Ciencias y Nuevas Tecnologías

¿Por qué las abejas son esenciales para los ecosistemas?

Trasladémonos por un momento a un prado con flores silvestres. El viento mece con delicadeza las largas espigas de hierbas verdes, que ondulan ante nuestros ojos. Entre los estilizados tallos, de cuando en cuando un flor salpica con una mancha de color el de lo contrario monocromático paisaje. Si agudizamos el oído podemos escuchar el trinar de los pájaros en la lejanía mientras que, en las flores que nos rodean, un ligero el zumbido anuncia que hay abejas a nuestro alrededor.

Tras observar con detenimiento un par de flores, detectamos a uno de estos pequeños insectos restregando su cuerpo contra los estambres. Está tratando de libar el dulce néctar que esconde el centro de una asterácea.

Mientras tanto, su cuerpo se va llenando de polizones; polen de la flor que el pequeño insecto llevará a su siguiente destino en el prado. La abeja, inconsciente de la labor reproductiva que está realizando, llena su estómago con azúcares, alza el vuelo, y prosigue su camino. Cuando se pose en la siguiente flor, parte de ese polen caerá y fecundará la flor, permitiendo que la planta cree semillas para su reproducción.

Sin los insectos polinizadores, muchas plantas y árboles no podrían formar sus frutos y semillas para reproducirse. Entre ellas, el 75 % de las 115 especies vegetales más cultivadas para la alimentación humana dependen de estos sistemas para crear los alimentos que consumimos. Por ello, el importante descenso en el número de polinizadores que se ha podido observar en los últimos años es muy preocupante a nivel mundial. Cabe destacar que los polinizadores no incluyen únicamente abejas, si no más de 190 familias de especies que reúnen desde mariposas hasta hormigas o murciélagos. Pero entre ellas, las abejas destacan por su eficiencia.

LAS ABEJAS QUE VUELAN DE FLOR EN FLOR

Las abejas polinizan hasta el 85% de todas las plantas con flor. Esto se debe a que, en muchas especies, las crías se alimentan exclusivamente de néctar y polen. Por ello, las abejas obreras han de estar constantemente buscando comida con la que alimentar la colmena. 9 de las 20 000 especies son del género Apis y son melíferas (es decir, que producen miel). Entre ellas, la más conocida y extendida es la abeja europea (Apis melífera).

Pero no todo es dulce en el mundo de las abejas. Las prácticas agrícolas de las últimas décadas han propiciado la pérdida de su hábitat y acabado con muchas especies. Tanto es así que, de las 20 000 especies, al menos 5 000 no han sido vistas desde los años 90, y, aunque no se pueden marcar como extintas, los biólogos temen lo peor. Como indica Eduardo Zattara, biólogo del Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medio Ambiente en Bariloche, Argentina: «Aunque las abejas melíferas pueden ser polinizadoras eficientes de muchos cultivos, la dependencia de una sola especie es muy arriesgada». Esto se debe a que la aparición de patógenos o los cambios en los patrones climáticos podrían acabar con gran parte de la población si se dan las circunstancias.

Por ello, existen estudios científicos e iniciativas que tratan de introducir especies o genes específicos que combatan las enfermedades más comunes, como las causadas por bacterias, virus y hongos.

UNAS ABEJAS MUY SOCIALES

En el variado mundo apícola podemos encontrar especies de insectos solitarios y semisociales, que sólo se relacionan unas con otras durante la época de reproducción. Aunque el subgrupo más conocido es el de las abejas eusociales, que tienen sociedades complejas y han desarrollado métodos de comunicación que han sido de gran interés por la comunidad científica.

A pesar de tener un cerebro del tamaño de una semilla de amapola, las abejas son capaces de indicar tanto la dirección como la distancia de una fuente de agua o de alimento a sus compañeras mediante un complejo sistema de baile. Gracias a los trabajos de etólogos y biólogos, como el Premio Nobel en Fisiología o Medicina de 1973 Karl von Frisch, los humanos hemos sido capaces de entender exactamente qué significan cada uno de los pasos que realizan al llegar y la información que transmiten.

En Apis mellifera, si la abeja recolectora baila dando círculos, significa que la fuente está cerca de la colmena, generalmente a menos de 10 metros. Para distancias de entre 20 y 30 metros, la abeja utiliza un baile semicircular, también denominado de transición y, para distancias mayores, utilizan lo que se denomina waggle dance o «Baile del meneo». Este consiste en desplazarse realizando una especie de 8. Primero corren por el centro del 8 y posteriormente giran a la derecha o a la izquierda. Según la dirección en la que corran y del número de vueltas, indican la inclinación del sol (y por tanto la dirección de la fuente) y el tiempo de vuelo que se tarda en llegar a la ubicación indicada. Otras especies tienen sistemas similares.

