martes, 24 de noviembre de 2015

¿Quién es Lucy, la australopiteco?

Hace 41 años un grupo de paleontólogos descubrió en Etiopía los fósiles de un humanoide de 3,2 millones de años de antigüedad

Lucy, la australopithecus
Representación de la famosa hembra de australopiteco de hace 3,2 millones de años bautizada Lucy / DAVE EINSEL (GETTY IMAGES)r
Lucy es el esqueleto más famoso del mundo. Hace 41 años, un grupo de paleontólogos descubrió en Hadar, al noreste de Etiopía, el conjunto de restos fósiles de un australopiteco que vivió hace 3,2 millones de años. Era una hembra de 1,1 metros de altura y se trató del primer hallazgo de un humanoide en buen estado que logra explicar la relación entre los primates y los humanos.
Los trabajos de rescate recuperaron el 40% del esqueleto y tras varios estudios se confirmó que esta Australopithecus afarensis ya caminaba en dos extremidades inferiores. Lucy tiene los pies arqueados como los humanos actuales, lo que indica que era bípeda y que su especie había dejado de trepar árboles como los primates. El hallazgo la ubica como un ancestro de los Homo sapiens y también como una conexión evolutiva con los primates.
Era el 24 de noviembre de 1974 cuando se hizo el descubrimiento y en la radio sonaba Lucy in the sky with diamonds, el éxito de los Beatles, así que al paleontólogo Donald Johanson le pareció buena idea darle un nombre al grupo de huesos que, según indicaban las primeras investigaciones, pertenecían a una sola persona. La nombró Lucy y con el apelativo siguió la fama. Tras este descubrimiento se han encontrado más de 250 fósiles de al menos 17 individuos en la misma región.
Los restos permanecen en el Museo Etíope de Historia Natural en Addis Abeba en una cámara de seguridad a la que el público no tiene acceso. Sin embargo, el Gobierno etíope decidió en 2007 sacar el esqueleto del resguardo para llevarlo en una gira por Estados Unidos. Durante siete años, Lucy viajó por varias ciudades y cientos de personas pudieron observar los trozos de cráneo, costillas, pelvis y fémur del ejemplar.
En 2015, el presidente de Estados Unidos, Barack Obama, visitó Etiopía y las autoridades le permitieron observar directamente el esqueleto y tocarlo.

La soledad debilita las defensas

Los leucocitos de las personas que se sienten solas reducen su respuesta contra los virus

La soledad se ceba en especial con los ancianos y hasta un 14% de ellos muere de forma prematura. / SERGEI SUPINSKY (AFP PHOTO)

