las bifidobacterias influyen en el sistema inmunitario y son cruciales para la salud del aparato digestivo.

Las bifidobacterias son microorganismos que combaten, por ejemplo, la diarrea vinculada a la ingesta de antibióticos o las infecciones virales. También influyen en el sistema inmunitario, rebajan la inflamación, mejoran síntomas gastrointestinales como la hinchazón, el dolor abdominal o el tránsito lento. Y, además, producen ácidos grasos de cadena corta, cruciales para la salud del aparato digestivo.

Al nacer, el 95% de las bacterias que colonizan al bebé son, de hecho, bifidobacterias, muy abundantes también en la leche materna. Y ese número disminuye hasta el 25% en la última etapa de la vida. Las bifidobacterias se pueden tomar a través de probióticos, prebióticos y alimentos fermentados.

Así, resulta evidente afirmar que las bacterias son una parte esencial de nuestro cuerpo y que, sin ellas, sería imposible mantener el equilibrio de nuestro sistema y tener una buena salud. Por eso, la ciencia sigue investigando sus características y funciones, avanzando en el conocimiento del universo que habita dentro de nosotros.

https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/bacterias-protectoras-cuerpo-humano_18932

Un virus revivido después de pasar casi 50.000 años congelado es capaz de infectar de nuevo

 

https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/virus-revivido-despues-pasar-casi-50000-anos-congelado-es-capaz-infectar-nuevo_19143

¿CÓMO DISTINGUEN LOS INSECTOS VOLADORES ENTRE ARRIBA Y ABAJO?

 

Los insectos voladores pueden determinar la dirección de la gravedad aunque no tengan órganos sensores de aceleración

Los humanos tenemos el oído interno, un pequeño y delicado conjunto de cavidades que nos indica si estamos boca arriba o boca abajo, parados o en movimiento, y que cuando funciona mal nos produce mareos. Los drones suelen utilizar acelerómetros para estimar la dirección de la gravedad y poder mantenerse en el aire. Pero hasta ahora, la forma en que lo hacen los insectos voladores ha sido un misterio.

Los investigadores miran regularmente a la naturaleza para ver cómo resuelve ciertos problemas. La biónica -palabra artificial compuesta de biología y tecnología- ya ha copiado sistemas de localización como los de los delfines para el sonar de los submarinos, o las púas de la bardana para desarrollar el velcro. Incluso Leonardo da Vinci se inspiró en las aves para sus máquinas voladoras. Pero, ¿por qué no iba a funcionar al revés? ¿Pueden las soluciones técnicas proporcionar una visión más profunda de los fenómenos biológicos no resueltos?

Un equipo de la Universidad Tecnológica de Delft, el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia y la Universidad de Aix-Marsella ha demostrado que los abejorros pueden estimar la dirección de la gravedad haciendo que sus sensores detecten ópticamente los movimientos de su entorno y lo combinen con la modelización de su propio movimiento, es decir, la predicción de cómo se moverán. Estos resultados, publicados por los investigadores en la revista Nature, son un paso importante hacia el futuro desarrollo de diminutos drones autónomos. Además, puede explicar la forma en que los insectos voladores distinguen entre arriba y abajo. Esto demuestra cómo la sinergia entre la robótica y la biología puede dar lugar a avances tecnológicos y nuevos enfoques de investigación biológica.

Mientras que los drones suelen utilizar acelerómetros para estimar la dirección de la gravedad, los insectos voladores no tienen un sentido específico de la aceleración. Por ello, los científicos investigaron el flujo óptico, que es la forma en que un individuo percibe el movimiento en relación con su entorno. Es la impresión visual que pasa por nuestra retina cuando nos movemos. Por ejemplo, si estamos sentados en un tren, los árboles junto a las vías pasan más rápido que las montañas más lejanas. Sin embargo, el flujo visual no es suficiente para que un insecto detecte la dirección de la gravedad. El equipo de investigación descubrió entonces que combinando el flujo óptico con una predicción del movimiento es muy posible desarrollar el sentido de la gravedad.

Los experimentos de los investigadores con robots voladores muestran que este principio conduce a un control de actitud estable pero ligeramente oscilante. Según los científicos, las oscilaciones recuerdan mucho al vuelo de los insectos. Sin embargo, probar esta conjetura podría resultar difícil, ya que implica procesos cerebrales que son difíciles de controlar durante el vuelo de un animal. «Aunque esta hipótesis puede explicar teóricamente cómo los insectos voladores determinan la gravedad, todavía necesitamos la confirmación de un experimento biológico de que realmente utilizan este mecanismo», dijeron los investigadores, según un comunicado de los institutos implicados.

https://quo.eldiario.es/naturaleza/q2210747257/como-distinguen-los-insectos-voladores-entre-arriba-y-abajo/

Los virus de ARN gobiernan en secreto los océanos

 

Los virus de ARN podrían controles patrones de importancia en torno a la vida en los océanos.

