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Del laboratorio a la gran pantalla (I)

A poco más de un mes para la gran gala del cine, los premios Oscar, os presento algunas películas relacionadas con la genética. Hay gran variedad de largometrajes, sobre todo de ciencia ficción, por este motivo este es el primero de varios artículos sobre cine. En este artículo nos centraremos en algunas películas basadas en enfermedades genéticas.

WONDER (2017)

Dirección: Stephen Chbosky

Reparto: Julia Roberts, Jacob Tremblay, Owen Wilson

Género: Drama

Sinopsis: August Pullman es un niño nacido con malformaciones faciales que, hasta ahora, le han impedido ir a la escuela. Auggie se convierte en el más improbable de los héroes cuando entra en quinto grado del colegio local, con el apoyo de sus padres. La compasión y la aceptación de sus nuevos compañeros y del resto de la comunidad serán puestos a prueba, pero el extraordinario viaje de Auggie los unirá a todos y demostrará que no puedes camuflarte cuando has nacido para hacer algo grande.

Relación con la genética: El protagonista de esta película padece el síndrome de Treacher Collins, una malformación craneofacial congénita rara y que afecta a dos de cada 100.000 nacimientos. En gran parte de los casos, se debe a una mutación genética del cromosoma 5. Concretamente, en el gen TCOF1, implicado en el desarrollo de huesos y otros tejidos de la cara.

Vídeo 1. Tráiler Wonder (Fuente: YouTube)

LOS OJOS DE JULIA (2010)

Dirección: Guillem Morales

Reparto: Belén Rueda, Lluís Homar, Julia Gutiérrez Caba

Género: Terror

Sinopsis: Julia regresa a Bellevue con su marido para visitar a su hermana, que está casi ciega debido a una enfermedad degenerativa de la que intentó operarse sin éxito. Al llegar, descubren que se ha suicidado. Julia no sólo debe afrontar la pérdida de su hermana, sino también la pérdida de toda esperanza para detener su inminente ceguera, pues ella sufre la misma enfermedad y parece compartir su mismo destino.

Relación con la genética: Tanto Julia como su hermana padecen retinosis pigmentaria. Esta enfermedad provoca la pérdida progresiva de visión, afectando a la retina, que es la capa de tejido sensible a la luz en la parte posterior del ojo.

Los primeros síntomas acostumbran a ser la pérdida de visión nocturna y dificulta guiarse con poca luz. Más tarde, la enfermedad produce la aparición de puntos ciegos en la visión lateral. Con el paso del tiempo, estos puntos ciegos se van juntando produciendo una visión de túnel (Figura 1). Finalmente, esto desemboca en una ceguera.

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Figura 1. Comparación de visión normal (izquierda) y visión túnel de una persona que padece retinosis pigmentaria (derecha) (Fuente: EyeHealthWeb)

El patrón de herencia puede ser autosómico dominante, recesivo o ligado al cromosoma X. En el primer caso, con una sola copia del gen alterado en cada célula es suficiente para causar la enfermedad. La mayoría de las personas con retinosis pigmentaria autosómica dominante tienen un padre afectado y otros miembros de la familia con el trastorno.

Vídeo 2. Tráiler Los ojos de Julia (Fuente: YouTube)

LA DECISIÓN DE ANNE (2009)

Dirección: Nick Cassavetes

Reparto: Cameron Díaz, Abigail Breslin, Alec Baldwin

Género: Drama

Sinopsis: La vida de Sara y Brian Fitzgerald cambia radicalmente cuando a su hija Kate le diagnostican una leucemia. La única esperanza de salvación es recurrir a la ingeniería genética para tener otro hijo, Anne. Entre ella y Kate se establece una relación muy estrecha, sobre todo porque ambas tienen que someterse a diversos tratamientos médicos y compartir largas estancias en el hospital. Sin embargo, cuando Anne cumple once años contrata a un abogado para emanciparse médicamente.

Relación con la genética: Las leucemias son el primer tipo de cáncer en el que se describieron alteraciones genéticas, como las translocaciones, que son las más frecuentes (más del 50% de los casos). Además, éstas tienen valor pronóstico y diagnóstico elevado. Existen muchos tipos de leucemias, por lo tanto es un grupo diverso de cánceres hematológicos, que afectan células de la sangre y médula ósea. Es el tipo de cáncer más frecuente en niños; sin embargo afecta a más adultos que niños.

Una primera clasificación es en base al linaje: linfoide (células formadoras de sangre) o mieloide (células de la médula ósea). A la vez, estás (linfoides o mieloides) también se clasifican según la presentación clínica: aguda (síntomas en corto período de tiempo y síntomas graves) o crónica (el tiempo es más largo).

En adultos son más frecuentes la leucemia mieloide aguda (AML) y la leucemia linfocítica crónica (CLL), mientras que en niños es la leucemia linfoblástica aguda (ALL).

Vídeo 3. Tráiler La decisión de Anne (Fuente: YouTube)

EL ACEITE DE LA VIDA (1992)

Dirección: George Miller

Reparto: Nick Nolte, Susan Sarandon, Peter Ustinov

Género: Drama

Sinopsis: Lorenzo comienza a desarrollar a los tres años una grave enfermedad neurológica para la cual no existe ningún tratamiento conocido. En muy poco tiempo, el niño queda postrado en la cama: no puede andar, ni ver ni hablar. Sus padres, sin embargo, no se rinden y luchan sin tregua hasta agotar todos los recursos a su alcance. A pesar de que ninguno de los dos es médico, empiezan a estudiar genética, biología, neurología… y buscan ayuda en todos los frentes médicos posibles.

Relación con la genética: Lorenzo padece adrenoleucodistrofia (ADL) o también conocida como la enfermedad de Schilder. Es una enfermedad que afecta principalmente a niños varones, ya que tiene un patrón de herencia ligado al cromosoma X. Es en este cromosoma dónde se localiza el gen ABCD1, involucrado en el transporte de los ácidos grasos de cadena muy larga en los peroxisomas (orgánulos que participan en el metabolismo de los ácidos grasos).

Afecta principalmente al sistema nervioso y las glándulas suprarrenales, que son pequeñas glándulas localizadas en la parte superior de cada riñón. En este trastorno, se produce un deterioro de la mielina, el recubrimiento que aísla los nervios en el cerebro y la médula espinal, lo que reduce la capacidad de los nervios de transmitir información al cerebro. Además, el daño a la capa externa de las glándulas suprarrenales causa una escasez de ciertas hormonas, dando como resultado debilidad, pérdida de peso, cambios en la piel, vómitos y coma.

Vídeo 4. Tráiler El aceite de la vida (Fuente: YouTube)

REFERENCIAS

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The Jungle Library Project – Entrevista a Pungky Nanda

Queremos compartir contigo los esfuerzos que un joven conservacionista de la vida silvestre, Pungky Nanda, está haciendo en Sumatra, Indonesia, para crear conciencia sobre la importancia de proteger el patrimonio natural. Su trabajo se basa en la educación ambiental para niños, bajo el nombre The Jungle Library Project.