Para los animales sociales como los humanos, la soledad suele ser un estado patológico. De hecho, existe una relación entre aislamiento y enfermedad confirmada por centenares de estudios. Pero no está tan claro como se produce esta conexión. Ahora, investigadores estadounidenses han demostrado que en las personas que se sienten solas los genes relacionados con el sistema inmunitario se expresan de forma que lo debilitan ante las infecciones.
La soledad, en el sentido de aislamiento social no escogido, se ha relacionado tradicionalmente con impactos negativos en la salud mental. Suele ir aparejada de sentimientos de angustia, depresión y estrés. En el caso de los mayores, los que viven solos, muestran un 14% de aumento del riesgo de muerte prematura, según un estudio del psicólogo de la Universidad de Chicago, John Cacioppo, autor de varios libros sobre la soledad y uno de los precursores de la llamada neurociencia social. En España, cuatro millones de españoles sufren la soledad.
Cacioppo, junto a colegas de dos universidades californianas, ha indagado en los cambios a nivel genético que podría provocar la soledad. En particular, se centraron en la expresión de los genes (transcripción genética) que tienen que ver con la formación de los monocitos, los glóbulos blancos más grandes de los que dispone la sangre. Generados en la médula ósea, se dispersan por el torrente una vez madurados para convertirse en el armazón del sistema inmune.
La expresión de los genes vinculados con el sistema inmune se ve influida por hechos sociales como la soledad
En un trabajo previo, este grupo de científicos había descubierto una conexión entre la soledad y un fenómeno que ellos llamaron respuesta transcripcional conservada ante la adversidad (CTRA, por sus siglas en inglés) y que se podría ver como la reacción genética a la soledad. Esta particular respuesta se manifiesta en una mayor expresión de los genes que intervienen en la inflamación, una de las señales de alerta ante la infección. En paralelo, se produce una menor expresión de los genes dedicados a la respuesta contra virus. 
Los investigadores han estudiado ahora esta respuesta tanto en un grupo de humanos como en ejemplares de macaco Rhesus (Macaca mulatta), uno de los primates más sociales que hay y para los que el aislamiento forzado es uno de los mayores castigos. Entre los humanos, 141 ciudadanos de Chicago (EE UU), la cuarta parte se reconocieron socialmente aislados en la escala de la soledad que creó la Universidad de California Los Angeles hace unas décadas. Para los macacos, estudiaron la posición y relaciones sociales de varias decenas de ellos para determinar cuáles se sentían solos.
Una vez identificados, los científicos analizaron la expresión de varios genes relacionados con los monocitos en varios momentos de los cinco años que abarcó el estudio. Tal y como publican en PNAS, vieron que, aquellos que decían sentirse solos reproducían el fenómeno CTRA. Es decir, mostraban una programación genética caracterizada por un aumento de la respuesta inflamatoria a la par que un descenso de la expresión de los genes relacionados con la reacción ante los virus.
En monos, los aislados presentan menores defensas contra el virus de inmunodeficiencia en simios
"También hemos visto que vivir en soledad, predice una expresión de los genes tipo CTRA medida un año más tarde", escribe Cacioppo. Aún más sorprendente, la soledad y la expresión de los genes vinculados a los leucocitos parecen tener una relación recíproca, influyéndose la una a los otros. Es como si tener glóbulos blancos debilitados pudiera predecir que uno va a sentirse solo meses después. "Estos resultados son específicos del sentimiento de soledad y no se pueden explicar por una sintomatología depresiva, estrés o apoyo social", explica el psicólogo estadounidense.
Con los estudios con macacos creen explicar cómo se produce esta conexión entre una situación social (la soledad) y su correlato físico (la salud). En la orina de monos catalogados como en soledad, encontraron elevados niveles de restos de un neurotransmisor conocido como norepinefrina. Esta sustancia, que también funciona como hormona, interviene en el mantenimiento del estado de alerta ante las amenazas. Su rol en el sistema inmune consiste en estimular a las células madre de la médula ósea para que generen y pongan en circulación más y más monocitos que acaban en el torrente sanguíneo antes de tiempo.
Comprobado el mecanismo celular que conecta soledad con sistema inmunitario, los investigadores fueron un poco más allá. Con sus datos de conducta y de expresión de los genes, infectaron a 17 macacos con el virus de inmunodeficiencia en simios, emparentado con el VIH de los humanos. Aunque la muestra no era muy grande, comprobaron que los macacos que se sentían solos mostraron una peor respuesta contra el virus. En cuanto a los humanos, aunque harán falta más estudios, Cacioppo recuerda que ya se ha demostrado que "las personas son mas susceptibles a los virus de las vías respiratorias cuando están solas".

jueves, 19 de noviembre de 2015

1º BACHILLERATO. CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS


¿Cómo es el agua que tenemos bajo nuestros pies?

Se publica el primer estudio que muestra todos los acuíferos escondidos bajo tierra

