Arxiu d'etiquetes: hibridación

La abeja asesina: el caso que conmocionó a América

En la década de los 60, la prensa americana se hizo eco de un caso que puso en alerta a medio mundo: la hibridación entre dos abejas de la miel había dado lugar a un nuevo organismo “imparable, agresivo y letal”. La abeja asesina había llegado.

Durante mucho tiempo, este pequeño insecto fue protagonista de múltiples portadas de diarios y revistas, e incluso inspiró algunas películas de terror (como “The Swarm”, de 1978). Pero, ¿en qué momento la ficción superó a la realidad? ¿Qué hay de cierto en esta historia? Te lo explicamos en este artículo.

El origen de las abejas asesinas

Las abejas de la miel más famosas pertenecen a la especie Apis mellifera, la cual se halla ampliamente distribuida por todo el mundo. Todas sus subespecies son originarias de Europa, África y Asia, aunque muchas de ellas (sobre todo las europeas) han sido importadas alrededor del mundo debido a su enorme importancia como polinizadoras y productoras de miel.

Puedes leer más sobre este tema en el post “La vida en familia de las abejas y la apicultura“.

apiario-abejas
La cría de abejas de la miel (apicultura) es una práctica muy extendida en todo el mundo. En América, las abejas de la miel europeas fueron importadas para este mismo fin. Autor: Emma Jane Hogbin Westby, CC en Flickr.

El origen de las abejas asesinas se encuentra en la subespecie A. mellifera scutellata o abeja africana, originaria de África subsahariana y del sudeste de África. A diferencia de las abejas europeas, éstas son muy agresivas. En América, estas abejas hibridaron con abejas de la miel europeas importadas, generando unos híbridos conocidos como abejas africanizadas o brasileñas. Estas abejas híbridas, junto con las abejas africanas originales de la subespecie scutellata y sus descendientes en el continente americano, son las que recibieron el sobrenombre de abejas asesinas.

distribución-abeja_africana
Distribución nativa de la abeja de la miel africana. Fuente: UF/IFAS, Universidad de Florida. Ilustración original de Jane Medley, Universidad de Florida.

¿Cómo y por qué se expandieron?

En los años 50, la importación de abejas europeas a América era una práctica habitual. Sin embargo, mientras que la apicultura funcionaba bien en los EUA, en Sudamérica el rendimiento era bajo debido a la inadaptación de las abejas al clima tropical. Así fue como en el año 1956, el científico brasileño Warwick Kerr propuso la importación de abejas de la miel africanas a Sudamérica, pues sus requerimientos climáticos encajaban perfectamente con el clima de Brasil; aun así, quedaba pendiente solucionar el problema de la agresividad. La idea del Dr. Kerr era obtener una variedad dócil que fuese productiva en climas tropicales mediante la selección artificial y el cruzamiento de abejas africanas y europeas.

Todo habría sido un éxito si no fuera porque algunas abejas experimentales se escaparon durante el proyecto, formando rápidamente nuevas colonias en la naturaleza e hibridándose con abejas europeas (salvajes y en apiarios), dando lugar a las ya mencionadas abejas africanizadas, más agresivas y menos productivas de lo que Kerr esperaba obtener.

Actualmente, estas abejas se encuentran distribuidas por todo el continente americano. En EUA, su límite se halla en los estados sureños, pues su origen tropical frenó su avance hacia el norte.

dispersión-abeja_asesina
El avance de la abeja asesina por el continente americano fue rápido, llegando incluso a los estados sureños de los EUA. Fuente de la imagen: Harvard University Press (86).

Las abejas asesinas de cerca

Morfología

Uno de los problemas a los que se enfrentaban los apicultores era diferenciar a las abejas europeas de las africanas y africanizadas, pues son prácticamente idénticas a simple vista. Sin embargo, su estudio ha permitido constatar dos diferencias: tanto africanas como africanizadas son ligeramente más pequeñas (aprox. 10%) y sensiblemente más oscuras que las europeas. La mala noticia es que aún siguen siendo necesarios análisis morfométricos para diferenciarlas correctamente, sobre todo cuando los genes africanos están más diluidos.

apis_mellifera_scutellata-apis_mellifera_mellifera
A la izquierda, Apis mellifera scutellata o abeja africana; a la derecha, Apis mellifera mellifera o abeja de la miel europea. Autor: Scott Bauer, USDA Agricultural Research Service, United States. Dominio público.