THE JUNGLE LIBRARY PROJECT – ENTREVISTA A PUNGKY NANDA

Pungky Nanda (Tegal, Java, 1992) estudió Acuicultura en la Universidad de Diponegoro. Después de sus estudios, ha trabajado en proyectos de conservación, como en proyectos de manglares y tortugas marinas en Java Oriental. También ha estado trabajando para la ONG Animals Indonesia hasta el pasado noviembre como Educador Ambiental. Ahora, él está haciendo su mejor esfuerzo en su propio proyecto, The Jungle Library Project, en colaboración con la Agencia de Conservación de la Naturaleza y la Biodiversidad de Sumatra del Sur. ¡Puedes seguirlo en Facebook e Instagram!

La tarea que Pungky está haciendo en el sur de Sumatra es tan grande que queremos difundir su trabajo al mundo y ayudarlo en la recaudación de fondos para su proyecto.

¡Hola Pungky, un placer conocerte! El proyecto The Jungle Library Project va de educación y conservación ambiental. ¿Puedes contarnos más del mismo?

The Jungle Library Project promueve la educación ambiental para los niños que viven en áreas altamente deforestadas con conflictos entre humanos y vida silvestre. Con este proyecto, hacemos nuestro mejor esfuerzo para crear conciencia a través de nuestra historia y fotografía en el sur de Sumatra.

El proyecto comenzó en 2017. ¿Por qué creaste The Jungle Library?

La primera vez que conocí a los niños indígenas en una aldea local, me robaron el corazón. Su espíritu y entusiasmo por aprender sobre la naturaleza y la flora y la fauna me sorprendieron y me inspiraron a seguir trabajando con ellos de forma independiente. Esta es la razón por la que decidí crear The Jungle Library Project.

Tengo la sensación de que tratas de cambiar la forma de pensar la gente. ¿Es así? ¿Cuál es tu tarea, tu objetivo principal?

A través de un programa de educación ambiental, enseñamos a los estudiantes de primaria sobre las especies nativas de Sumatra, la función del ecosistema y la destrucción del medioambiente. El objetivo es que las generaciones futuras tomen medidas sostenibles que no pongan en peligro su vida. En otras palabras, tratamos de cambiar la mente y el corazón de los niños de las aldeas para que no practiquen la tala ilegal y el comercio ilícito de vida silvestre, actividades a las que están expuestos todos los días.

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Trabajando con los niños, The Jungle Library Project promueve la conservación de la naturaleza (Foto cedida por Punkgy Nanda).

Durante este período de tiempo, ¿cuál es la situación más divertida que has vivdo?

No es divertida, pero sí me robó el corazón. Durante el primer mes, enseñé en una clase de niños que me hicieron llorar. Dijeron “Muchas gracias, kakak”. Kakak en indonesio significa hermano. Después de eso, también me agradecieron por ayudarles a aprender a escribir y leer. No puedo contener las lágrimas cuando lo pienso. Pensaron que estaba llorando por un error de ellos… Cuando salgo de la escuela, los niños siempre quieren sostener mis manos y puedo pasar más de 30 minutos hasta que los maestros les aconsejan que paren.

¿Y la peor?

Fue después de enseñar a un grupo de niños. Sufrí un accidente con mi moto y realmente pensé que no podía volver a enseñar porque no podía caminar. No pude caminar durante dos meses, tenía la cara hinchada y mi cuerpo estaba lleno de heridas. Los niños que me vieron estaban llorando. Nunca le dije esto a mi familia hasta que estuve completamente recuperado.

Desde que comenzó el proyecto, ¿has visto algún resultado positivo?

La mentalidad de los niños está cambiando… Entienden qué tipo de animales nativos de Sumatra que viven a su alrededor están en peligro y protegidos por la ley. Entienden 5 ideas básicas sobre animales protegidos:

  1. No podemos dispararles.
  2. No podemos matarlos.
  3. No podemos venderlos.
  4. No podemos comerlos.
  5. No podemos mantenerlos como mascota.

Conocen y entienden la función del ecosistema y la relación entre los humanos y la naturaleza.

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Gracias al proyecto, los niños entienden las 5 ideas básicas sobre las especies protegidas (Foto cedida por Pungky Nanda).

¡Caramba!

Son guardianes de la naturaleza que difundirán información clara a sus padres, amigos y personas en el pueblo. El resultado parece pequeño, pero espero que hagan que otras personas lo piensen dos veces antes de tomar actividades ilegales como la tala o la caza furtiva.

No creo que los resultados sean pequeños. Son fabulosos, de hecho. ¿Estás solo en este proyecto o tienes ayuda?

Además de mí, mi buen amigo Joshua Parffit, que también es periodista ambiental independiente en Holanda, me ayuda en el proyecto. Colaboramos para crear este proyecto juntos. Yo trabajo en el proyecto y él maneja todos los aspectos online. Algunos de mis amigos repartidos por todo el mundo a veces también me ayudan, como es tu caso. Este proyecto no se crea solo de nosotros dos; se crea a partir del apoyo de todas las personas que se preocupan y aman la naturaleza.

Habéis empezado una recaudación de fondos en GoFundMe. ¿Cuánta dinero necesitáis y para qué servirá?

Con esta recaudación de fondos, podremos continuar el programa durante seis meses. Necesitamos 5.500 euros para comprar una motocicleta y combustible, alimentos y alojamiento, una ordenador portátil y material de enseñanza, una cámara y vuelos y viajes para participar en reuniones, talleres y eventos. Si obtenemos fondos adicionales, apoyaremos otros programas de conservación, como la Ley de Conservación de Flora.

Después de saber más sobre el proyecto, quiero donar dinero. ¿Que tengo que hacer?

Es muy sencillo. Si deseas colaborar con nosotros, simplemente haz clic aquí Environmental education in Sumatra  y sigue los pasos.

Te deseo toda la suerte del mundo. Cuéntame sobre los planes futuros de The Jungle Library…

Estableceremos un proyecto de ecoturismo a finales de este año. Trabajaré junto con el gobierno para comenzar un plan científico y ecoturístico en una de las reservas naturales en Sumatra del Sur. Al hacerlo, los aldeanos tendrán mayores ingresos con el turismo que haciendo actividades ilegales y los alentará a dejar de hacer eso. También estableceremos una Estación de Investigación y alojamiento ecológico dentro del área protegida. Este año también comenzaremos un proyecto de restauración.

Ahora que comprendemos mejor el proyecto y su tarea; me gustaría preguntarte sobre la biodiversidad en Indonesia. Indonesia es un punto caliente de biodiversidad, ¿verdad?

Indonesia es el tercer país más rico en megabiodiversidad del mundo. Es un punto con más de 17.300 islas con diferentes características geográficas y ecosistemas. Ese es un lugar perfecto para millones de especies. Indonesia es un país con muchas especies endémicas de flora y fauna que nunca encontrarás en otras partes del mundo. Tenemos tres tipos de flora y fauna: las especies asiáticas (parte occidental), las especies de wallecea (parte central) y las especies australis (parte oriental).