Depósitos de aguas subterráneas
Algunos de los más grandes depósitos de aguas subterráneas se encuentran en la cuenca del Amazonas, el Congo, Indonesia, y el norte y centro de América / ADAM BAKER
  • rdar
Las aguas subterráneas son uno de los recursos naturales más explotados, y uno de los más codiciados, y su edad puede oscilar desde meses a millones de años. Por primera vez, y tras algunos cálculos del volumen global de aguas subterráneas realizado en los años setenta del siglo pasado, un grupo internacional de hidrólogos ha realizado la primera estimación basada en datos de la presencia total de las aguas subterráneas en la Tierra.
El estudio, publicado hoy en Nature Geoscience, ha sido liderado por Tom Gleeson, investigador de la Universidad de Victoria (Canadá) junto a otros investigadores de la Universidad de Texas (EE UU), la Universidad de Calgary (Canadá) y la Universidad de Gotinga (Alemania).
La mayor parte del estudio muestra la historia de los acuíferos recientes. “Menos del 6% del agua subterránea que se encuentra en los dos primeros kilómetros desde la superficie de la Tierra se renueva durante en el transcurso de vida de una persona”, explica Gleeson.ublicidad
“Sabemos que los niveles de agua de muchos acuíferos están cayendo, lo que significa que estamos usando nuestros recursos de agua subterránea muy rápido, más rápido de lo que se están renovando”, indica. 
La investigación proporciona información importante para la gestión del agua y el desarrollo de políticas medioambientales, así como para científicos cuya área de investigación sea la hidrología, la ciencia atmosférica, la geoquímica y la oceanografía. “El mapa puede ayudar a mejorar la gestión de los recursos de aguas subterráneas de un modo sostenible”, añade.
Tras estudiar múltiples bases de datos (en las que se incluyen los datos de cerca de un millón de cuencas), y más de 40.000 modelos de aguas subterráneas, el estudio ha calculado que existe un volumen total de 23 millones de kilómetros cúbicos de aguas subterráneas de los cuales 0,35 kilómetros cúbicos tienen menos de cincuenta años.
¿Por qué es importante diferenciar el agua antigua de la moderna? Tanto una como otra son fundamentalmente diferentes en la forma que interactúan con el resto del agua y los ciclos climáticos. El agua antigua se encuentra en zonas más profundas y se utiliza habitualmente en la agricultura y la industria. A veces contiene arsénico o uranio y normalmente es más salada que el agua de mar. "En algunas partes, el agua salada es tan vieja, y está tan aislada y estancada que no es renovable", dice Gleeson.
El volumen de agua subterránea moderna contiene todos los otros componentes del ciclo activo del agua y es un recurso más renovable pero, debido a que está más cerca del agua de la superficie y se mueve más rápido que el agua antigua, también es más vulnerable al cambio climático y a la contaminación procedente de la actividad humana.
Los mapas del estudio muestran la mayor parte del agua subterránea moderna en regiones tropicales y de montaña. “Las zonas azules oscuras del mapa corresponden al agua subterránea que es rápidamente renovada. Las zonas azules claras indican las zonas donde la mayor parte del agua subterránea está estancada y no es renovable”, señala el investigador.
Menos del 6% del agua subterránea que se encuentra en los dos primeros kilómetros desde la superficie de la Tierra se renueva durante en el transcurso de vida de una persona”
Algunos de los más grandes depósitos están en la cuenca del Amazonas, el Congo, Indonesia, y el norte y centro de América a lo largo de las Montañas Rocosas y la cordillera occidental hasta el final de América del Sur. Las altas latitudes del norte están excluidas de los datos porque el satélite no las cubre. En cualquier caso, esta zona es en gran parte una gran capa de hielo con poca agua subterránea bajo ella. No sorprende a los investigadores que la menor parte de agua subterránea moderna esté en regiones más áridas como el Sáhara.
“De forma intuitiva, esperamos que las áreas más secas tuvieran menos agua subterránea joven y que las zonas más húmedas tuvieran más, pero antes de este estudio todo lo que teníamos era una intuición. Ahora, tenemos una estimación cuantitativa que comparamos con las observaciones geoquímicas”, indica Kevin Befus, coautor del estudio. 
El próximo paso de los investigadores consistirá en diseñar un cuadro completo de cómo de rápido estamos agotando tanto el agua subterránea antigua como joven, para analizar el volumen de agua subterránea con relación a cuánta está siendo usada y gastada.
“Nuestro estudio ponen de manifiesto que nuestros recursos de aguas subterráneas jóvenes son un recurso finito que tenemos que manejar mejor”, concluye Gleeson.
“Cuando sepamos cuánta agua subterránea está siendo gastada y cuánta hay, seremos capaces de estimar cuánto tiempo disponemos hasta que nos quedemos sin ella”, indica Gleeson. Para hacerlo, los investigarán harán otro estudio futuro usando un modelo a escala global.

lunes, 16 de noviembre de 2015

  1. 6

    Superficie

    Dos pescadores de Papúa Nueva Guinea.

