Las moscas de la fruta recurren a tácticas de aviones de combate

Las moscas de la fruta realizan maniobras de aviones de combate para evitar los ataques de sus depredadores. Investigadores de la Universidad de Washington utilizaron una serie de cámaras de vídeo de alta velocidad que funcionan a 7500 cuadros por segundo para capturar el movimiento de las alas y el cuerpo de moscas después de  encontrarse con la imagen amenazante de un depredador que se acerca.
   "A pesar de que se han descrito como nadadoras del aire, estas pequeñas moscas en realidad enflian sus cuerpos al igual que los aviones en una curva peraltada para maniobrar lejos de las amenazas inminentes", dijo Michael Dickinson, profesor de Biología de la UW y co-autor de un estudio sobre este hallazgo, que se publica en Science. "Hemos descubierto que las moscas de fruta modifican el trazado en menos de una centésima de segundo, 50 veces más rápido que que abrir y cerrar los ojos".
En medio de un cambio de dirección mediante inclinación, las moscas pueden girar sobre su lado 90 grados o más, hasta casi volar al revés a veces, dijo Florian Muijres, investigador postdoctoral de la UW y autor principal del artículo.
   "Estas moscas normalmente aletean 200 veces por segundo y, en casi un solo golpe de ala, el animal puede reorientar su cuerpo para generar una fuerza que le aleja del estímulo amenazador y luego continúa acelerándose", dijo.
   Las moscas de la fruta, una especie llamada Drosophila hydei, son aproximadamente del tamaño de una semilla de sésamo , se basan en un sistema visual rápido para detectar depredadores que se acercan.
"El cerebro de la mosca realiza un cálculo muy sofisticado, en un lapso muy corto de tiempo, para determinar dónde está el peligro y trazar la mejor maniobra de escape, diferente si la amenaza es hacia un lado, hacia delante o detrás", dijo Dickinson.
   "¿Cómo puede un pequeño cerebro generar tantos comportamientos notables? Una mosca con un cerebro del tamaño de un grano de sal tiene el repertorio conductual casi tan complejo como un animal mucho más grande, como un ratón. Eso es un problema muy interesante desde el punto de vista de ingeniería ", dijo Dickinson.
   Los investigadores sincronizaron tres cámaras de alta velocidad cada una capaces de capturar 7.500 fotogramas por segundo o 40 cuadros por aleteo. Las cámaras se centraron en una pequeña región en el centro de un campo de vuelo cilíndrico donde 40 a 50 moscas revoloteaban alrededor. Cuando una mosca pasa a través de la intersección de dos rayos láser en el centro exacto del campo, se dispara una sombra en expansión que provocaba una acción evasiva para evitar una colisión o ser comido.
   Con obturadores de las cámaras de apertura y cierre de una y media milésima de segundo, los investigadores necesitan para inundar el espacio con luz muy brillante, dijo Muijres. Debido a que las moscas se basan en su visión y serían cegados por la luz normal, el campo estaba rodeada de luces infrarrojas muy brillantes para superar el problema. Ni los humanos ni moscas de la fruta registran la luz infrarroja.

 

