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30/7/08

"Krilling" me softly

Bien, como podéis ver, últimamente tenemos una pequeña obsesión con el tema del frío i el antàrtico (creedme, si vivieseis en mi casa sin aire acondicionado, vosotros tambien hablarías del polo sur...).
Pues hoy, como no, seguiré la misma corriente, aunque me alejaré un poco del trabajo descriptivo de Salva (muy bien hecho, por cierto!) y meteré la nariz (pero solo un poco, fuera a ser que cogiese una hipotermia. Dios mío, que alguien me pare con el tema de los chistes malos: primero digo que Salva ha hecho un buen trabajo y ahora esto...). Biens, como os decía, os daré una pinceladas sobre un aspecto que quizá escapa a muchas personas: El ecosistema oceánico de la Antártida y el grave problema que lo amenaza.

Nuestra sensación inicial es que la Antártida es un lugar inhóspito y desabitado. Esto es cierto especialmente cuando pensamos en nuestra capacidad para vivir allí. no obstante, la vida florece alrededor de la costa de la Antártida, y sabéis quien se encuentra en la base de toda esta abundancia? Pues bien, ni más ni menos que un puñado de pequeños crustaceo que asimilamos bajo el nombre de krill.
Krill es una palabra de origen noruego que significa, literalmente, "comida para ballenas", y aunque estos gigantes del amr son sus más famosos gourmets, muchos peces se nutren de él. Ya sé que sois muy listos, y que sabéis que donde hay peces hay pajaritos y peces más grandes que se los comen, verdad? Eso que llamamos "cadenas tróficas": osea, una cadena de seres vivos que se relacionan entre si porque unos se comen a los otros.

He aquí el famoso krill... De Flickr

¿Y qué pasaría si uno de los escalones de esta cadena fallase? És decir ¿qué pasaría si la cantidad de krill bajase de manera dramática? Óbviamente, los organismos que lo comen también verían su población reducida, i sus predadores se verían, a su vez, afectados... Una especie de efecto dominó ecológico que seguro habéis visto explicado en qualquier documental sobre ecología.

Pues eso que os he presentado como una hipótesis está pasando realmente: la producción de krill en la región antártica se ha reducido en un 80% en los últimos 30 años. ¿Sabéis de quien es la culpa? De la falta de hielo...

El hielo que se forma en el océano que envuelve la Antártida (que, no lo olvidéis, es un continente de tierra firme al contrario que su equivalente del norte, formado únicamente por hielo) contribuye al afloramiento de aguas profundas, muy cargadas de nutrientes, que provocan esta excepcional producción de krill (la abundancia de materiales nutritivos permite que los pequeños crustáceos que forman el krill se reproduzcan de forma extraordinaria).

Desafortunadamente, a consecuencia del aumento de las temperaturas mínimas invernales en el antártico, este hielo tarda mucho más en formarse, y su efecto benéfico sobre el aumento de nutrientes en las aguas que circundan el polo sur ha desaparecido pràcticamente, alterando de forma ostensible (un 80% menos, como os decía) la producción de krill y, en consecuencia, la de todos los organismos que dependían de él de forma directa o indirecta.

Bueno, ya veis que la cosa continua sin pintar bien cada vez que hablamos de ecología...

Y para acabar de deprimiros os diré que, encima, algunos imbéciles han decidido descubrir a la gente las "bondades" del krill como alimento/condimento para la especie humana...

Vale, el próximo día prometo hablar de algo más alegre: es que no tengo aire acondicionado...


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27/7/08

El Lago Vostok

Creíamos que lo conocíamos todo de nuestro planeta; que las grandes sorpresas se habían acabado; que debíamos dirigir nuestras miradas hacia otras estrellas para descubrir nuevos rincones. Pensábamos que, como mucho, quedaban por describir nuevas especies aisladas, empujadas al abismo de la extinción antes incluso de conocerlas o, como caso extremo, alguna tribu remota en medio de la selva. Pero no imaginábamos que había todo un ecosistema nuevo del que no teníamos ni la más mínima idea: el año 1996 se confirmó el descubrimiento (de 1974) del Lago Vostok, una enorme extensión de 15.690 km cuadrados de agua dulce (el mayor lago de Europa occidental, el Lago Leman mide 600 km cuadrados).

¿Dónde se esconde un lago de semejante tamaño para pasar desapercibido? Bajo 4.000 metros de hielo en el continente más yermo de la Tierra: La Antártida.