Viaje al fondo de los océanos

David Doubilet ha recorrido más de 70 países explorando el enigmático mundo submarino. Sus instantáneas desvelan los misterios que habitan bajo la superficie del mar

Esta es una inmersión en sus 50 años de trayectoria como fotógrafo

Vídeo: El País / Foto: 'Pingüinos juntos sobre el hielo'. / DAVID DOUBILETar
Un submarinista en medio del azul. Una bandada de barracudas que le cercan. Un brazo que se estira, casi, hacia la luz. David Doubiletcapturó Círculo de barracudas al final de la década de los sesenta, cuando aún estaba dando sus primeros pasos como fotógrafo. La imagen se ha convertido en sinónimo involuntario de toda una carrera.
Vista de lejos, la instantánea se asemeja a un ojo. Al ojo inmenso de un fotógrafo que solo presta los suyos para el inmenso azul.
Aquel día, sol radiante, Doubilet buceaba por pacíficas aguas, las de la costa de Nueva Irlanda, en Papúa Nueva Guinea. De pronto, vio que se le acercaban las barracudas. Siete barracudas.
La estrategia defensiva de estos peces carnívoros consiste en rodear aquello que constituye una amenaza. Y así lo hicieron. Esos ejemplares de afilada dentadura, llamados tigres de los mares, empezaron a ejecutar una circular coreografía en torno al entonces joven fotógrafo neoyorquino.
Y Doubilet enseguida lo vio. Ahí había una foto: un buceador rodeado de barracudas visto desde abajo. Qué imagen. Necesitaba a alguien en su lugar para sumergirse y capturar el instante. “¡Yo estaba en medio de mi propia foto!”, recuerda el fotógrafoestadounidense en conversación telefónica desde Baltimore, pocas horas antes de pronunciar una conferencia.
A los peces no les gustan las fotos. Para ellos eres una criatura extraña que hace ruido y burbujas”
Se acercó a Toledo, la embarcación que le había llevado hasta aquel rincón del Pacífico Sur, y le pidió a su capitana, Dinah Halstead, que se zambullera con él. Y de vuelta al agua.
“Lo normal es que las barracudas se alejen del lugar ante una situación como esa, pero ahí seguían”, recuerda el fotógrafo, nacido el 28 de noviembre de 1946. Tardaron poco en rodear, esta vez, a la capitana. Raudo, en pos de la instantánea soñada, Doubilet se sumergió unos 60 pies hacia las profundidades. Al llegar abajo, se giró y enfocó hacia arriba. Entonces ocurrió uno de esos accidentes felices de la vida. La capitana alargó una mano. “Eso es lo que hace que la foto funcione”.
Círculo de barracudas es la imagen icónica de Doubilet, la instantánea que le acompaña allá por donde va. Forma parte de Océanos, exhaustiva retrospectiva que el Festival Mar de Mares de A Coruña dedica en estos días, y hasta finales de mes, al fotógrafo estadounidense. Un recorrido por sus 50 años de trayectoria como colaborador de la revista National Geographic a través de sus 100 mejores instantáneas.
Doubilet, que empezó a tomar fotos submarinas a los 12 años, envolviendo una cámara Brownie Hawkeye en una funda de plástico de anestesista para evitar la entrada de agua, está considerado como uno de los mejores fotógrafos submarinos del mundo. Bahamas, Nueva Zelanda, Canadá. Anguilas, tiburones blancos gigantes, rayas venenosas. Desde 1969, fecha de su primera colaboración con la publicación estadounidense, ha recorrido 70 países y publicado 12 libros, el último de los cuales, editado junto a su mujer y compañera de aventuras, la bióloga y fotógrafa Jennifer Hayes, recibe el título deFace to Face with Sharks (cara a cara con los tiburones).
Anémona rosa capturada en las aguas de Papúa Nueva Guinea. / DAVID DOUBILET
Cuenta Doubilet que los tiburones, sí, son peligrosos, pero que el momento de mayor apuro lo vivió en el delta del río Okavango, en Botsuana. En el fango de esas aguas que una vez al año, con las crecidas, se convierten en materia cristalina estuvo en 2004 tomando unas fotografías nocturnas que le permitieron ver brillar los ojos de los cocodrilos bajo el agua. “Tenías la sensación de que en cualquier momento podía ocurrir algo a tus espaldas”, rememora. “Tuvimos suerte. Y buenos guías. Es un lugar en el que muy poca gente ha conseguido hacer fotos”.
Doubilet es un especialista en captar instantáneas que nos muestran la superficie y lo submarino simultáneamente; lo que todos vemos y lo que se esconde debajo. “Cuando estás bajo el agua y miras directo a la superficie, esta se comporta como un extraño cristal. Incluso si lo haces en una piscina, con unas gafas, cualquiera que pasee por el borde parece un picasso”.
Tras una dilatada trayectoria, ya puede decir, sin temor a equivocarse, que a los peces no les gustan las fotos. “Para el 90% de los animales marinos eres una enorme criatura extraña que hace ruido, burbujas y que empuja una máquina amenazante”. La parafernalia con la que Doubilet se pasea por los fondos oceánicos, del tamaño de un microondas –tal y como él la describe–, no resulta la mejor carta de presentación posible para hacer amigos subacuáticos.
Para conseguir una buena imagen en un elemento 700 veces más espeso que el aire, dice, hay una clave: “El truco es pensar que no eres un paparazi, sino un retratista”.
Preocupado por la degradación del medio ambiente, Doubilet agradece a la revista National Geographic su apuesta por el periodismo de fondo, en tiempos en los que la rapidez gobierna, y recuerda que una fotografía puede cambiar las cosas. Como aquellas que hizo en Palau, Micronesia, y que ayudaron a despertar la conciencia de la necesidad de crear un parque nacional. “Las fotos de A Coruña se pueden ver, espero, como una forma de arte; pero también como el poder del cambio. Las fotografías son poderosas. Queremos abrir los ojos del mundo al océano”.
elpaissemanal@elpais.es
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sábado, 14 de noviembre de 2015