Hubble alarga diez veces la capacidad para medir distancias a las estrellas

Utilizando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los astrónomos pueden ahora medir con precisión la distancia de las estrellas hasta 10.000 años luz de distancia, 10 veces más lejos que antes.
   Los astrónomos han desarrollado una nueva forma novedosa de utilizar el ya venerable telescopio espacial de 24 años de edad mediante el empleo de una técnica llamada 'exploración espacial' , que mejora drásticamente la precisión del Hubble para realizar mediciones angulares. La técnica, cuando se aplica al antiguo método para medir distancias llamado paralaje astronómico, extiende la cinta métrica del Hubble 10 veces más lejos en el espacio.
"Se espera que esta nueva capacidad produzca nuevos conocimientos sobre la naturaleza de la energía oscura, un componente misterioso del espacio que está empujando el Universo hacia fuera a un ritmo cada vez más rápido", dijo el Premio Nobel Adam Riess , del Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI ) en Baltimore.
   El paralaje, una técnica trigonométrica, es el método más fiable para la toma de mediciones de distancias astronómicas, y una antigua práctica empleada por los técnicos agrícolas en la Tierra. El diámetro de la órbita de la Tierra es la base de un triángulo y la estrella es el vértice donde los lados del triángulo se encuentran. Las longitudes de los lados se calculan midiendo con precisión los tres ángulos del triángulo resultante.
   El paralaje astronómico funciona de forma fiable y de las estrellas hasta unos pocos cientos de años luz de la Tierra. Por ejemplo, las mediciones de la distancia a Alfa Centauri, la estrella más cercana a nuestro sol, varian únicamente por un segundo arco. Esta variación en la distancia es igual a la anchura aparente de una moneda vista a dos kilómetros de distancia.
   Las estrellas más lejanas tienen ángulos mucho menores de aparente movimiento hacia adelante y hacia atrás que son extremadamente difíciles de medir. Los astrónomos han ampliado el criterio de paralaje cada vez más en nuestra galaxia mediante la medición de ángulos más pequeños con mayor precisión.
   Esta nueva precisión de largo alcance fue probada cuando los científicos utilizaron con éxito el Hubble para medir la distancia de una clase especial de estrellas brillantes llamadas variables cefeidas, aproximadamente a 7.500 años luz de distancia en la constelación de Auriga, en el hemisferio norte. La técnica funcionó tan bien que ahora la está utilizando el Hubble para medir las distancias de otras cefeidas remotas.

 

Investigadores reconstruyen por primera vez los epigenomas de un neandertal y de un denisovan

Comparando sus patrones epigenéticos con los de los humanos modernos, han podido identificar los genes cuya actividad difiere entre esas especies, y que marcan los cambios evolutivos que han configurado nuestra especie, es decir, que nos han hecho ser como somos actualmente.

Al desentrañar cómo se regulaban los genes en los neandertales y los denosivares, este estudio aporta por primera vez datos acerca de la evolución de la regulación de los genes en los humanos y abre una ventana a la exploración genética en especies que se extinguieron hace decenas de miles de años.

En el trabajo, coordinado por Liran Carmel, de la Universidad de Jerusalén, ha participado la Unidad de Epigenética del Cáncer del Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias Obra Social Cajastur (Universidad de Oviedo), dirigida por el doctor Mario Fernández Fraga, investigador del CSIC-CNB.

El profesor de la Universidad de Cantabria y del Instituto de Investigación Valdecilla (IDIVAL), José A. Riancho, ha colaborado también en los trabajos desarrollados por el equipo internacional.

"Algunas de las diferencias en los patrones epigenéticos afectan a genes relacionados con el desarrollo de los huesos y podrían explicar las diferencias entre el esqueleto de esas especies antiguas y los humanos actuales", comenta Fernández Fraga.

Otras afectan a genes relacionados con el sistema cardiovascular y el sistema nervioso, los cuales se han asociado con enfermedades como el alzhéimer o la esquizofrenia.

Aunque se desconocen los factores que han dado lugar a esas diferencias, dado que los patrones epigenéticos están influidos tanto por las propias características genéticas como por las condiciones ambientales, como dice Riancho, “surge el interrogante de si esos trastornos, tan frecuentes en la sociedad actual, reflejan una predisposición inherente a nuestra especie o son, por el contrario, consecuencia de la forma de vida y el entorno en el que discurre nuestra existencia”.

La especie elegida

En el mundo actual convivimos humanos de una sola especie, pero eso no fue así en el pasado. Hasta hace algunas decenas de miles de años, nuestra especie, el Homo sapiens, compartió el territorio y probablemente ideas y parejas con otras especies, como los neandertales.

Sabemos poco acerca de cuáles fueron las características genéticas específicas que nos permitieron a los Homo sapiens sobrevivir en condiciones adversas, mientras las otras especies se extinguieron. Aún sabemos menos de las características epigenéticas que hicieron de nosotros 'la especie elegida'. La genética tiene que ver con los cambios en la secuencia de ADN que representa la estructura básica de los genes.