Física del lago Vostok
La temperatura media del agua se ha estimado en -3ºC, es decir, por debajo de la temperatura de congelación. Entonces, ¿cómo es que se encuentra en estado líquido? La culpa la tiene la presión.

El agua, entre otras muchas particularidades, presenta un comportamiento peculiar con respeto a la congelación a diferentes presiones. A bajas presiones, bajo 0ºC, se congela en forma de hielo. Si aumentamos progresivamente la presión, ésta licua, se vuelve líquida. En este punto vale la pena recordar que el agua, al solidificarse, se expande, tiende a ocupar más volumen. Si, por presión, se impide esta expansión, el agua no puede congelarse. Si continuásemos aumentando la presión el agua volvería a congelarse, pero con una cristalización distinta: hielo II. Y parece que aún hay más configuraciones.

La presión en el Lago Vostok es la justa para que el agua se encuentre entre el hielo I y el hielo II, es decir, líquida.

Peculiaridades del Lago Vostok

Desde su descubrimiento se han ido sucediendo, una tras otra, las sorpresas:

  • El lago presenta mareas, como cualquier masa grande de agua.
  • Se encuentra comunicado con otros lagos menores –sí, sí, hay más de uno (se estima que hay unos 150) – a través de vías de agua dulce.
  • Por las mediciones que se han hecho, sus aguas presentan 50 veces más de O2 que otros depósitos de agua dulce.
¿Hay algo que pueda vivir a -3ºC, bajo una presión de 4.000 metros de hielo (unas 400 atmósferas) y con una concentración de oxígeno 50 veces superior a la que viene siendo normal? Pues, según parece, haberlo, haylo. De hecho, mediciones más precisas parecen señalar la presencia de 2 ecosistemas en el lago. Todo un desafío para los ecólogos y microbiólogos.

Exploración del Lago Vostok
La presencia de vida necesita una confirmación más directa: llegar hasta el lago. La primera aproximación se ha realizado mediante la extracción de una muestra de hielo de unos 3.600 metros de longitud, deteniéndose a unos 100 metros de la superficie hielo-agua, para no contaminar el lago con bacterias del exterior.

En esta prospección se han encontrado bacterias en la parte más cercana al lago. Estas bacterias llevan aisladas del resto del planeta más de medio millón de años, bajo condiciones extremas de frío, oscuridad y presión. Todo un experimento genético de miles, incluso millones, de años. Entre otras cosas extremadamente sorprendentes (allí todo es extremo) se encontró una bacteria termófila. Las termófilas son bacterias que crecen en altas temperaturas (55-60ºC). ¿Qué hace en un lago a -3ºC? Su presencia parece indicar la existencia de “chimeneas” de origen geotérmico bajo el lago, surtidores de agua calentada por el magma que arrastra consigo gran cantidad de minerales. El calor y los minerales de estas chimeneas hacen que sean un hervidero de bacterias especializadas en el aprovechamiento de esta fuente de energía. De hecho, a parte de la teoría de la sopa primordial (tratada ya en este bloc en tres entradas consecutivas [1][2][3]), se ha postulado que la vida podría haber surgido alrededor de estas surgencias. Además, y en relación al lago Vostok, se ha postulado también un origen frío de la vida. Un debate interesantísimo que requiere más tiempo del que quiero robaros.

La siguiente fase de la exploración (que tenía que llevarse a cabo este año, pero que se ha suspendido, tal y como se anunciaba en Nature) consistía en enviar un robot hasta él. De hecho, enviar dos robots: uno que abrirá el túnel hasta el lago mientras se rocía con agua oxigenada para esterilizarse, y otro que se soltará en el lago y que se sumergirá en esas gélidas aguas con cámaras y sensores que transmitirán sus datos a la superficie.

Seguramente la vida del lago consistirá en colonias de bacterias extremófilas (viven en ambientes extremos) que sobrevivirán gracias a un aporte energético geotermal. Pero la vida siempre depara sorpresas. ¿Y si nos encontramos con algún ser pluricelular nadando en el lago? ¿Habrán tenido tiempo, por ejemplo, algunas especies de peces a adaptarse a este nuevo medio en el tiempo que lleva el lago aislado (unos 10 millones de años)?