El coral se ahoga por la acidez del mar

Las emisiones del dióxido de carbono modifican los valores del PH y perjudican a estas zonas y a los animales que viven en ellas


Bosques de kelp dentro de las surgencias. / Grupo de investigación Medrecover
 
Los océanos, como los bosques, capturan parte de las emisiones de dióxido de carbono que la actividad humana genera. Sin embargo, en el caso de las profundidades marinas, la acumulación de este gas se traduce en un aumento en la acidez de los mares. Un incremento medio cercano al 30% desde que la revolución industrial empezara su andadura, hace más de 200 años. Y que para finales del siglo puede alcanzar el 150%. Se trata de un fenómeno que puede poner en peligro la supervivencia de los hábitats coralinos y amenazar a los animales que viven en ellos, según un estudio publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B.
Los autores del trabajo han investigado con robots y buzos el fondo marino de un grupo de surgencias –salidas de masas de agua hacia la superficie–, a una profundidad de 40 metros. Estas se encontraban en el archipiélago de las Columbretas, a 56 kilómetros de distancia de la costa de Castellón. ¿Por qué estudiarlas? En primer lugar, porque “sirven de laboratorio de lo que pasará” por el dióxido de carbono que emiten, explica Cristina Linares, investigadora de la Universidad de Barcelona (UB) y una de las autoras del estudio: “Los valores de PH [acidez] que observamos en las surgencias son de 7,8 o 7,9, muy similares al que se prevé para finales de siglo”. En los alrededores, el PH es del 8,1. Un equipo de científicos de la UB, la Universidad de Girona, el CSIC y la Estación Zoológica Anton Dohrn de Italia ha realizado el trabajo.
Estas profundidades, además, suelen ser la morada de corales y algas calcificadas. Uno de los hábitats “más significativos del Mediterráneo”, por la complejidad de los ecosistemas que alojan, según los autores del trabajo. Múltiples especies de peces y crustáceos, como el mero y la langosta roja “utilizan el hábitat coralino para sobrevivir”, explica Linares.
Zona de surgencias y espacio circundante. / Medrecover / GRC Geociències Marines
No es el primer estudio que se publica sobre este tema. Sin embargo, otras investigaciones se centraron en “zonas más superficiales [de entre tres y cinco metros de profundidad] con submarinistas” o entornos de mayor profundidad [más de 150 metros] con robots submarinos, explica Linares. En el caso de su equipo de trabajo, en cambio, sí ha sido posible combinar el uso de “robots para mirar toda la extensión de la zona de surgencias” con el trabajo de buzos para “estudiar más detalladamente las comunidades de lo que permiten los robots”. Ello ha sido factible porque los investigadores cuentan con una prolongada “experiencia en el buceo científico”, relata la científica. La metodología de trabajo consistió en la toma de muestras del terreno alrededor de las surgencias.
Zonas de coral fuera de las surgencias. / Grupo de investigación Medrecover
Aunque los autores del estudio admiten que es necesario seguir a largo plazo la evolución de los fondos marinos analizados, sus conclusiones son preocupantes. Las algas coralinas no aguantan en un entorno tan ácido. Los corales tampoco. Solo algunas de ellas –la rosa-marina, alga calcificadas con microcristales de aragonita, en lugar de magnesio– permanecen cerca de las surgencias. El lugar de los corales lo ocupan algas de tallo carnoso, como el kelp, que normalmente se encuentran por debajo de los 65 metros de profundidad.
¿Qué consecuencias tienen los hallazgos? Linares explica que el nivel de acidez de las zonas marinas estudiadas es parecido al que tendrán los océanos a final de siglo, si no se reducen las emisiones de dióxido de carbono. Por tanto, la pervivencia de los hábitats coralinos quedará comprometida. Y con ello, “especies de animales que lo usan para sobrevivir” como el mero y la langosta roja quedarán afectadas, explica Linares. Por la misma razón, hay que esperar una repercusión en la economía, en tanto que se espera una disminución en el número de capturas, razona la investigadora. Y es que “pequeños cambios en la acidez del agua pueden producir cambios radicales en la distribución de los