La epigenética, sin embargo, representa las variaciones sutiles de los genes que, sin afectar al núcleo de su estructura, modulan su actividad y pueden transmitirse a través de las generaciones. Entre ellas se encuentran algunas modificaciones químicas, como la metilación del ADN, que controla cuándo y cómo son activados y desactivados los genes que controlan el desarrollo de nuestro organismo.

La determinación de los genomas y los epigenomas de nuestros antecesores es fundamental para entender los mecanismos moleculares responsables de que seamos como somos. Para abordar este reto, Svante Pääbo, científico del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, lleva coordinando desde varios años el proyecto de la secuenciación del genoma del neandertal.

Como resultado de ello, el pasado mes de febrero la revista Nature publicó el primer genoma completo de un neardental. El ADN se obtuvo de un hueso del dedo del pie de un individuo adulto que vivió en las Cuevas de Altai (Sur de Siberia) hace unos 50.000 años. Unos meses antes, el mismo grupo había publicado otro artículo en el que describía el genoma del denisovan, un grupo de humanos arcaicos descubierto recientemente.

Descubren en un camarón de 500 millones de años el sistema cardiovascular más antiguo

En depósitos de fósiles de 520 millones de años de edad, conservados como si se tratase de una "versión de Pompeya para invertebrados", investigadores han encontrado un antepasado de los crustáceos modernos con el primer sistema cardiovascular conocido en un detalle exquisitamente preservado
Un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Arizona, China y el Reino Unido ha descubierto el sistema cardiovascular conocido más antiguo y el primero en mostrar claramente un sofisticado sistema completo con el corazón y los vasos sanguíneos, en los restos fosilizados de una criatura marina extinta parecida a un camarón que vivió hace más de quinientos millones de años.

   El hallazgo arroja nueva luz sobre la evolución de la organización del cuerpo en el reino animal y muestra que incluso las primeras criaturas tenían sistemas de organización interna que se parecen mucho a las que se encuentran en sus descendientes modernos .

   "Este es el primer sistema vascular conservado , que sepamos ", dijo Nicholas Strausfeld, profesor de Neurociencia de la Universidad de Arizona , quien ayudó a analizar el hallazgo, publicado en Nature Communications este lunes.
HALLADO EN CHINA

   El fósil alargado de 7 centímetros fue sepultado en partículas similares a polvo fino durante el Período Cámbrico hace 520 millones de años en lo que hoy es la provincia de Yunnan en China. Encontrado por el coautor Peiyun Cong cerca de Kunming , pertenece a la especie Fuxianhuia protensa , un linaje extinto de artrópodos que combinan la anatomía interna avanzada con un diseño corporal primitivo.

   "Fuxianhuia es relativamente abundante, pero sólo muy pocos ejemplares proporcionan evidencia de la presencia de un sistema de órganos", dijo Strausfeld. " El animal parece simple , pero su organización interna es bastante elaborada. Por ejemplo , el cerebro recibe muchas arterias, un patrón que parece mucho a un crustáceo moderna".

   Usando una técnica de imagen inteligente que revela selectivamente diferentes estructuras en los fósiles en función de su composición química, el colaborador Xiaoya Ma, del Museo de Historia Natural de Londres, fue capaz de identificar el corazón, que se extendió a lo largo de la parte principal del cuerpo, y sus muchas arterias laterales correspondientes para cada segmento. Sus arterias estaban compuestas de depósitos ricos en carbono y dieron lugar a largos canales, que presumiblemente tuvieron sangre en las extremidades y otros órganos.

 

Ciclo 'Increíble pero Falso'

