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

El festín del fin del mundo: un colosal brote de hongos devoró a los dinosaurios tras el asteroide y eso casi consigue que no estemos aquí

Todos sabemos que, hace aproximadamente 66 millones de años, un asteroide de entre 10 y 15 kilómetros de diámetro impactó en el territorio que hoy corresponde a la península de Yucatán, México, originando el conocido como cráter de Chicxulub. La energía liberada fue tan colosal que se desencadenaron megaterremotos, tsunamis y erupciones volcánicas a escala global. Además, el polvo, el azufre y el hollín bloquearon la luz solar, dando lugar a un invierno nuclear que colapsó la cadena alimenticia y extinguió al 75% de las especies. Entre ellas, a prácticamente todas las correspondientes a dinosaurios no avianos, es decir, que no pertenecían al linaje de las aves modernas.

Dice el refrán que siempre que se cierra una puerta, se abre una ventana. Aquel episodio, al igual que el resto de extinciones masivas que ha experimentado la vida en la Tierra, no fue una excepción. Y es que, más allá de abrir la puerta a que con el paso de los millones de años los mamíferos se convirtieran en dominadores, hubo unos seres microscópicos que salieron beneficiados de manera inmediata. Según apunta un estudio publicado en la revista PNAS, nuestro planeta se convirtió en un lugar ideal para que se produjera el mayor brote de hongos de la historia.

La investigación, liderada por los microbiólogos Rosanna Baker y Arturo Casadevall, asegura que el tejido fúngico proliferó de manera masiva por los ecosistemas en decadencia. Como dijimos antes, las cenizas en suspensión procedentes de la colisión y las erupciones volcánicas modificaron el clima global de forma drástica. Las condiciones ambientales resultantes emularon el entorno de un sótano, un espacio óptimo para que estos organismos procesaran la abundante materia orgánica disponible tras la mortandad vegetal y animal.

LA EVIDENCIA FÓSIL

Los investigadores analizaron la litoestratigrafía en las cuencas americanas de Denver y Williston para hallar registros de esta dominación fúngica global en el límite K/Pg. Los datos extraídos en el yacimiento de Bowring Pit confirmaron que los microfósiles de hongos llegaron a representar más del 50% de la colección biológica recuperada en los estratos geológicos.

El incremento crítico de esporas y raíces fúngicas coincidió temporalmente con el enfriamiento terrestre derivado de la actividad volcánica de Poladpur, en la India. Este hallazgo demuestra que el debilitamiento de los ecosistemas prehistóricos y la expansión de los hongos comenzaron incluso antes del impacto definitivo del gran bólido celeste.

La red fúngica global no limitó su actividad a los organismos inertes, ya que las alteraciones ecológicas severas mermaron las defensas biológicas de las especies supervivientes. Los autores del artículo científico sostienen que «La mortalidad masiva puede no ser necesaria para la proliferación de hongos, ya que las alteraciones ecológicas también pueden debilitar la resistencia de las especies existentes a las enfermedades fúngicas».

INFECCIONES LETALES

La gran proliferación de estos microorganismos supuso una amenaza directa para los pocos animales que lograron resistir la devastación inicial del asteroide. El ecosistema global se convirtió en un nido de patógenos donde los seres vivos debilitados apenas tenían oportunidades genéticas para combatir enfermedades fúngicas letales en un mundo sin recursos.

Esta inmensa red de descomposición biológica modificó para siempre la cadena trófica de la Tierra prehistórica al acelerar el colapso de la megafauna superviviente. Los científicos plantean que este fenómeno de dominio fúngico absoluto ayuda a descifrar cómo la vida logró regenerarse de forma drástica a partir de organismos microscópicos tras la extinción masiva.

Fuente: National Geographic España.

Rubén Badillo.

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Muere Craig Venter, ‘padre’ del genoma humano, a los 79 años

El científico estadounidense Craig Venter, uno de los grandes referentes de la genómica moderna y protagonista en la secuenciación del genoma humano, ha fallecido en San Diego a los 79 años a causa de complicaciones derivadas de un cáncer diagnosticado recientemente.

El Instituto J. Craig Venter (JCVI), fundado y dirigido por el propio investigador, ha confirmado la noticia en su página web. La institución, dedicada a la investigación sin ánimo de lucro, destacó su contribución al avance de la genómica y a la divulgación científica.

Premio Príncipe de Asturias
Venter fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 2001 junto a otros pioneros del estudio del genoma humano, en reconocimiento a su papel clave en la secuenciación y cartografía del ADN humano, liderando la iniciativa privada a través de Celera Genomics.

Desde el JCVI subrayan que fue un líder visionario cuyo trabajo ayudó a transformar la genómica en una ciencia moderna basada en datos y a impulsar el desarrollo de la biología sintética. A lo largo de su carrera, promovió equipos interdisciplinarios, apostó por métodos innovadores y defendió que los avances científicos debían tener impacto real en la sociedad.

También fue un firme defensor de la financiación pública de la ciencia y de la colaboración entre gobiernos, universidades e industria como motor del progreso.

Genomas diseñados digitalmente
Entre sus contribuciones más destacadas figura el desarrollo de las llamadas ‘etiquetas de secuencias expresadas’ (EST), que permitieron identificar rápidamente miles de genes humanos y acelerar el mapeo del genoma.

«Craig creía que la ciencia avanza cuando las personas están dispuestas a pensar de forma diferente, a actuar con decisión y a construir lo que aún no existe», señaló Anders Dale, presidente del JCVI.

En el ámbito de la biología sintética, Venter logró otro hito histórico al construir la primera célula bacteriana autorreplicante controlada por un genoma sintetizado químicamente, demostrando que los genomas pueden diseñarse digitalmente y activarse en organismos vivos.

Diversidad microbiana de los océanos
Su trabajo también tuvo un fuerte componente global. A través de la Expedición de Muestreo Oceánico Global Sorcerer II, sus equipos utilizaron técnicas de metagenómica para descubrir millones de nuevos genes y ampliar el conocimiento sobre la diversidad microbiana de los océanos y su papel en los ecosistemas del planeta.

Con su fallecimiento, la ciencia pierde a una de sus figuras más influyentes en el estudio del ADN y la biología moderna.

Fuente: Antena 3 Ciencias.

Luis F. Castillo.

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.