viernes, 6 de noviembre de 2015

Cuando regenerábamos las patas como las salamandras

Los primeros tetrápodos terrestres (anfibios, reptiles, pájaros y mamíferos) tenían la capacidad de volver a desarrollar sus miembros perdidos

6 NOV 2015 -

Fósil del anfibio 'Sclerocephalus', de la cuenca Saar-Nahe en Alemania. / HWA JA GOETZ
La evolución no es una historia de progreso constante: a veces va a peor. Poco después de conquistar la tierra firme, nuestros ancestros, los primeros tetrápodos terrestres, poseían la valiosa capacidad de regenerar los miembros perdidos en un accidente, como las patas y la cola. En alguna época posterior casi todos perdimos ese arte, y hoy solo lo conservan las salamandras. Si eso es progreso, que venga Dios y lo vea.
Nadia Fröbisch y sus colegas del Instituto Leibniz para la Evolución y la Biodiversidad, en Berlín, han hallado evidencias sólidas de regeneración de los miembros en unos anfibios fósiles excepcionalmente bien preservados del carbonífero tardío (hace 290 millones de años). Eso es poco después de que los tetrápodos evolucionaran a partir de los peces de aletas carnosas, en mitad del devónico (hace 390 millones de años), y 80 millones de años antes de que aparecieran las primeras salamandras. Presentan sus resultados en Nature.
La capacidad de regeneración de las salamandras está ligada a un tipo peculiar de desarrollo de las patas, llamado preaxial, en que los dos primeros dedos crecen a"Pntes que los demás
¿Cómo se puede demostrar la regeneración en un fósil? La capacidad de regeneración de las salamandras está indisolublemente ligada a un tipo peculiar de desarrollo de las patas (llamado preaxial), en que los dos primeros dedos crecen antes que los demás. Esto conduce, en las salamandras actuales, a una morfología especial en los miembros. Y esa es la morfología que Fröbisch y sus colegas han observado en los fósiles.
Hasta ahora se pensaba que tanto ese tipo especial de desarrollo como la capacidad de regeneración eran innovaciones recientes de las salamandras. Los nuevos fósiles demuestran que no es así: la regeneración era una capacidad antigua que se ha perdido en todos los tetrápodos menos en las salamandras. Las pruebas son indirectas, pero consideradas convincentes por los expertos que han revisado el trabajo.
Reconstrucción del proceso de regeneración de una pata en los fósiles del carbonífero. / NATURE
Los tetrápodos (animales con cuatro patas) son la superclase a la que pertenecemos los anfibios, los reptiles, los pájaros y los mamíferos, y todos evolucionamos a partir de los peces de aletas carnosas (o lobuladas), similares a los actuales celacantos. Nuestras piernas y brazos proceden de esas aletas, que aparecen apareadas en la misma posición del cuerpo. Los primeros tetrápodos, de hecho, fueron enteramente acuáticos, y los actuales anfibios recuerdan aquella antigua forma de vida con unas formas inmaduras todavía acuáticas y similares a peces: los renacuajos. No hace falta añadir que algunos tetrápodos, como los cetáceos, han regresado al agua de la que salieron millones de años antes.
“Es un ejemplo crucial de cómo la integración de los datos paleontológicos y moleculares puede aportar un nuevo entendimiento de la evolución de sistemas orgánicos esenciales”, dice Fröbisch
“La investigación del desarrollo de las patas de los tetrápodos”, dice Fröbisch, “es un ejemplo crucial de cómo la integración de los datos paleontológicos y moleculares puede aportar un nuevo entendimiento de la evolución de sistemas orgánicos esenciales”. En un trabajo independiente publicado en Nature Communications, Jeremy Brockes y sus colegas del University College de Londres revelan su hallazgo de dos genes esenciales (Prod1 y Bmp2) para el desarrollo preaxial de los dedos de la salamandra, y por tanto también para su regeneración.
El estudio de la regeneración se considera importante no solo para la teoría evolutiva, sino también para la medicina regenerativa del futuro. Si nuestros órganos tuvieron originalmente la capacidad de regenerar y la han perdido, es posible que los científicos puedan persuadirlos de alguna forma para recuperar aquel arte. De momento solo es una idea, pero cada vez parece una idea mejor.