LA JERARQUÍA DE LAS ABEJAS

La mayoría de la colmena, que puede estar formada por hasta 80000 individuos son abejas obreras. Estas abejas, todas hembras, son las encargadas de crear y alimentar tanto a la abeja reina, como a las crías y a los zánganos. Cada abeja obrera vive aproximadamente 3 meses (unos 105 días) y no salen de la colmena hasta los 21 días de edad. Aunque las abejas que nacen durante el invierno tienen una mayor esperanza de vida.

Dentro de las obreras hay abejas que se especializan en recolectar néctar, otras que se encargan del polen y las cereras construyen los característicos panales hexagonales en los que se almacena tanto la miel como las larvas en sus primeros estadios de edad. De esto último se encargan las almacenadoras, y, para prevenir la formación de moho, hay un grupo cuya función es mover las alas para crear corrientes de aire. Finalmente, las abejas guardianas defienden las entradas de la colmena ante ataques de avispas u otros animales. La recolección de recursos suele tener lugar desde principios de primavera hasta otoño, cuando las temperaturas y la falta de alimento obliga a estos insectos a mantenerse en las colmenas para generar calor. Las sociedades apícolas distribuyen el trabajo de una forma autoorganizada gracias a una transmisión constante de información entre todos sus miembros.

En cada colmena hay una abeja reina que vive entre 2 y 5 años y que se encarga de mantener la población poniendo más de 1500 huevos al día. Las abejas nacen reinas porque son alimentadas durante todo su desarrollo y su vida con jalea real, un tipo especial de miel que contiene proteínas especiales (como la royalactina) que permiten el desarrollo completo de los ovarios. Sin este tipo especial de alimentación, las abejas reinas son genéticamente idénticas a las obreras.

Las reinas también son capaces de controlar la formación de zánganos, es decir, las abejas macho. La única función de los zánganos es comer miel y, llegado el caso, aparearse. El apareamiento suele tener lugar en el vuelo nupcial, cuando surgen reinas de otras colonias y zánganos que compiten por su inseminación. Los zánganos mueren tras la cópula. Las reinas, en cambio suelen aparearse con hasta 20 zánganos y almacenan los espermatozoides en una cavidad especializada llamada oviducto durante el resto de su vida. Estas reinas inseminadas irán a formar nuevas colmenas.

SUS PRINCIPALES AMENAZAS

Como comentábamos anteriormente, a pesar de la importante labor polinizadora que llevan a cabo las abejas, la mayoría de las especies se encuentran amenazadas. Los estudios muestran una tendencia descendiente en la diversidad de las especies de abejas y esto es motivo de preocupación para ciertos cultivos y plantas silvestres. Un claro ejemplo son las abejas halícticas, abejas en su mayoría solitarias que no producen miel ni tienen valor comercial, pero son vitales a la hora de polinizar cultivos como la alfalfa, las cerezas o los girasoles. Sin estas abejas se pondría en peligro la seguridad alimentaria de muchas poblaciones.

Entre las causas de este descenso se encuentra el uso de pesticidas de acción general por parte de la agricultura, lo que provoca la muerte de todos los insectos del campo incluidas las abejas. Además, el cambio climático actual también afecta a muchas de sus poblaciones y obliga a otras a moverse a latitudes con climas más estables. Por otro lado, la introducción artificial de especies no autóctonas para polinizar cultivos específicos también favorece la aparición de enfermedades que pueden acabar con las especies nativas.

Por ello, las abejas necesitan protección, pero no únicamente las melíferas, sino las 20 000 especies que, aunque no produzcan miel, tienen su importante papel en los ecosistemas. Afortunadamente, cada vez hay más control a la hora de utilizar pesticidas generalistas y, gracias a la renaturalización de los terrenos, algunas de estas abejas han podido recuperar sus hábitats. En la actualidad, las abejas dependen tanto de nosotros, como nosotros de ellas, por ello, es importante cuidarlas para garantizar un futuro para ambos.

Fuente: National Geographic España.

Daniel Pellicer Roig.