El Lago Vostok en el espacio
Además de para saciar nuestra infinita curiosidad, y –por qué no- esa característica de meter las narices donde no nos llaman y destrozar todo aquello que tocamos, la exploración del Vostok tiene otra finalidad más lejana: la luna joviana (que orbita alrededor de Júpiter) llamada Europa, una esfera de hielo llena de agua líquida. Muy fría, pero líquida. Si hay vida en Vostok, ¿por qué no en Europa?


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20/7/08

Esta semana en Nature... (17-07-2008)

En el número del pasado jueves de Nature se incluyen noticias referentes a:

  • La prospección del lago Volstok vuelve a retrasarse. El lago más grande de la Antártida, una enorme extensión de agua líquida situada bajo 4000 metros de hielo, parece que contiene dos ecosistemas diferenciados. La prospección prevista por los científicos rusos permitiría conocer mucho mejor este ecosistema extremo totalmente desconocido.
  • Se conmemoran los 30 años del nacimiento de Louise Brown, la primera niña probeta
  • Se empieza a crear, por parte del Sanger Institute de Cambridge, la primera librería de miRNAs de ratón. Estos miRNAs son los pequeños fragmentos de RNA que permitían "silenciar" la expresión de determinados genes
  • Se estudia cómo se generan los alargados cuerpos de las serpientes mediante la alteración de la expresión de sus genes Hox, viejos conocidos de la serie divulgativa Biotolk
  • Se estudia el papel de los genes TOR en el control de la expresión proteica sensible a cambios en los nutrientes que captan las células
  • Se estudian los posibles mecanismos mediante los que se puede sincronizar la expresión de las proteínas en cada fase de la división celular


Además, hay un artículo sobre el verano ártico y los cambios que se observan en el hielo des del Amundsen, el barco donde, curiosamente, hasta el mismo jueves, se encontraba nuestro compañero Toni Pou.

Un número completo, como habréis podido apreciar.


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17/7/08

Este mes en...



Destacamos los siguientes contenidos:

Nutrición y cognición: el efecto de los nutrientes sobre nuestras funciones cerebrales.

Mitocondrias y procesos neurodegenerativos: la disfunción de estos orgánulos desequilibra el metabolismo energético de las neuronas favoreciendo su muerte.

Animales y Alzheimer: el papel imprescindible de los modelos animales en el estudio de la enfermedad de Alzheimer y de otras demencias.

Comportamiento: un estudio sobre los procesos neurológicos que nos permiten tomar decisiones.


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14/7/08

Algo está cambiando en el ártico

Es lo que tiene tener un amigo en una expedición en el ártico, que te interesas por algo que, por empatía, sientes más cercano que antes. Si este amigo, además, escribe rematadamente bien y hace que cada escrito te lleve a leer el siguiente, o el anterior, o el que sea... entonces el interés se acentúa. Este amigo, como ya comenté, es el físico Toni Pou y podeis seguir sus peripecias aquí, o, más actualizadas aunque en catalán, aquí.

En su blog podréis encontrar entradas de todo tipo, aunque hoy os quería hablar de dos en concreto, que tienen relación (¿Cortázar?) con un par de artículos de este domingo aparecidos en La Vanguardia: Polos en peligro y ¿Qué pasa si se derrite? (esta última para suscriptores online)

En las entradas "Crònica d'una mort anunciada" y "Insomni, fantasmes i animals", Toni nos presenta una poética visión de su viaje con un encuentro emocionante y una declaración de su silencioso acompañante, Trevor. Las dos entradas tienen el mismo matiz, el mismo trasfondo: el cambio climático, y cómo se vive en una de las regiones más afectadas por él.

En los artículos de la Vanguardia se habla, y bien, del tema. Quiero compartir dos datos que no suelen tenerse en cuenta:

  1. El albedo (radiación reflejada por la superficie). La blancura de los hielos y la nieve reflejan más radiación que la superficie oscura del mar. En verano todo el mundo viste de colores claros para estar más fresquito. Pues lo mismo le pasa a nuestro planeta. Las masas blancas de nuestros polos evitan que el planeta absorba más calor y se caliente aún más. Si se derritieran los polos por un aumento de las temperaturas, se exacerbaría este aumento.
  2. La presencia de hielos en los polos generan corrientes marinas enormes que circulan por los océanos. Es la presencia de una de estas corrientes la que mantiene a raya la corriente del Golfo y hace que Europa presente un clima más "benigno" que la región de Norteamérica que se encuentra a nuestra misma latitud (podeis comparar los climas de Porto y Nueva York, están en la misma latitud).