Copiando ejes de forma creativa

J. S.
Salvo por la capacidad de regeneración de las salamandras, el desarrollo de los miembros de los tetrápodos es un proceso extraordinariamente invariante, o “conservado”, en la jerga evolutiva. Ya se trate del ala de un pájaro, la aleta de una ballena o el brazo (o la pierna) de una persona, el plan de construcción es siempre el mismo, con un primer segmento proximal (es decir, el más pegado al cuerpo) compuesto de un único hueso (húmero en el brazo, fémur en la pierna); una zona media con dos huesos paralelos (cúbito y radio, o bien tibia y peroné) y una zona distal (la más lejana al cuerpo) con una organización periódica característica, aunque más variable, como la que representan nuestras muñecas y las falanges de nuestros dedos.
Como nada de esto existía en los vertebrados primitivos, la evolución tuvo que inventarlo más o menos en coincidencia con la conquista de la tierra firme por nuestros ancestros, o algo antes. Y lo hizo como de costumbre: copiando un sistema anterior que servía para otra cosa aparentemente muy distinta: organizar el cuerpo a lo largo de su eje antero-posterior (de cabeza a cola). De modo que el eje próximo-distal de nuestro brazo o pierna desciende del eje antero-posterior de nuestro cuerpo. En un sentido abstracto y profundo, ¡llevamos cuatro cuerpos pegados al cuerpo original!
Esta es la historia que han contado los genes Hox, una familia de genes que aparecen en fila a lo largo del cromosoma (Hox1, Hox2, Hox3... y así hasta 10 o 14, según el animal). Esto es así tanto en un insecto como en un humano, y esta fila de genes organiza en ambos el orden de los trozos del cuerpo: primero la cabeza, luego la parte superior del tronco, luego la parte siguiente del tronco, el abdomen y demás.
Con la aparición de los tetrápodos (o de sus ancestros de vida acuática), la fila Hox pasó a ocuparse también de otro eje, el que organiza el brazo de hombro a dedos. La propia fila Hox se duplicó dos veces, y hoy tenemos cuatro de esas filas enteras, aunque su interacción en los ejes del cuerpo y los miembros es complicada y parcialmente redundante.
Es el estilo de la evolución: copiar cosas de formas creativas.
El lugar más peligroso del planeta es el interior de nuestros intestinos”

El investigador fue quien describió por primera vez una célula madre del intestino