Comportamiento

Las abejas africanas presentan diferencias en determinados rasgos de su comportamiento que las hacen potencialmente más peligrosas que sus parientes europeas:

  1. Más agresivas. La exposición a diferentes presiones ambientales en su hábitat de origen podría ser la causa de esta diferencia: en Europa, tradicionalmente se han seleccionado y criado variedades dóciles y fáciles de gestionar, mientras que en África es habitual la recolección directa de los panales salvajes. Esta práctica, más la presencia de enemigos naturales, podría haber seleccionado individuos con una mayor capacidad para defender el nido.
  1. Ataque masivo. Mientras que las europeas atacan en números no superiores a 10-20 individuos, las africanas lo hacen en grupos de centenares, pudiendo causar entre 100-1000 picadas. Existen evidencias de la producción de feromonas durante el ataque que incitarían a otros individuos a unirse. Por otro lado, el territorio que defienden alrededor del nido es muy superior y el nivel de estímulo que necesitan para iniciar un ataque es más bajo.

1283

bees_mackley_hospital
Los casos de ataques masivos de abejas africanas y africanizadas son poco frecuentes, pero impactantes. Arriba, el granjero Lamar LaCaze fue atacado por una colonia de 70.000 abejas que se había instalado dentro de un antiguo calentador de agua (Fuente: Inside Edition). Abajo, el caso del escalador Robert Mackley, el cual fue atacado durante más de 3 horas cuando quedó atrapado mientras efectuaba una ascensión; recibió alrededor de 1500 picadas (Fuente: Phoenix New Times; autor: Robert Mackley).
  1. Facilidad para formar enjambres. Las colonias de abejas europeas forman enjambres (cuando unas cuantas abejas parten con la abeja reina para formar una nueva colonia) de 1 a 3 veces al año, mientras que las abejas africanas pueden llegar a formarlos hasta 10 veces al año, más aún si se sienten amenazadas.
eixam_abella-assassina
Enjambre de abejas de la miel africanas. Autor: Michael K. O’Malley, Universidad de Florida.
  1. Selección del lugar de nidificación. Las abejas africanas son poco selectivas a la hora de escoger un lugar donde nidificar, de manera que pueden encontrarse en una gran variedad de espacios, sobre todo pequeños: cañerías, cubos de la basura, grietas de edificios, agujeros en el suelo, etc.
Niu-abella_assassina
Una colonia de abejas africanas en el interior de un cubo. Autor: Michael K. O’Malley, Universidad de Florida.
africanized_honey_bee_hive
Nido de abejas africanizadas en las estructuras de una vivienda. Autor: Ktr101, CC.
  1. Usurpación de nidos de abejas europeas. Este es, posiblemente, uno de los aspectos más curiosos de su comportamiento. El proceso tiene lugar muy sutilmente: las obreras de un enjambre de abejas africanas que aterriza en el nido de una colonia de abejas europeas empiezan a intercambiar comida y feromonas con las obreras europeas; de esta manera, las abejas europeas dejan de verlas como intrusas y las adoptan dentro de la colmena. De pronto, en algún momento del proceso la reina europea muere y es sustituida por la reina africana. Así, las abejas europeas son sustituidas por abejas africanas y sus híbridos.