La batalla entre creacionistas y evolucionistas no por antigua deja de ser candente. Desde que Darwin propusiera su Teoría de la Evolución en 1859, la Ciencia ha avanzado en gran medida y ahora sabemos mucho más sobre la evolución, lo que nos permite entender mejor el discurrir de la vida en la Tierra. Sin embargo, los defensores del creacionismo o el diseño inteligente se mantienen hasta nuestros días. Carolina Martínez Pulido, profesora del Departamento de Biología Vegetal de la Universidad de La Laguna, hablará a las 19 horas de hoy en el Museo de la Ciencia de Valladolid de esta polémica en la última de las conferencias del ciclo Increíble pero falso, donde explicará cómo la razón humana nos permite comprender el mundo sin necesidad de recurrir a fuerzas mágicas o planes divinos.
“La Teoría de la Evolución de Darwin es una teoría científica y por el contrario el creacionismo y el diseño inteligente son visiones del mundo vivo procedentes de la religión. Hay que separar la Ciencia de lo que es la creencia basada en la fe”, apunta en declaraciones a DiCYT.
Carolina Martínez Pulido recuerda cómo a lo largo de la historia de la humanidad ha tendido a considerarse que el centro del Universo es el hombre. “En el siglo XVII nace la Ciencia moderna y nos damos cuenta de que el hombre es solo uno de los muchos seres vivos de un pequeño planeta que gira alrededor del Sol, dentro del Universo”. De este modo, la observación y el estudio de la naturaleza a partir de la razón humana “Permite comprender el mundo vivo sin necesidad de recurrir a ningún poder sobrenatural”.
El diseño inteligente hunde sus raíces muy atrás en la historia del pensamiento humano. Hasta mediados del siglo XIX, incluso las mentes más brillantes defendían que los seres vivos sólo podían entenderse como resultado de un plan divino. “La teoría de la evolución era una recién llegada a la historia humana y difícilmente podría esperarse que la Teología cediera parte de su territorio sin luchar”. Por ello, desde la época de Darwin ha existido un fuerte debate entre quienes defienden la acción directa de Dios en la creación de los organismos vivos y los biólogos evolucionistas. En esta conferencia, Carolina Martínez Pulido defenderá “que la fuente del conflicto para la Ciencia no es la religión sino el dogmatismo”.
En la actualidad, la investigadora trabaja en aspectos relacionados con la Teoría de la Evolución Humana. “En las últimas décadas del siglo XX se han realizado muchos hallazgos fósiles y descubrimientos importantes a la hora de explicar la evolución”, recuerda. Asimismo, desde un punto de vista más especializado, su interés se centra en la perspectiva de género en la evolución. En su opinión, hasta hace poco tiempo se ha analizado la evolución desde una visión androcéntrica, obviando el papel de la mujer. “No se puede entender el origen de la humanidad sin el papel de la mujer. Por eso estudio cómo contribuyeron las hembras a la configuración como humanos”, recuerda.

 