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Indonesia es un punto caliente de biodiversidad (Foto cedida por Pungky Nanda)

En la parte occidental, podemos encontrar grandes mamíferos, como grandes simios, elefantes, rinocerontes, tigres y orangutanes, y muchas especies asiáticas. La parte de Wallacea es una mezcla de flora y fauna de Asia y Australis y tiene la mayoría de las especies endémicas, como los lagartos de Komodo, Tarsius y la zarigüeya. Finalmente, en la parte oriental podemos encontrar especies como el canguro de árbol y las aves del paraíso.

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Pungky con la flor más grande de la Tierra, Rafflesia arnoldii (Foto cedida por Pungky Nanda)

Me temo que toda esta asombrosa biodiversidad está amenazada por las actividades humanas. ¿Cuáles son los principales problemas que enfrenta la biodiversidad?

La tala, la caza furtiva y las plantaciones están matando al corazón verde de mi archipiélago tropical. Incluso dentro del Parque Nacional, donde las selvas vírgenes deberían florecer, los animales salvajes están bajo la presión del comercio ilegal de mascotas. Frente a los costos de vida más altos, los pueblos indígenas que viven en la frontera de algunos de los últimos espacios verdes de Indonesia se ven obligados cada vez más a vender su riqueza natural. Si los niños crecen con esto, se convertirá en la norma.

¿Cuál crees que es la solución a estas amenazas?

La modernización ha empujado a las personas a encontrar mayores fuentes de ingresos, a veces ilegalmente. El problema con eso es que los niños crecen mirando a sus padres y comienzan a tomar la naturaleza por sentado. ¡Una de las soluciones es la Educación! La educación es la clave para contrarrestar algunas de las prácticas destructivas que amenazan la salud del medio ambiente.

Estoy seguro de que después de leer tu entrevista, habrá muchas personas que deseen viajar a Indonesia. ¿Qué consejos les darías para que sean más sostenibles y responsables durante su estancia?

  • Eligir actividades ecológicas y el eco-turismo sostenible durante su viaje en Indonesia que involucre a los locales.
  • Ser parte de voluntariado para ayudar a las actividades de conservación.
  • Nunca alimentar a animales salvajes.
  • Nunca tomar selfies con animales en cautiverio o en peligro de extinción en áreas públicas o zoológicos, ya que hará que más animales en peligro de extinción sean capturados de su hábitat sólo por placer.
  • Nunca subir en elefantes u otros animales. Esto es abuso de animales.
  • Comprar cosas hechas por indígenas para apoyar su economía.

Muchas gracias, Pungky! Creo que debería haber más personas como tú que sienten un gran amor por su tierra y ansían protegerla.

Más de 100 personas han hecho una donación. ¡Recuerda que tu también puedes ayudar a costear The Jungle Library Project!

Así nos ha ido en 2017

Empieza un nuevo año y es el momento de hacer balance de como ha ido el anterior. Nosotros no queremos ser menos y, con ganas de mostrar transparencia, os presentamos un resumen de como ha sido 2017 para All you need is Biology.

En 2017, All you need is Biology ha crecido notablemente respecto el año anterior. De hecho, el número de visitas ha sido 2,5 veces mayor que en el año anterior. En 2017 hemos conseguido 789.867 visitas y 562.851 visitantes, lo que indica que, de media, cada visitante ha visto 1,4 páginas. Nos planteamos llegar al medio millón de visitas, de manera que podemos considerar que superamos el objetivo con creces. Este crecimiento año tras año confirma que All you need is Biology se está consolidando.

Visitas y visitantes

Este año, los visitas nos han llegado de 220 países, 18 países más que el año anterior.

mapa

De todos modos, cabe destacar que son 5 los principales païses que visitan el blog, siendo el primero de ellos España, seguido de muy cerca por Estados Unidos y México.

Paises

Como bien sabrás, nuestro blog es trilingüe. El idioma más leído es el castellano, seguido por el inglés y finalmente el catalán. Las tendencias son iguales que en años anteriores, aunque el inglés y el catalán han aumentado ligeramente.

Idiomas

En cuanto al origen de las visitas podemos concluir que el tráfico orgánico, es decir, el que proviene de los buscadores, es el principal. El crecimiento del tráfico orgánico se ha doblado en un año, lo que indica muy buenas noticias.

Procedencia visitas

En 2017 se han publicado sólo 43 artículos nuevos, debido a que los colaboradores han ido abandonado su labor por falta de tiempo. Es por este motivo que en 2018 nuestra intención es buscar nuevos colaboradores de todas las temáticas sin cubrir para ofreceros contenidos más frescos.

No quisiera terminar este resumen sin dar las gracias a todas y cada una de las personas que están ayudando a que este proyecto crezca. Quisiera empezar por mis colaboradores, cuya labor agradezco de todo corazón, y, por supuesto, a nuestros lectores, sin los cuales ésto no tendría sentido.

¡Nos vemos en 2018!

Simbiosis entre insectos y microorganismos: los endosimbiontes

Las relaciones simbióticas son un importante motor para la diversificación y la evolución de los organismos. En los insectos, las relaciones con microorganismos endosimbiontes (es decir, que residen en el interior de su cuerpo) les han dotado de un gran número de adaptaciones sorprendentes.

La importancia de la relación entre insectos y sus endosimbiontes

Gran parte del éxito evolutivo y adaptativo de los insectos viene dado por su capacidad para relacionarse con otros organismos y, especialmente, con microorganismos que se ubican en el interior de su cuerpo: los endosimbiontes.

Hasta hace algunos años, se consideraba que la mayor contribución de los microorganismos endosimbiontes a la fisiología de los insectos era su papel en la alimentación, hecho que explicaría su gran diversidad de dietas. Sin embargo, se ha demostrado que los endosimbiontes afectan muchos más aspectos de su fisiología.

Tipos de endosimbiosis

Los microorganismos endosimbiontes pueden encontrarse en el tracto digestivo, en los espacios entre las células y dentro de ellas.

Como norma general, cuanto más internamente se halla el endosimbionte, más estrecha es su relación con el insecto. A continuación, vamos a analizar los cuatro tipos más habituales de endosimbiosis en insectos, empezando por la más externa y menos estrecha.

Microorganismos del tracto digestivo

La microbiota del tracto digestivo de los insectos se compone tanto de procariotas (unicelulares, sin núcleo, como bacterias y arqueas) como de eucariotas (uni o pluricelulares, con núcleo, como los protozoos), y es exclusiva del intestino.

Por lo general, se ubican fuera de las células en la parte posterior del intestino, moviéndose libremente en su luz o adheridos a sus paredes. En muchos insectos fitófagos, como termitas y cucarachas, esta parte posterior del intestino forma una cámara sin oxígeno (anaeróbica) donde tiene lugar la fermentación de la celulosa y otros azúcares complejos.

Sistema digestivo de una termita obrera; la parte coloreada en verde corresponde a la parte posterior sin oxígeno. Figura procedente del artículo: Brune, A. (2014). Symbiotic digestion of lignocellulose in termite guts. Nature Reviews Microbiology, 12(3), 168-180.