Hans Clevers, biomédico del Instituto de Utrecht
Hans Clevers, fotografiado en Barcelona. / IRB Barcelona.
Hans Clevers (Países Bajos, 1957) montó su primer laboratorio en el ático de sus padres, cuando aún iba al instituto. Fuera de clase, su profesor de química le vendía sustancias en el garaje. “Seguramente ahora estaría prohibido pero hacíamos bombas fantásticas”, bromea sobre una época que le inspiró para convertirse en el investigador que describió por primera vez una célula madre del intestino.
En su laboratorio del Instituto de Utrecht, donde ha fundado The Hubrecht Organoid Technology, han creado mini-intestinos. Estas estructuras en tres dimensiones diseñadas a partir de células madre adultas –de humanos y de ratón– permitirían predecir la respuesta de una persona enferma de cáncer a un determinado fármaco en el laboratorio. A diferencia de las líneas celulares que permiten secuenciar un tumor, esta nueva técnica evitaría efectos adversos de una medicación oncológica que no funciona igual en todos los pacientes.
Solo una tercera parte de las personas se benefician de los tratamientos oncológicos, el resto sufren los efectos secundarios negativos y no mejoran"
Clevers ha pronunciado una charla en el congreso del décimo aniversario del Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB Barcelona), donde se ha reencontrado con Eduard Batlle, investigador ICREA de este centro que fue investigador postdoctoral en el laboratorio de uno de este científico, uno de los biomédicos más reconocidos en el campo de las células madre adultas, con importantes contribuciones en cáncer de colon.
Pregunta. ¿Cómo son las células madre adultas de los intestinos?
Respuesta. El intestino grueso tiene mil millones de criptas, unas estructuras donde en cada una se diferencian 15 células madre. En total tenemos unas 15.000 millones de células madre adultas que se diferencian en células intestinales que viven una media de cuatro días. El intestino es el tejido que más renovamos.
P. ¿Cuánto vive una célula intestinal?
R. Su esperanza de vida es corta en comparación con otras células como las de la piel, que viven un par de meses. O las de la sangre o el hígado, que viven unos 100 días y unos 5 años, respectivamente. Cada día renovamos unos 100 gramos de células intestinales que morirán al cabo de cuatro días. Los experimentos que hacemos con células madre de intestino son muy rápidos en relación a otros que necesitan años.
P. ¿Por qué las células intestinales se renuevan tan rápido en comparación con otras?
R. No lo sabemos del todo, pero pensamos que se debe a que estas células están expuestas a un ambiente muy duro. El interior de nuestros intestinos no es un entorno demasiado agradable, hay un montón de bacterias. Probablemente para el ser humano y cualquier animal el interior de nuestros intestinos sea el lugar más peligroso del planeta. Caminamos todo el día con él, está dentro de nosotros. Quizás una parte de nuestra defensa sea renovar estas células constantemente. Si no te renuevas, estás muerto en cuestión de cuatro días. Claramente necesitas este proceso para mantenerte activo.
P. Los tratamientos actuales contra cualquier tipo de cáncer desequilibran mucho la renovación de estas células...
R. Los fármacos oncológicos atacan a las células que más se dividen, entre las que se encuentran las del intestino y las de la sangre, por eso muchos pacientes se vuelven anímicos.
P. Su laboratorio es pionero en utilizar el potencial de las células madre para terapias regenerativas y ya han conseguido hacer crecer mini-intestinos de células madre de ratas y humanos.
R. Tomamos pequeños trocitos de tejidos enfermos de humanos, lo cultivamos y hacemos experimentos para ver qué fármacos responden mejor en ese paciente en concreto. La gente no se da cuenta de que hace unos seis años esto no era posible de forma tan rutinaria como ahora. Cada tumor es único y esta técnica nos permite hacer medicina de precisión.
Si no renuevas estas células, estás muerto en cuestión de cuatro días"
P. ¿Por qué en cáncer es tan importante la medicina personalizada?
R. Todos hemos visto pacientes que reaccionan diferente a una misma terapia. Solo una tercera parte de las personas se benefician de los tratamientos oncológicos, el resto sufren los efectos secundarios negativos y no mejoran. Esto genera muchos costes porque los fármacos no funcionan y son muy caros, y las complicaciones derivadas de la terapia, también. Con las nuevas técnicas seríamos capaces de extraer células enfermas de los pacientes, probarlas en el laboratorio con los medicamentos disponibles y aconsejar al oncólogo sobre la mejor terapia.
P. ¿Ya son capaces de predecir la eficacia de una tratamiento para cada persona?
R. Ahora estamos en fase de ensayos clínicos observacionales. Aún no podemos dar consejo a los médicos porque no hemos comprobado nuestra capacidad de predicción. Por ahora, los doctores nos dicen qué fármaco ha prescrito y cómo reacciona el paciente. Nosotros observamos nuestra capacidad de previsión en el laboratorio con muestras tumorales de unos 40 pacientes.
 P. ¿Cuándo será realidad para todo el mundo?
R. Seguramente en uno o dos años sepamos cómo de buenos somos con nuestras predicciones. Fuimos capaces de predecir de forma correcta con los primeros pacientes del ensayo clínico. Tardamos entre tres y cuatro semanas a completar el proceso de tomar una muestra del tumor, hacerlo crecer en el laboratorio y ver cómo reaccionaba a unos 20 medicamentos diferentes para saber cuál era la terapia adecuada. El cáncer es una enfermedad progresiva; por eso, cuanto antes administres el fármaco correcto, mejor.

miércoles, 4 de noviembre de 2015