Ciencias y Nuevas Tecnologías

No es roca, ni agua, ni gas: descubren un nuevo planeta que no encaja en ninguna categoría existente

Un equipo internacional de científicos, liderado por la Universidad de Oxford, ha identificado una nueva clase de planeta fuera del Sistema Solar que no encaja en ninguna de las categorías que conocíamos hasta ahora. Este nuevo planeta se caracteriza por albergar enormes cantidades de azufre en las profundidades de un océano permanente de magma.

No está compuesto ni por roca, ni por gas, ni por agua, se denomina ‘L 98-59 d’, orbita a 35 años luz de la Tierra y su densidad es tan baja que sus atmósferas están compuestas por gases de azufre. Los astrónomos no lo habían visto antes, según un estudio publicado en la revista ‘Nature Astronomy’.

El planeta ‘L 98-59 d’
El planeta tiene 1,6 veces el tamaño de la Tierra, ampliando significativamente, lo que se conocía hasta ahora de la Vía Láctea, viendo que la diversidad de mundos es mayor de la que se pensaba. El telescopio espacial James Webb fue el encargado de dar estos resultados.

Se sitúa fuera de categorías como las enanas gaseosas o los mundos acuáticos, descubriendo que el planeta posee un océano de magma compuesto por silicatos fundidos. Este nuevo planeta tiene un interior de magma que funciona como «depósito» de azufre gracias a un intercambio constante de químicos entre el suelo fundido y el aire.

«Los modelos sugieren que el manto del planeta está formado principalmente por silicatos fundidos, similares a la lava, creando un océano global de magma que podría extenderse miles de kilómetros bajo su superficie», explicó Harrison Nicholls, autor del estudio.

No encaja en ninguna categoría

Las características descubiertas no encajan en las categorías habituales en las que se clasifican los planetas pequeños, como las enanas gaseosas rocosas o los mundos ricos en agua formados por océanos profundos. Para entender este mundo, los investigadores utilizaron avanzadas simulaciones que recrean la evolución del planeta durante casi cinco mil millones de años.

Además, ese océano de magma contribuye a mantener una atmósfera densa rica en hidrógeno, donde se encuentran gases como el sulfuro de hidrógeno.

El autor principal del estudio, Harrison Nicholls, ha explicado que el descubrimiento podría obligar a replantear las categorías actuales con las que los astrónomos han descrito los planetas pequeños, y ha explicado que, aunque es poco probable que un planeta fundido como este pueda albergar vida, su estudio revela la enorme diversidad de mundos que existen fuera del Sistema Solar y plantea la posibilidad de que haya muchos más planetas similares aún por descubrir.

El telescopio espacial James Webb sigue así proporcionando información clave sobre exoplanetas, y las futuras misiones espaciales, como ‘Ariel’ y ‘PLATO’, podrían ampliar aún más este conocimiento y comprender mejor cómo se forman, evolucionan y predecir cuáles podrían ser habitables.

Fuente: Antena 3 Ciencia.

Manuel Pinardo.

Ciencias y Nuevas Tecnologías

Este planeta superhinchado desafía todo lo que conocemos sobre su origen

Nuestro Sistema Solar tiene unos residentes de lo más variopintos. Tenemos planetas pequeños rocosos, que orbitan cerca de la estrella, gigantes gaseosos, que ocupan lugares más lejanos, y entre medias y en las vecindades, un sinfín de rocas de todos los tamaños, algunos de miles de kilómetros de diámetro y otras más pequeñas. Pero con los nuevos telescopios y radiotelescopios más avanzados hemos podido ver que fuera, alrededor de otras estrellas, la variedad planetaria es mucho mayor de lo que podríamos haber imaginado.

Uno de estos planetas tan extraños es Kepler-51d, que forma parte de lo que se conocen como “planetas superhinchados”. Es decir, planetas con una densidad irrisoria, parecida a la que puede tener el algodón de azúcar, ya que alcanzan el tamaño de Saturno, pero pesan sólo unas pocas veces más que la Tierra. Aunque estos planetas se salen de lo común, Kepler-51d no destaca en su vecindario. Al menos otros dos planetas que rodean a la misma estrella tienen una densidad similar.

“Estos planetas ‘superhinchados’ de densidad ultrabaja son poco comunes y desafían la comprensión convencional sobre cómo se forman los gigantes gaseosos. Y por si explicar cómo se formó uno no fuera ya bastante difícil, ¡este sistema tiene tres!”. Exclama Jessical Libby-Roberts, investigadora posdoctoral del Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables de la Universidad Estatal de Pensilvania. Esta investigadora, junto a sus colegas, ha tratado de encontrar nuevas pistas que expliquen cómo pueden darse las condiciones para que se formen dichos planetas, datos que han recogido en un artículo en la revista científica the Astronomical Journal.