En las termitas, esta cámara contiene procariotas anaeróbicos facultativos (pueden desarrollarse con o sin oxígeno) u obligados (sólo se desarrollan en ausencia de oxígeno), como espiroquetas y metanógenos, que participan en la digestión; además, en ciertas termitas obreras, esta cámara también contiene protozoos que participan en la digestión de la celulosa de la madera (¿habéis visto alguna vez un mueble agujereado por termitas?).

A diferencia de otros endosimbiontes, los microorganismos del tracto digestivo se transmiten horizontalmente entre organismos; es decir, los insectos no nacen con ellos, sino que deben adquirirlos a lo largo de su vida. En el caso de las termitas, su adquisición tiene lugar mediante un proceso conocido como trofolaxia: las obreras, que son las únicas que se alimentan por sí mismas, digieren y transfieren el alimento (y sus microorganismos) al resto de miembros de la colonia mediante el contacto de sus aparatos bucales.

Trofolaxia en termitas. Imagen de Shutterstock.

Además, se sabe que los microorganismos son eliminados durante la muda, por lo que la trofolaxia les permite recuperarlos.

Endoparásitos

Los parásitos que viven dentro de un organismo se conocen como endoparásitos, e igual que los microorganismos intestinales, se transmiten horizontalmente de unos insectos a otros.

Existen muchas más relaciones entre insectos y endoparásitos pluricelulares que con microorganismos, siendo los pluricelulares más dañinos en términos generales; es el caso de los parasitoides (de los cuales ya hablamos en esta entrada) y los nematodos (capaces de transmitir bacterias mortales para el insecto).

El tipo de relación endoparasítica más relevante entre insectos y microorganismos, y la única que tratamos aquí, son los vectores: el insecto (o vector) actúa de contenedor y transporte provisional del parásito hasta el momento que éste alcanza su hospedador definitivo. Los parásitos transportados suelen ser protozoos dañinos para vertebrados, como Trypanosoma (enfermedad de Chagas), Leishmania (leismaniosis) o Plasmodium (malaria). Por lo general, el insecto no sufre daño alguno, así que en realidad sería más conveniente hablar de comensalismo y no de parasitismo.

El mosquito Anopheles es vector del protozoo causante de la malaria, Plasmodium. Imagen de dominio público.

Simbiosis extracelular e intracelular

A diferencia de los microorganismos intestinales, los endosimbiontes extra e intracelulares se transmiten verticalmente generación tras generación; es decir, el insecto nace con ellos, los “hereda”. Se trata de relaciones mucho más estrechas.

  • Endosimbiontes extracelulares

Los microorganismos extracelulares pueden ser tanto procariotas como eucariotas y encontrarse en diferentes partes del cuerpo del insecto (incluso en el intestino junto con los microorganismos intestinales). En cualquier caso, nunca penetran en las células. Esto no quita que algunas especies puedan encontrarse tanto fuera como dentro de las células.

Dado que muchos microorganismos extracelulares pueden ser a la vez intracelulares, se considera que podrían encontrarse, a nivel evolutivo, en una transición entre los microorganismos intestinales y los endosimbiontes intracelulares.

Un caso interesante de endosimbiosis extracelular tiene lugar en algunas especies de pulgones de la tribu Cerataphidini. Por lo general, los pulgones o áfidos presentan una bacteria endosimbionte intracelular (Buchnera), pero en estas especies dicha bacteria es substituida por un hongo unicelular similar a las levaduras que vive fuera de las células (YLS, del inglés “yeast-like symbiont”), la cual se ubica tanto en las cavidades entre los órganos (hemocele) por donde circula la hemolinfa como en distintos cuerpos grasos. Igual que Buchnera en el resto de pulgones, los YLS tendrían un papel clave en la dieta del insecto al participar en la producción de ciertos nutrientes esenciales.

Ceratovacuna nekoashi (Cerataphidini). Link (CC 2.5)

Se cree que estos microorganismos similares a levaduras o YLS habrían evolucionado a partir de un hongo entomopatógeno (es decir, dañino para los insectos) cuyo linaje habría derivado, posteriormente, en organismos endosimbiontes beneficiosos.

  • Endosimbiontes intracelulares

Se considera que al menos un 70% de insectos presenta microrganismos endosimbiontes dentro de sus células. Existen dos tipos de endosimbiontes intracelulares:

Endosimbiontes dentro de micetocitos o cuerpos de Blochmann

Los bacteriocitos o micetocitos son un tipo especializado de células adiposas que se encuentran en algunos grupos de insectos y que contienen microorganismos endosimbiontes. Estas células son transmitidas a la descendencia y usualmente se agrupan en forma de órganos conocidos como micetomas o bacteriomas.

Los cuerpos de Blochman, o lo que es lo mismo, los endosimbiontes que se encuentran dentro de los micetocitos, son propios de tres grupos de insectos: Blattaria (cucarachas), diferentes grupos de heterópteros dentro del antiguo grupo de los Homoptera (cícadas, psílidos, áfidos, etc.) y Curculionidae (escarabajos curculiónidos). La relación de estos endosimbiontes con las células suele ser tan estrecha que podrían confundirse con orgánulos celulares (algo así como lo que ocurre con las mitocondrias y los cloroplastos).

Buchnera aphidicola dentro de un micetocito o bacteriocito del pulgón Acyrthosiphon pisum. El elemento central es el núcleo del bacteriocito. Las células de Buchnera son redondas y están empaquetadas dentro del citoplasma del bacteriocito. Imagen de J. White y N. Moran, University of Arizona (CC 2.5).

El caso más estudiado es el de Buchnera en los pulgones o áfidos. Esta bacteria intracelular recicla el ácido úrico y otros desechos nitrogenados del pulgón para producir el aminoácido glutamina, el cual usa como base para producir otros aminoácidos esenciales necesarios para el crecimiento del insecto. Se cree que también produciría la vitamina B2 (riboflavina). Esto explicaría el gran éxito evolutivo de los pulgones y su elevada tasa de reproducción a pesar de tener una dieta rica en carbohidratos (procedente de la sabia de las plantas) y tan pobre en compuestos nitrogenados.

Se ha comprobado que en escasead de nutrientes, el número de Buchnera disminuye, lo que sugiere que los pulgones se alimentan de ellos en situaciones límite. Así pues, la relación es mucho más beneficiosa para el pulgón que para el endosimbionte.

Endosimbiontes inquilinos

En este caso, la relación entre microorganismos inquilinos e insectos no es beneficiosa para ambos (mutualista), ya que el inquilino altera al insecto para salir beneficiado.

Los endosimbiontes inquilinos suelen afectar a la proporción de machos y hembras y a su capacidad reproductiva. Muchos microorganismos inquilinos que viven dentro del citoplasma de las células se transmiten a la siguiente generación a través de los óvulos, por lo que necesitan que haya una mayor proporción de hembras de insectos para asegurar su perpetuidad. Para alterar dicha proporción, recurren a diferentes métodos: muerte de los machos, inducción de la partenogénesis, feminización o incompatibilidad citoplasmática, para lo cual suelen inducir cambios a nivel genético. Uno de los inquilinos más estudiados es Wolbachia, una bacteria intracelular capaz de causar un sesgo en la proporción de sexos mediante casi todas las vías antes mencionadas.