Desvelada la rotación de Saturno

Astrónomos del Grupo de Ciencias Planetarias de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) han desvelado el periodo de rotación de la estructura hexagonal que caracteriza el polo norte de Saturno y que, según los expertos, puede coincidir con el del propio planeta.
   La inusual estructura con una forma hexagonal que rodea el polo norte de Saturno fue descubierta en 1980 y 1981 por las sondas Voyager 1 y 2 de la NASA. Ambos aparatos observaron este fenómeno que ocurría en las nubes más altas del planeta en torno a su polo. El hexágono se mantuvo prácticamente estático, sin moverse, frente a la rotación global del planeta, que no se conocía con exactitud.
   Lo que es más, las imágenes captadas por las Voyager descubrieron que las nubes se mueven rápidamente en el interior del hexágono en una corriente en chorro cerrado y son arrastradas por los vientos que circulan a más de 400 kilómetros por hora.
   Treinta años después de este hallazgo --el equivalente a un año de Saturno--, la UPV/EHU han podido observar la región polar norte de Saturno en detalle y, de este modo, confirmar que el hexágono continua en el mismo lugar que en 1981. Después de medir las posiciones de los vértices del hexágono con gran precisión, determinaron que su movimiento se mantiene muy estable, y sobre la base de los movimientos de las nubes, que la corriente en chorro en su interior se mantiene sin cambios.
   Para este estudio, publicado en 'Geophysical Research Letters', los investigadores utilizaron imágenes tomadas desde la Tierra entre 2008 y 2014. Utilizaron, entre otros, el PlanetCam cámaras astronómicas (desarrollado por el propio Grupo de Ciencias Planetarias) y Astralux, instalado en los telescopios del Observatorio de Calar Alto en Almería (España). Además, usaron las imágenes de muy alta resolución obtenidas por la nave espacial Cassini, que ha estado orbitando Saturno desde 2004.
   Debido a la inclinación de aproximadamente 27 grados del planeta Saturno, su atmósfera polar sufre intensas variaciones estacionales con noches polares de larga duración durante siete años, seguido de un largo período de 23 años de iluminación variable. Sin embargo, las variaciones estacionales no afectan al hexágono y su corriente en chorro en absoluto, por lo que ambos son parte de una extensa onda, muy arraigada en la atmósfera de Saturno.
   Los investigadores de la UPV/EHU sugieren que el hexágono y su flujo son la manifestación de una 'onda de Rossby' similares a las que se forman en las latitudes medias de la Tierra. En este caso, la corriente en chorro serpentea de oeste a este y trae, asociado a él, el sistema de áreas de baja presión y los anticiclones que se han estado viendo regularmente en los mapas del tiempo.
   Sin embargo, en Saturno, un planeta de gas hidrógeno de diez veces el tamaño de la Tierra, el frío en sus altas nubes, sin una superficie sólida y con una atmósfera tan profunda como la de un océano, "se espera que el movimiento ondulado hexagonal de la corriente en chorro se propague en sentido vertical y revele aspectos de la atmósfera oculta del planeta", según ha explicado el autor principal Agustín Sánchez-Lavega.
   "Por tanto, el movimiento del hexágono podría estar relacionado con las profundidades de Saturno, y el período de rotación de esta estructura --10 horas, 39 minutos y 23 segundos-- que, como hemos podido comprobar,  podría ser la del planeta en sí mismo ", ha agregado.
   Este estudio podría ayudar así a conocer nuevos datos de Saturno, el único planeta en el Sistema Solar cuyo período de rotación no se conoce todavía.

 

La agricultura diezmó la capacidad física de los antiguos europeos

Una investigación sobre la fuerza y la forma de los huesos de las extremidades inferiores muestra que, en los primeros 6.000 años de la agricultura, nuestros ancestros en Europa central se volvieron menos activos a medida que sus tareas se diversificaron y la tecnología mejoró. Esta disminución de la movilidad fue especialmente marcada en los hombres, hasta el punto de pasar de ser propia de un joven corredor a otro con perfil de sedentarismo.

   Debido a que la estructura de los huesos humanos nos puede informar acerca de los estilos de vida de los individuos a los que pertenecen, pueden proporcionar valiosas pistas para los antropólogos biológicos que buscan en las culturas del pasado.
   La investigación realizada por Alison Macintosh, una estudiante de doctorado en el Departamento de Arqueología y Antropología de la Universidad de Cambridge, muestra que después de la aparición de la agricultura en Europa Central alrededor del 5300 aC, los huesos de los humanos que vivían en las tierras fértiles del valle del río Danubio se volvieron cada vez menos fuertes, lo que apunta a una disminución de la movilidad y de la necesidad de carga.
   Macintosh presentará algunos de sus resultados en la reunión anual de la Asociación Americana de Antropólogos Físicos en Calgary, Alberta, del 8 al 12 de abril. Pretende demostrar que la movilidad y la menor carga de las extremidades en los agricultores varones disminuyó de manera progresiva y constante en el tiempo y se vieron afectados más significativamente por el cambio de cultura en la Europa central de lo que ocurrió con las mujeres.
   Un trabajo publicado por el antropólogo biológica Colin Shaw (también de la Universidad de Cambridge) ha permitido a Macintosh interpretar este descenso en la capacidad física masculina en relación con estudiantes de la Universidad de Cambridge.
   Utilizando el estudio de Shaw sobre la rigidez ósea entre los estudiantes de pregrado de la Universidad de Cambridge, Macintosh sugiere que la capacidad física de los varones entre los primeros agricultores (hace alrededor de 7300 años) estaba, en promedio, en un nivel cercano al de los estudiantes corredores de cross en la actualidad. Al cabo de 3.000 años, la movilidad media se había reducido hasta el nivel de los estudiantes clasificados como sedentarios de nuestros días, después de lo cual la disminución se desaceleró.