UNA ATRACCIÓN EXTRAÑA
En planetas como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se repite un patrón similar. Estos planetas tienen un núcleo muy grande y denso que ejerce un fuerte tirón gravitacional capaz de retener los gases de las atmósferas superiores. Pero han de competir con el Sol a la hora de retener los gases, ya que el tirón gravitacional de la estrella es mucho mayor. Por eso se pensaba que este tipo de planetas sólo se pueden formar en zonas relativamente alejadas a la estrella a la que orbitan.

Pero el caso de Kepler-51d es especial. Se encuentra a la misma distancia de su estrella que Venus de nuestro sol y, sin embargo, puede retener los gases, algo que resulta completamente incomprensible según los modelos actuales de formación de sistemas solares. “Kepler-51 es una estrella relativamente activa, y sus vientos estelares deberían arrastrar fácilmente los gases de este planeta, aunque se desconoce el alcance de esta pérdida de masa a lo largo de la vida de Kepler-51d”, indica Libby-Roberts.

CÓMO VER ESTOS PLANETAS CON EL TELESCOPIO ESPACIAL MÁS PRECISO JAMÁS CREADO
Para tratar de hallar las respuestas ya emplearon hace unos años el Telescopio Espacial Hubble, pero sus instrumentos no les permitieron observar el planeta con la “luz” adecuada. Por ello, en este último estudio se han valido del instrumental del Telescopio Espacial James Webb, el más potente hasta la fecha. La idea era que, si enfocaban en el lugar adecuado, la luz de la estrella Kepler-51 atravesaría la atmósfera del planeta Kepler-51d antes de llegar al objetivo.

Dependiendo de la composición de dicha atmósfera, ciertos “colores” se perderán y así, conociendo estos colores que absorbe la atmósfera y comparándolos con la absorción de los gases se puede conocer la composición de los gases presentes en esa atmósfera. Esto es lo que se llama, la “firma química” de la atmósfera de un planeta.

Pero la sorpresa fue que al mirar a Kepler-51d no vieron nada. “Creemos que el planeta tiene una capa de neblina tan densa que absorbe las longitudes de onda de luz que hemos observado, por lo que no podemos ver realmente las características que hay debajo”, explica Suvrath Mahadevan, catedrático de Astronomía y Astrofísica en la Facultad de Ciencias Eberly de la Universidad Estatal de Pensilvania y uno de los autores del artículo. Es un caso similar al que se puede observar en Titán, la luna más grande de Saturno, que tiene una atmósfera compuesta por hidrocarburos como el metano, pero a una escala gigantesca, lo que actúa como una enorme pantalla. Por tanto, el misterio sigue, y tendrán que encontrar otro método con el que conseguir ver qué pasa con Kepler-51d. Un puzle planetario cuyo premio por resolverlo es ver qué diantres sucede con estos planetas de densidades del algodón de azúcar.

“Antes de que los astrónomos descubrieran planetas fuera de nuestro sistema solar, creíamos que teníamos una idea bastante clara de cómo se formaban los planetas”, afirmó Libby-Roberts. “Pero empezamos a encontrar exoplanetas que no se parecían en nada a nuestro sistema solar, y ahora tenemos estos mundos alienígenas que realmente ponen a prueba nuestra comprensión de la formación planetaria”. Lo más curioso, indica la autora, es que aún no hemos encontrado un sistema solar como el nuestro, por lo que nuestra normalidad podría ser la excepción, así que ser capaces de explicar cómo se formaron otros sistemas solares podría ayudarnos a comprender cómo encajamos y cuál es nuestro lugar en el universo.

Fuente: National Geographic España.

Daniel Pellicer Roig.

Ciencias y Nuevas Tecnologías

Un dinosaurio del tamaño de una gallina reescribe la historia del T. rex

GABRIEL DÍAZ YANTÉN, UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO NEGRO.

Un nuevo estudio de fósiles de un dinosaurio similar a un ave, llamado Alnashetri, proporciona nuevos conocimientos sobre cómo su linaje evolucionó, se redujo y se expandió por el mundo antiguo.