Fenotipos derivados de insectos infectados por Wolbachia. Figura procedente del artículo: Werren, J. H., Baldo, L. & Clark, M. E. 2008. Wolbachia: master manipulators of invertebrate biology. Nature Reviews Microbiology, 6(10), 741-751.

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¿Conoces más relaciones entre microorganismos e insectos? Deja tu aportación en los comentarios.

Referencias

  • Bourtzis K. Miller T. A. (2003). Insect Symbiosis. CRC Press.
  • Douglas, A.E. (1998). Nutritional interactions in insect-microbial symbioses: Aphids and their symbiotic bacteria Buchnera. Annual Review of Entomology, 43: 17–38.
  • Vega F.E., Blackwell M. (2005). Insect-Fungal Associations: Ecology and Evolution. Oxford University Press, USA.

La imagen de portada es un montaje realizado por la autora de este artículo a partir de dos imágenes: 1) vector de bacteria (por Flaticon de www.flaticon.com) y 2) vector de termita (extraído de www.allstatepest.com.au).

9 regalos sostenibles para regalar en Navidad

La Navidad está a la vuelta de la esquina y seguramente estarás ya comprando los regalos o estarás a punto de hacerlo. El año pasado ya te dimos varios consejos para ser sostenibles durante la Navidad. ¡Ahora queremos ayudarte a ser más sostenible en tu día a día con estas 9 ideas de regalos para vivir con la naturaleza, no por encima de ella!

9 REGALOS SOSTENIBLES PARA REGALAR EN NAVIDAD

A lo mejor nuestras propuestas te parecerán un tanto extrañas, puesto que la mayoría de ellas no son nada “típicas”. Para no sorprender negativamente a tus seres queridos con tus regalos, te proponemos hacer un “Pack sostenible” que incluya aquellos regalos que consideres más interesantes y que sea un regalo dirigido a todos los integrantes de la casa. ¿Empezamos?

CEPILLO DE DIENTES DE BAMBÚ

Los cepillos de dientes normalmente se hacen con algún tipo de plástico. A pesar de que algunos son de plástico reciclado, en todos los casos los cepillos no son reciclables y, por lo tanto, acaban en un vertedero, cuyo impacto en el medio ambiente es enorme.

Afortunadamente, en el mercado hay opciones más sostenibles a ésta: los cepillos de dientes de bambú con cerdas de Naylon 4 Dupont, que es el plástico más biodegradable de todos.

cepillo dientes bamboo
Los cepillos de dientes de bamboo son compostables (Foto: My Plastic-Free Life).

Además de ser libres de Bisphenol A (BPA), que es peligroso para la salud, son compostables, lo que significa que podrás depositarlos en tu cubo de la materia orgánica o compostador. Algunas opciones vienen con  un packaging de cartón reciclado y reciclable.

EXPERIENCIAS

Sin duda alguna, regalar experiencias es la mejor opción para no generar ningún tipo de residuo, como mucho una hoja de papel reciclado en el que haya escrito en qué consiste el regalo como tal.

Pero si verdaderamente no quieres generar ningún residuo, tienes diferentes opciones: ir con el receptor del regalo al lugar concreto, mandarle una postal online o mandarte un correo electrónico bonito. Seguro que hay muchas más, sólo tienes que ser un poco creativo.

Hay muchas opciones de experiencias distintas para regalar:

  1. Una escapada de fin de semana: una excursión por la naturaleza (tiene muchos beneficios para la salud), esquiada, balnearios…
  2. Una cena en un buen restaurante.
  3. Espectáculos: circo (¡sin animales!), teatro, danza, concierto de su grupo preferido, cine…
  4. Entradas para ir a ver a su equipo preferido.
  5. Entradas para parques temáticos o museos.
  6. Suscripciones en plataformas de música, películas, series y videojuegos.
  7. Cursos online o presenciales.

Si tienes más ideas, ¡déjalas en los comentarios del artículo!

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Regalar experiencias cultiva la mente y no genera residuos (Foto: M. Arenas).

COMPOSTADOR PARA LA MATERIA ORGÁNICA

Un compostador es un objeto que permite la transformación de tus sobras de materia orgánica, como los restos de fruta y verduras, de flores y de poda, restos de comida, pan y papel de cocina, en una sustancia oscura llamada compost, que sirve de adobo para las plantas.

El proceso tiene lugar gracias a la acción de insectos y microorganismos. Es por este motivo que el compostador debe de estar en un jardín en contacto con el suelo. De todas formas, hay muchas opciones y algunas aprovechan el papel de los gusanos de tierra para transformar la materia orgánica. Algunos compostadores están pensados incluso para tenerlos en un piso.

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Compostador de jardín (Foto: Desconocido, Creative Commons).

Si tienes jardín o huerto, ¡no dudes en hacer compostaje!

Las ventajas de esta practica son evidentes: gestionas la materia orgánica directamente en tu casa, lo que evita su transporte en centros especializados; y obtienes una sustancia con un altísimo contenido en nutrientes para alimentar a tus plantas y hortalizas. En algunas poblaciones, el hecho de hacer compostaje implica una reducción de la tasa de residuos domésticos. ¡Pregunta en tu ayuntamiento!

CANTIMPLORAS METÁLICAS

¿Sabías que una botella de plástico tarda más de 700 años en degradarse? ¿Sabías que el 90% del coste del agua embotellada es por la botella? ¿Sabías que el 80% de las botellas no se reciclan? ¿Sabías que hacen falta 100 millones de litros de petróleo para fabricar mil millones de botellas? ¿Sabías que sólo en Estados Unidos, cada día se tiran 60 millones de botellas de plástico?

Ante estos alarmantes datos de Green Upgrader, ¿no prefieres buscar una alternativa más sostenible?

Se me ocurren varias opciones:

  1. Si la calidad del agua del grifo de tu ciudad o de una fuente natural es buena, rellena cantimploras metálicas (no pesan y te las puedes llevar a cualquier parte).
  2. Invierte en una osmosis inversa (llegará el punto en el que el agua te saldrá casi gratis) y rellena cantimploras metálicas.
  3. Compra botellas de agua de cristal. El cristal se puede reciclar más fácilmente y, además, puedes reutilizar las botellas para ir a comprar horchata en verano y para guardar la limonada o zumos caseros.

PORTA BOCADILLOS

Los porta bocadillos son una alternativa sostenible al papel de aluminio y a otros envases de un solo uso.  Que el nombre no te engañe. Además de poder envolver tus bocadillos, también podrás llevar tus galletas, frutas… Incluso, si eres un poco “manitas”, podrás hacerlo tu mismo en casa.

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Los porta bocadillos son una alternativa sostenible al papel de aluminio (Foto: EcoVidaSolar).