Y en la Antártida la cosa es más seria ya que, a diferencia del Ártico, el hielo antártico está sobre tierra y, al derretirse, contribuye activísimamente al aumento del nivel del mar.

En fin, esto es lo que hay.


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12/7/08

Biotolkien II. Desarrollo. Peramorfosis

Como ya avanzamos, el proceso contrario a la pedomorfosis es la peramorfosis, en la que se da, o bien una aceleración del desarrollo vital de un individuo, o bien una elongación de su ciclo vital. En ambos casos lo que obtenemos son especies en las que sus gametos se han desarrollado “más tarde” de lo que tocaba. Dicho de otra manera, en estas especies las formas juveniles recuerdan a las formas adultas de su ancestro, mientras que las formas adultas, o bien recuerdan a los ancianos de la especie ancestral, o bien son mucho más grandes, porque no han parado de crecer como sí hacía su ancestro.

De nuevo, Tolkien, gran conocedor de estos mecanismos evolutivos llenó su mundo de especies peramórficas.

Los huargos serían un ejemplo. Lobos enormes que servían de montura para los orcos deben su gran tamaño seguramente a procesos peramórficos de elongación de su ciclo vital. Los lobos crecerían durante mucho más tiempo y podrían así llegar al tamaño que presentaban. Como sabeis el cénit de esta tendencia la representó Carchoroch, el lobo que se enfrontó a Huan (otro individuo peramórfico).

Otro ejemplo de tamaños sobredimensionados por peramorfosis lo constituirían los mûmakil, enormes elefantes que vinieron del sur para luchar por Sauron. Y seguro que tenéis otros en mente (como los krakens, por ejemplo).

Pero en el mundo de Tolkien hay una peramorfosis más sutil. Los humanos de Tolkien podrían ser una variante peramórfica de los elfos. Las etapas juveniles de los humanos (su adolescencia) son las únicas que se acercarían al aspecto élfico (jóvenes, sin vello facial, con pechos menudos –por cierto, ¿hay elfas con pechos sobredimensionados? ¿os las imaginabais así?...-). Según esta teoría, si los elfos envejeciesen se irían “humanizando”. Puede que Haldir ya estuviera en esa fase.

También podría ser cierto que los elfos fueran una variante pedomórfica de los humanos. Si pensamos en su exclusiva inmortalidad, ¿cuál pensáis que es la opción correcta: elfos pedohumanos, o humanos peraélficos?

Con esta disgresión paranoica acabaremos este nuevo capítulo de Biotolkien, el dedicado al desarrollo. Espero que os haya gustado... ¡y que nos lo hagáis saber! Hay momentos en que me siento como un loco predicando en el desierto, sin pan ni peces.


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6/7/08

Biotolkien II. Desarrollo. Pedohombres


Ya hace un par de semanas que estamos hablando del anfioxus y éstos nos volverán a ser de utilidad. Sobre estos animalillos y el origen de los cordados hay otra curiosidad “embrionaria”. Parece ser que el primer cordado surgió del establecimiento como adulto de la forma larvaria de los equinodermos (erizos, estrellas y zurullos de mar). ¿Y esto que tiene que ver con Tolkien?

Cuando una forma juvenil adquiere capacidad reproductiva (porque sus gónadas maduran “antes de tiempo”) se habla de una pedomorfosis (de paidos, niño en griego, de donde deriva la tristemente famos palabra pedófilo).

Este sorprendete hecho no es un caso aislado en la historia evolutiva de nuestro planeta. En la actualidad existen claros ejemplos de este “mecanismo” evolutivo, como el ajolote (ya comentado en este blog), un anfibio que ha visto perpetuada en su forma juvenil y que nunca acaba de “metamorfizarse” (tampoco lo necesita para tener descendencia).

Los humanos del mundo real somos un ejemplo de pedomorfosis del antepasado que compartimos con chimpancés y bonobos.

En el mundo de Tolkien los humanos sufrieron otro proceso de pedomorfosis que afectó sobretodo a su tamaño. Seguramente así surgieron los hobbits, pequeñas personillas parecidas a niños, curiosos, juguetones, despreocupados, gamberrillos, más preocupados en la diversión que en el sexo... pero con capacidad de reproducirse (excepto si tu apellido es Bolsón, ellos sabrán).

Lo contrario de la pedomorfosis es la peramorfosis. Y de ella hablaremos la siguiente semana.


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