En las llanuras cretácicas de lo que hoy es la Patagonia argentina, un diminuto depredador recorría el paisaje con la ligereza de un ave moderna. Apenas superaba el kilo de peso y, sin embargo, pertenecía al mismo gran árbol evolutivo que uno de los mayores iconos de la prehistoria: el temible Tyrannosaurus rex. Su nombre es Alnashetri cerropoliciensis, y su descubrimiento está obligando a repensar cómo evolucionaron algunos dinosaurios carnívoros.

Durante años, los paleontólogos sostuvieron que ciertos terópodos (el grupo que incluye tanto al T. rex como a las aves actuales) atravesaron un proceso de miniaturización progresiva.

En particular, los alvarezsauroideos, un enigmático linaje de dinosaurios mayoritariamente pequeños que vivieron entre el Jurásico y el Cretácico en Asia y Sudamérica, parecían encajar en esa narrativa. Sin embargo, un nuevo análisis publicado en la revista Nature sugiere que la historia fue bastante más compleja.

EL ESQUELETO MÁS COMPLETO
El esqueleto más completo hallado hasta ahora de Alnashetri cerropoliciensis (recuperado en la Formación Candeleros, en Río Negro) revela que este dinosaurio no encaja en la supuesta tendencia lineal hacia cuerpos cada vez más pequeños.

De hecho, los modelos evolutivos reconstruidos por los investigadores no hallaron respaldo para una miniaturización sostenida, sino más bien múltiples episodios independientes de reducción de tamaño dentro de un margen corporal relativamente estrecho.

Los alvarezsauroideos han sido considerados durante décadas un grupo extraño. En el Cretácico tardío, algunas especies asiáticas desarrollaron extremidades anteriores cortas pero poderosas, con un pulgar hipertrofiado adaptado para excavar.

Sus dientes diminutos y ciertas adaptaciones sensoriales (comparables a las observadas en aves nocturnas) han llevado a interpretarlos como insectívoros especializados, probablemente consumidores de hormigas y termitas. Esta especialización alimentaria se vinculó a la idea de que su tamaño corporal se redujo progresivamente como parte de esa adaptación ecológica.

Sin embargo, el nuevo estudio sitúa a Alnashetri en una posición evolutiva temprana dentro del grupo, alejada de los alvarezsáuridos más derivados. Este emplazamiento filogenético implica que su pequeño tamaño no fue el resultado final de una tendencia continua, sino un rasgo que evolucionó de manera independiente. Es decir, no todos los caminos conducían a la miniaturización; algunos simplemente partían ya desde cuerpos pequeños.

El análisis también identificó fósiles históricos en el hemisferio norte (incluidos restos del Jurásico superior de la Formación Morrison y del Cretácico temprano en la Isla de Wight) que podrían pertenecer a alvarezsauroideos tempranos. Esta reinterpretación amplía el mapa biogeográfico del grupo y respalda la hipótesis de una distribución ancestral pangea, anterior a la fragmentación continental.

Los modelos biogeográficos aplicados en el estudio apuntan a procesos de vicarianza (separación de poblaciones por barreras geográficas) como fuerza dominante en su diversificación inicial.

NUEVO PARADIGMA
En términos anatómicos, Alnashetri presenta un mosaico evolutivo fascinante. Conserva rasgos primitivos en la pelvis y las extremidades posteriores, pero muestra también características derivadas en la mano, como una falange con surco ventral y adaptaciones asociadas a la excavación.

Esta combinación refuerza la idea de que la evolución no sigue trayectorias rectas, sino senderos entrecruzados donde los rasgos aparecen, desaparecen y reaparecen en contextos distintos.

Con un peso estimado inferior a un kilogramo, Alnashetri figura entre los dinosaurios no avianos más pequeños registrados en Sudamérica. El examen histológico de sus huesos (una técnica ampliamente utilizada en paleobiología para estimar edad y crecimiento) reveló líneas de crecimiento que indican que el ejemplar estudiado era subadulto, pero cercano a la madurez.

Este tipo de análisis microscópico del tejido óseo, similar al aplicado en investigaciones sobre crecimiento en dinosaurios publicadas en Nature, permite reconstruir con notable precisión la historia vital de especies extintas.

En conjunto, el hallazgo transforma nuestra comprensión de los alvarezsauroideos. Lejos de ser una simple historia de reducción corporal progresiva hasta desembocar en formas cada vez más pequeñas y especializadas, su evolución parece haber estado marcada por experimentos repetidos dentro de un rango de tamaños limitado. La miniaturización no fue un destino inevitable, sino una posibilidad entre varias.

Fuente: National Geographic España.

Sergio Parra.