El 30% del papel de aluminio utilizado en todo el mundo es para usos domésticos. Además, según Fundación Tierra, para fabricar una única tonelada de aluminio son necesarias 5 toneladas de bauxita, el mineral a partir del cual se extrae el aluminio) y hasta 15.000 kWh.

¡Ahora ya podrás llegar tu almuerzo y merienda a la escuela, al trabajo, de excursión o de viaje de forma sostenible!

PAJITAS METÁLICAS

Las pajitas de plástico pueden suponer un problema para la biodiversidad y el medio ambiente. De hecho, según Ocean Conservacy, representan el 4% de la basura marina total de todo el mundo. Además, si los animales se las tragan por error, les pueden obstruir las vías respiratorias y el tracto digestivo. Seguro que habrás visto este terrible vídeo de una tortuga marina a la que extraen una pajita de plástico de las fosas nasales.

Sólo en Estados Unidos, se usan cada día 500 millones de pajitas (según EcoCycle) y, en el caso concreto de McDonalds, usa 60 millones de pajitas diarias en todo el mundo (según ReUseIt).

Una alternativa en casa: usar pajitas metálicas. Si estás fuera de casa, recházalas.

PALILLOS METÁLICOS

Los palillos de madera no dejan de ser trozos de árbol dentro de un bote de plástico, los cuales tienen un único uso y luego acaban, en el mejor de los casos, dentro del cubo de la orgánica o del compostador.

En todo el mundo, cada año se talan más de 15.000 millones de árboles para darle diferentes usos a la madera, lo que conlleva grabísimos problemas de deforestación.

Por lo tanto, usar palillos metálicos puede ser una buena alternativa: son fáciles de limpiar, podrás usarlos “infinitas” veces y con múltiples usos diferentes.

FIAMBRERAS DE CRISTAL

¿Eres de las personas que cuando va al supermercado o a la tienda local, compra los productos (sobre)empaquetados con artículos de plástico o porexpan? ¿Cuántos no habéis visto algo parecido a lo de la foto?

Parece irreal, pero cada vez son más los supermercados que eligen esta opción (Foto: Naranjas la Vieja Alquería).

Nuestra propuesta es ir a comprar siempre productos a granel y llevar fiambreras, óptimamente de cristal (pero reconocemos que son mucho más caras que las de plástico), para que guarden tu comida en ellas.

Las ventajas son muchas, como evitar cambiar la carne o el pescado envuelto en papel a una fiambrera a posteriori, la comida se conserva mejor y es de fácil almacenaje.

Los beneficios para el medio ambiente también son muchos, como evitar la sobreexplotación de recursos como el petróleo o prevenir la posible generación de basura marina. También evitarías tirar los 50 kg de envases que genera cada persona al año.

BASTONCILLO PARA LOS OÍDOS METÁLICO

Los bastoncillos tradicionales para los oídos representan un impacto importante para la naturaleza: además de ser un componente importante de la basura marina, dificultan la depuración de las aguas residuales.

Es por este motivo que, si no puedes evitar usar bastoncillos par los oídos, te aconsejamos usar una especie de bastoncillo metálico que es como una cuchara para sacar la cera del interior de los oídos. ¡Una opción reutilizable, sostenible y fácil de lavar!

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Bastoncillo metálico o “ear pick”

. . .

Estos son nuestras 9 ideas para regalar sosteniblemente esta Navidad. ¿Tienes otras sugerencias? ¡Deja tus comentarios!

(Foto de portada: Home Living 101)

Descifrando el código genético

De la misma manera que Alan Turing descodificó Enigma, la máquina de cifrado que utilizaba el ejército alemán en la Segunda Guerra Mundial, varios científicos consiguieron descifrar el código genético. La solución a este entramado ha permitido entender cómo funcionan las células y hacer posible la manipulación genética.  

INTRODUCCIÓN

Un código es una serie de símbolos que por separado no representan nada, pero al combinarlos pueden generar un lenguaje comprensible solo para aquellos quienes lo entiendan. Esto es lo que pasa con el código genético.

Aunque nos parezca mentira, todos los seres vivos (a excepción de algunas bacterias) biológicamente funcionamos de la misma manera. Y es que ya lo decía Jacques Monod, que todo lo que se constata como veraz para E. coli también debe ser cierto para los elefantes.

Desde las células de la ballena azul, el animal más grande del planeta, hasta las células de un colibrí, pasando por los seres humanos, son iguales. Esto es gracias al código genético, que permite que la información de cada gen sea transmitida a las proteínas, las ejecutoras de esta información.

Este flujo de información fue nombrado por Francis Crick en 1958 como el dogma central de la biología (Figura 1). En él afirmaba que la información fluye del ADN al ARN, y después del ARN a las proteínas. Es así como se transmite y expresa la información genética unidireccionalmente. Sin embargo, posteriormente se añadieron modificaciones. Crick afirmaba que sólo el ADN puede duplicarse y transcribirse a ARN. No obstante, se ha visto que en virus también se produce la replicación de su ARN y que éste puede realizar una transcripción inversa para generar ADN de nuevo.

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Figura 1. Dogma central de la biología. En rojo se muestra el camino que señaló Francis Crick (replicación del ADN, transcripción a ARN y traducción a proteínas); y en gris las modificaciones posteriores (Fuente: Quora)

LOS 3 LENGUAJES DE LAS CÉLULAS

En el interior de las células se hablan tres idiomas diferentes, pero que se pueden llegar a relacionar mediante el código genético.

El que ya conocemos es el lenguaje del ácido desoxirribonucleico (ADN), enrollado en una doble cadena y compuesto por 4 letras que corresponden a las bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G).

Otro lenguaje muy parecido a este último es el del ARN. Difiere del ADN principalmente en tres aspectos: (i) se compone de una cadena única en vez de ser de doble cadena, (ii) sus azúcares son ribosas en vez de desoxirribosas (de ahí el nombre de ácido ribonucleico) y (iii) contiene la base uracilo (U) en vez de T. Ni el cambio de azúcar ni la sustitución de U por T altera el apareamiento con la base A, por lo que la síntesis de ARN puede ser realizada de manera directa sobre un molde de ADN.

El último lenguaje que nos resta por conocer es el de las proteínas, formado por 20 aminoácidos. Los aminoácidos constituyen todas y cada una de las proteínas de cualquier organismo vivo. El orden de los aminoácidos que forman la cadena de la proteína determina su función (Figura 2).

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Figura 2. Tabla de los 20 aminoácidos (Fuente: Compound Interest)

EL CÓDIGO GENÉTICO

Como venimos diciendo, el código genético son las reglas que sigue la secuencia de nucleótidos de un gen, a través del intermediario ARN, para ser traducida a una secuencia de aminoácidos de una proteína. Existen varios tipos de ARN, pero el que nos interesa es el ARN mensajero (ARNm), imprescindible en el proceso de transcripción.

Las células decodifican el ARN leyendo sus nucleótidos en grupos de tres (Figura 3). Como que el ARNm es un polímero de cuatro nucleótidos diferentes hay 64 combinaciones posibles de tres nucleótidos (43). Esto nos lleva a una de las características del código genético: está degenerado. Esto significa que hay varios tripletes para un mismo aminoácido (codones sinónimos). Por ejemplo la prolina es codificada por los tripletes CCU, CCC, CCA y CCG.