RESUMEN:

Miles de virus misteriosos que se descubrieron recientemente, ocultos en los océanos del mundo, pueden ejercer una gran influencia sobre los ecosistemas oceánicos, al "reprogramar" a los organismos que infectan, muchos de los cuales son especialmente importantes en la dinámica de la vida en los océanos.

Una nueva investigación liderada por la Universidad Estatal de Ohio, en Estados Unidos, ha descubierto que los virus de ARN en el océano pueden afectar la forma en que el carbono y la energía fluyen a través de todo el ecosistema oceánico. Al mismo tiempo, ejercerían una gran influencia sobre determinadas especies, que son cruciales para el equilibrio biológico de estos ambientes. 

Virus que controlan procesos claves

De acuerdo a una nota de prensa, los hallazgos del nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Science, fueron posibles luego de profundizar en las 5.500 especies de virus de ARN marino que los científicos identificaron en un estudio previo, un número superior al esperado en áreas como el Ártico y la Antártida. Según los científicos, alrededor de 1.200 de estos virus estarían directamente relacionados con el flujo de carbono, colaborando en su transporte y almacenamiento en el fondo de los océanos.

El ARN (ácido ribonucleico) es un “pariente molecular” del ADN (ácido desoxirribonucleico). Los virus de ARN abundan en enfermedades humanas, como por ejemplo los coronavirus o los virus de la influenza. Sin embargo, muchas de las características de los virus de ARN que se descubren en el océano son desconocidas: los especialistas están aprendiendo todavía sobre las variedades existentes y los huéspedes que pueden infectar.

A pesar de esto, se sabe que los virus de ARN influyen en los microbios marinos y en los ciclos biogeoquímicos mediados por microbios. En la nueva investigación, los especialistas descubrieron algunos patrones claves de la comunidad de virus de ARN marino y precisaron su diversidad a nivel de especies, contextualizando sus impactos ecológicos de polo a polo. 

Negativo y positivo al mismo tiempo

Los resultados muestran interacciones ecológicas polares inesperadamente altas. La influencia de los virus de ARN en los ecosistemas parece ser mucho más importante de lo esperado, ya que los huéspedes afectados son ecológicamente trascendentes: al generar una “reprogramación” en esas especies, los virus de ARN tendrían la capacidad de “moldear” aspectos básicos de los ecosistemas oceánicos en general. 

Aunque estas especies virales marinas no representan una amenaza para la salud humana, se comportan como todos los virus: infectan a otro organismo y usan su maquinaria celular para hacer copias de sí mismos. Quizás el resultado es negativo para el huésped, pero al mismo tiempo las actividades de un virus pueden generar beneficios para el ambiente, por ejemplo reduciendo la proliferación de algas nocivas.

Según el líder de la investigación, el científico Matthew Sullivan, algunos de estos virus de ARN podrían diseñarse a gran escala y funcionar como reguladores de la forma en que se almacena el carbono en el océano. El tema no es secundario: a medida que los seres humanos depositamos más carbono en la atmósfera, dependemos de la enorme capacidad de amortiguación del océano para frenar el cambio climático. 

ENLACES:

https://www.msn.com/es-es/noticias/tecnologia/los-virus-de-arn-gobiernan-en-secreto-los-oc%C3%A9anos/ar-AAYs1Jh?ocid=entnewsntp&cvid=c5616eecb7a44913b0d66ab2957c360f

LOS PECES SE RECONOCEN EN EL ESPEJO (EXPERIMENTO CIENTÍFICO)

 RESUMEN:

La prueba de tener conciencia de uno mismo, es la capacidad de reconocerse en un espejo. Y los peces lo hacen

Los científicos han probado esta capacidad en elefantes, chimpancés, delfines o urracas, y ahora han demostrado que los peces también lo hacen.

¿Cómo saben que un pez se reconoce a sí mismo?

Realizan una marca marrón en su garganta, que solo pueden ver indirectamente en su reflejo. Los voluntarios eran 18 peces limpiadores, y el 94 %, es decir que 17 de ellos  se raspaban la garganta cuando se veían en el espejo.

Un animal que observa su reflejo pasa por tres estados: primero expresa un comportamiento agresivo –ya que probablemente percibe la imagen en el espejo como otro animal–, luego muestra un movimiento no natural, pero no agresivo, –ya que confirma que la imagen en el espejo no es otro animal–, y por último mira repetidamente su propio cuerpo sin agresión.

Para comprobarlo, el equipo transfirió a los peces limpiadores a un tanque con un espejo en un lado y, tres días después, a una pecera con un espejo en el otro lado. En ninguno de los recipientes los peces mostraron agresión hacia su propia imagen.

ENLACES:

https://quo.eldiario.es/naturaleza/q2202930676/los-peces-se-reconocen-en-el-espejo-experimento-cientifico/