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Figura 3. El código genético, con la tabla de los 20 aminoácidos (Fuente: BioNinja)

El código genético no es ambiguo ya que cada triplete tiene su propio significado. Todos los tripletes tienen sentido, o bien codifican un aminoácido en particular o bien indican terminación de lectura. La mayoría de los aminoácidos se codifican por al menos dos codones. La metionina y el triptófano son los únicos aminoácidos que se codifican sólo por un codón. Pero cada codón codifica sólo para un aminoácido o señal de stop. Además, es unidireccional, todos los tripletes se leen en sentido 5’-3’.

El codón AUG sirve como codón de inicio en el que comienza la traducción. Sólo hay un codón de inicio que codifica para el aminoácido metionina, mientras que existen tres codones de stop (UAA, UAG y UGA). Estos codones hacen que el polipéptido (polímero formado por cadenas largas de aminoácidos) se libere del ribosoma, lugar donde ocurre la traducción.

La posición del codón de inicio determina el punto dónde comenzará la traducción del ARNm y su marco de lectura. Este último punto es importante porque la misma secuencia de nucleótidos puede codificar polipéptidos completamente diferentes dependiendo del marco en el que se lea (Figura 4). Sin embargo, sólo una de las tres pautas de lectura de un ARNm codifica la proteína correcta. El desplazamiento en el marco de lectura provoca que el mensaje ya no tenga sentido.

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Figura 4. Posibles marcos de lectura (Fuente: marcoregalia.com)

Como decíamos al principio, una de las principales características del código genético es que es universal, ya que casi todos los seres vivos lo utilizan (a excepción de algunas bacterias). Esto es importante porque un código genético compartido por tan diversos organismos proporciona una importante evidencia de un origen común de la vida en la Tierra. Las especies de la Tierra de hoy en día probablemente evolucionaron de un organismo ancestral en el cual ya se encontraba presente el código genético. Debido a que es esencial para la función celular, debería tender a permanecer sin cambios en las especies a través de las generaciones. Este tipo de proceso evolutivo puede explicar la notable similitud del código genético en los organismos presentes en la actualidad.

A pesar de que el ser humano en sí continua siendo un enigma para la ciencia, la revolución del desciframiento del código genético ha permitido adentrarnos en el funcionamiento de nuestro cuerpo, en concreto el de nuestras células, y traspasar las fronteras hacia la manipulación genética.

REFERENCIAS

  • Alberts, B. et al. Biología molecular de la célula (2010). Editorial Omega, 5a edición
  • Cooper, G.M., Hausman R.E. La Célula (2009). Editorial Marbán, 5a edición
  • Gotta Love Cells
  • BioNinja
  • Foto portada: eldiario.es

MireiaRamos-castella

La vida (a)sexual de los insectos

La mayoría de grupos de insectos desarrolla organismos unisexuales que se reproducen sexualmente mediante la cópula, generando descendencia a través de la puesta de huevos. Sin embargo, su enorme diversidad también esconde un gran abanico de mecanismos reproductivos.

¡Descúbrelos a través de este artículo! 

Tipos de reproducción

Reproducción sexual: anfigonia y partenogénesis

La reproducción sexual implica la participación de células sexuales especializadas o gametos, las cuales se originan en los órganos sexuales del individuo por meiosis. Es el tipo de reproducción más común entre los artrópodos y los insectos.

1. Anfigonia

En la anfigonia, se generan dos tipos de gametos que, al fusionarse, dan lugar al embrión. Dentro de esta modalidad, la mayoría de insectos son unisexuales o dioicos, por lo que cada organismo desarrolla un sólo tipo de gameto. De hecho, son muy pocos los casos en los que un único organismo genera ambos gametos (hermafroditismo); es el caso de Icerya purchasi (Hemiptera), Perla marginata (Plecoptera) y de diversas especies de la familia Termitoxenidae (Diptera).

Icerya purchasi (izquierda; imagen propiedad de Vijay Cavale, CC 3.0) y Perla marginata (derecha; imagen propiedad de gailhampshire en Flickr, CC 2.0).

Encuentro de pareja y cortejo

En los organismos unisexuales o dioicos, la fusión de los gametos sólo es posible tras encontrar una pareja. Las estrategias que los insectos emplean para encontrar compañero son muy diversas: emisión de feromonas y/o luz, desarrollo de un determinado patrón de coloración o emisión de sonidos y vibraciones (muchas de las cuales ya tratamos en este artículo sobre la comunicación de los insectos).

Una vez encontrada la pareja, puede tener lugar un proceso de cortejo, el cual irá seguido de la cópula si éste tiene éxito. Dicho cortejo puede desarrollarse mediante la ejecución de bailes nupciales, la presentación de ofrendas (p. ej. comida; es el caso de algunas moscas escorpión (Mecoptera)) o la formación de enjambres (vuelos nupciales, como en Hymenoptera), entre otros. En algunos casos, la hembra no decide aparearse con el macho si éste no se encuentra en posesión de un territorio amplio o una fuente de alimento.

En este vídeo podemos ver el vuelo nupcial de las abejas melíferas:

Fecundación

La fecundación o singamia es el proceso mediante el cual los gametos se fusionan para dar lugar al embrión, hecho que tiene lugar tanto en organismos dioicos como hermafroditas.

  • Interna

Siguiendo con los organismos dioicos, el mecanismo más extendido entre los insectos “modernos” para garantizar el encuentro de los gametos es la cópula (fecundación interna). En este caso, el macho suele transmitir directamente sus gametos (espermatozoides) al cuerpo de la hembra, donde se encuentran con los gametos femeninos (óvulos).

Saltamontes de la especie Romalea microptera, nativo de los Estados Unidos. Imagen propiedad de http://www.birdphotos.com, CC 3.0.
  • Externa

En algunos insectos y grupos relacionados más “primitivos”, la fecundación tiene lugar sin el contacto de los órganos sexuales (fecundación externa). En estos casos, el macho libera un espermatóforo, un paquete de esperma generado por las glándulas accesorias de su aparato reproductor, recubierto de una película lipoproteica que previene su desecación. Se considera un paso intermedio entre la reproducción en el medio acuático propia de grupos “primitivos”, los cuales liberaban el esperma al agua sin riesgo a desecarse, y la reproducción en el medio terrestre.

Su producción es propia de grupos relacionados a los hexápodos, como Myriapoda (ciempiés y milpiés); de hexápodos basales, como Collembola, Diplura y Protura; de insectos basales, como Archaeognatha y Zygentoma (pececillos de cobre y pececillos de plata); y de ciertos grupos de insectos más “modernos”, como muchos Orthoptera, Psocoptera, Coleoptera, Neuroptera, Mecoptera y algunos Hymenoptera. En algunos casos, el macho libera el espermatóforo al medio, el cual es recogido posteriormente por la hembra (caso de Collembola); en otros, el macho se lo ofrece a la hembra o bien la dirige al lugar donde éste se encuentra (Zygentoma y Archaeognatha).

Collembola de la especie Sminthurus viridis; detrás, el espermatóforo pedunculado propio de este órden de insectos. Imagen modificada a partir de la fotografía original de Gilles San Martin en Flickr, CC 2.0.
Hembra de Orthoptera recogiendo el espermatóforo de un macho. Imagen modificada a partir de la fotografía original de Sandrine Rouja en Flickr, CC 2.0.

La fecundación interna se considera, pues, una novedad evolutiva y adaptativa al medio terrestre. Sin embargo, a día de hoy aún hay insectos con fecundación interna que conservan la información genética para producir espermatóforo; en estos casos, el macho introduce él mismo el espermatóforo dentro de la hembra, el cual le sirve a ésta como fuente adicional de nutrientes para sus huevos.

En ocasiones, el macho ofrece el espermatóforo como regalo nupcial, incluyendo en éste nutrientes para la hembra.

2. Partenogénesis

En la partenogénesis, la generación de descendencia tiene lugar a través de óvulos sin fecundar. Habitualmente, se la tiende a clasificar como un tipo de reproducción asexual; sin embargo, es mucho más apropiado considerarla un tipo de reproducción sexual al estar implicados los gametos femeninos generados por meiosis.

La partenogénesis puede ser:

  • Accidental: se desarrolla un individuo a partir de un óvulo sin fecundar de forma excepcional en especies anfigónicas; ej. Bombyx mori (mariposa del gusano de seda).
  • Facultativa: algunos óvulos son fecundados y otros no.
  • Obligada: los óvulos sólo pueden desarrollarse sin fecundación. Es el caso de especies que alternan generaciones partenogenéticas y anfigónicas.
Mariposa del gusano de seda (Bombyx mori). De forma extraordinaria, algunos de sus huevos sin fecundar generan descendencia. Imagen propiedad de Nikita en Flickr, CC 2.0.

Además, según la dotación cromosómica del óvulo, la partenogénesis puede ser:

  • Haploide (n) o arrenotoca: los óvulos sin fecundar (n) siempre generan machos y los fecundados (2n), hembras. Se da en abejas y en otros Hymenoptera, en algunos Coleoptera y en Zygentoma, y siempre es facultativa. El control del sexo de la descendencia es un proceso clave en la evolución de las estructuras coloniales en insectos sociales.
En las abejas melíferas, los huevos fecundados dan lugar a hembras  (obreras o, en caso de recibir una alimentación especial, una nueva reina) y los no fecundados, machos. Fotografías de Alex Wild y figura de Ashley Mortensen (web de la Universidad de Florida).

 

  • Diploide (2n) o telitoca: los óvulos sin fecundar (2n) siempre dan lugar a hembras con la misma carga genética que la progenitora (clones). Se da en pulgones (Aphididae, Hemiptera), cucarachas, cochinillas (Coccoidea, Hemiptera) y en algunos escarabajos curculiónidos, y suele ser obligada. Este tipo de partenogénesis tiene la potencialidad de generar una gran cantidad de descendencia en poco tiempo en detrimento de la variabilidad genética. En los pulgones, las generaciones partenogenéticas alternadas con las anfigónicas permiten explosiones demográficas en momentos puntuales.
Pulgones de la especie Aphis nerii. Imagen propiedad de Andrew C, CC 2.0.

A veces, la partenogénesis puede tener lugar en estadios inmaduros, como las larvas o las pupas. Es el caso de la pedogénesis, en la que las formas inmaduras pueden generar descendencia mediante este proceso; se da en algunos cecidómidos (Diptera) y en una especie de escarabajo, Macromalthus debilis, entre otros. No hay que confundirla con la neotenia, caso en el que una forma larvaria desarrolla todos los rasgos y estructuras reproductivos propios de un adulto (caso de algunas cochinillas).

Reproducción asexual

En la reproducción asexual, la generación de descendencia tiene lugar sin la participación de los gametos.

Es una modalidad muy poco habitual en insectos, representada únicamente por una forma muy peculiar conocida como poliembrionía. Mediante este proceso, a partir de un solo óvulo fecundado se generan cientos de individuos por escisión del embrión. Aunque inicialmente tiene lugar una fecundación, el resto de individuos se genera asexualmente. Se da únicamente en unas pocas especies de cecidómidos e himenópteros calcídidos (parasitoides), propiciando una gran explosión poblacional.

Generación de descendencia

La producción de descendencia en los insectos puede tener lugar de formas bien distintas:

Oviparismo

Tiene lugar mediante la puesta de huevos, siendo el mecanismo más extendido.

Puesta de mantis u ooteca (izquierda; imagen propiedad de Scot Nelson en Flickr, CC 2.0) y puesta de la mariposa blanca de la col, Pieris brassicae (derecha; imagen propiedad de Walter Baxter, CC 2.0).

Ovoviviparismo

Los huevos fertilizados son incubados dentro de los conductos reproductivos de la hembra. Ocurre en algunas cucarachas, pulgones, cochinillas y moscas (Muscidae, Calliphoridae y Tachinidae), y en unos pocos escarabajos y trips (Thysanoptera). Los huevos eclosionan inmediatamente antes o después de la puesta.

Viviparismo

Las hembras dan a luz directamente a las larvas. Existen distintas modalidades entre los insectos:

  • Viviparismo pseudoplacentario: la hembra desarrolla huevos con poco vitelo en sus conductos reproductores y ésta los nutre mediante un tejido similar a una placenta. Se da en muchos pulgones y Dermaptera, en algunos Psocoptera y en Polyctenidae (Hemiptera).

En este vídeo de Neil Bromhall, vemos a un grupo de pulgones o áfidos “dando a luz”:

  • Viviparismo hemocélico: los embriones se desarrollan libremente en la hemolinfa de la hembra (líquido interno equivalente a la sangre), de la cual obtienen nutrientes por osmosis. Ocurre sólo en Strepsiptera y en cecidómidos. En algunos cecidómidos, las larvas consumen a su progenitora, que también es una larva (caso extremo de pedogénesis larvaria).
  • Viviparismo adenotrófico: la larva está tan poco desarrollada que debe continuar alimentándose a partir de secreciones procedentes de unas glándulas accesorias (“glándulas mamarias”) situadas en el canal reproductivo de la hembra. Una vez alcanza el tamaño adecuado y tras ser depositada, la larva pupa inmediatamente. Ocurre en dípteros de las familias Glossinidae (mosca tse-tse), Hippoboscidae (moscas de los caballos o palomas), Nycteribidae y Streblidae (moscas de los murciélagos).

En este vídeo de Geoffrey M. Attardo (AAAS/Science), vemos a una mosca tse-tse teniendo a su larva:

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¿Quién dijo que la vida (a)sexual de los insectos era sencilla? Y tú, ¿Conoces alguna curiosidad? ¡Envíanos tus comentarios!

Referencias

La imagen de portada es propiedad de Irene Lobato Vila (autora de este artículo).