Biología

Aunque la biología reproductiva y el desarrollo de las abejas de la miel es muy parecido, hay algunos rasgos de las africanas que les confieren ciertas ventajas adaptativas respecto a las europeas, hecho que en buena parte explicaría el éxito de su dispersión:

  1. Mayor producción de machos haploides por partenogénesis (zánganos). Éstos forman grandes nubes durante el vuelo reproductor que superan con creces los de los machos europeos. Así, la probabilidad de que las reinas europeas entren en contacto y copulen con machos africanos es muy superior, hecho que favorece a los genes de la subespecie africana.
  1. Desarrollo rápido. Las colonias crecen y se dispersan rápidamente.
  1. Mayor resistencia a patógenos y parásitos. Por ejemplo, a la varroa, al escarabajo de las colmenas Aethina tumida o a las bacterias del género Paenabacilis, los cuales han acabado con muchas poblaciones de abejas europeas en América.
varroa_destructor_on_a_bee_nymph_5048094767-min
Varroa destructor sobre una ninfa de abeja de la miel europea. Autor: Gilles San Martin, CC.

La forma cómo se expresan todos estos caracteres en las abejas híbridas varía en función de la proporción de genes europeos y africanos que presenten, hecho que depende de la distancia al foco original de dispersión. Así, en EUA los híbridos son genéticamente más cercanos a las europeas y generalmente resultan menos agresivos.

¿Son realmente un riesgo para la salud pública?

Tanto el número de picadas que reciben sus víctimas (provocando reacciones anafilácticas incluso en personas no alérgicas), como la ferocidad de su ataque, su gran versatilidad a la hora de escoger un lugar donde nidificar (propiciando su proximidad a zonas urbanas) y su sensibilidad ante cualquier movimiento, ruido o vibración (pudiendo desencadenar la formación de enjambres), son motivos suficientes para considerarlas un peligro para la salud pública.

Sin embargo, los casos más alarmantes de ataques masivos suelen ser hechos aislados, y lo que realmente preocupa a nivel de salud pública son los grupos de riesgo (niños, personas grandes y enfermas o incapacitadas) y los animales domésticos, los cuales tendrían más dificultades para huir y sobrevivir a un ataque, aunque éste no fuera masivo.

A pesar del riesgo potencial que suponen, actualmente la situación está muy controlada gracias a que su estudio y seguimiento han permitido poner en marcha diferentes medidas para tener un buen control de sus poblaciones e, incluso, sacarles provecho. Por ejemplo, en Centro y Sudamérica hace años que las crían para producir miel y polinizar conreos, habiéndose convertido en grandes productores a escala mundial. Para ello, aplican medidas de gestión de los nidos algo diferentes, como dejar que se desarrolle una única colonia por colmena.

warning_killer-bee-area
Cartel en el que se alerta de la presencia de abejas africanizadas; de esta manera, se minimiza el riesgo de entrar en contacto con sus colonias. Esta medida, junto con la detección prematura de individuos y la eliminación de espacios potencialmente colonitzables para evitar el asentamiento de colonias, forman parte de las medidas de prevención para evitar la progressión e interacción con estos organismos. Fuente de la imagen: ALTHEA PETERSON/Tulsa World.

.          .          .

Aunque la “abeja asesina” pueda resultar peligrosa dado el caso, no debería considerársela un mal mayor dada la enorme cantidad de información y control que existe actualmente sobre sus poblaciones. Sin embargo, una vez más se demuestra que la interacción del ser humano en los ecosistemas y la introducción de especies no nativas puede jugar malas pasadas…

REFERENCIAS

  • Calderón, R. A., Van Veen, J. W., Sommeijer, M. J., & Sanchez, L. A. (2010). Reproductive biology of Varroa destructor in Africanized honey bees (Apis mellifera). Experimental and Applied Acarology, 50(4): 281-297.
  • Ellis J., Ellis A. (2012). Apis mellifera scutellata Lepeletier (Insecta: Hymenoptera: Apidae). Entomology and Nematology Department, University of Florida, USA [en linia].
  • Evans, H. E. (1985). “Killer” Bees, The Pleasures of Entomology: Portraits of Insects and the People Who Study Them. Smithsonian Institution, Washington D.C. Pp 83-91.
  • Ferreira Jr, R. S., Almeida, R. A. M. D. B., Barraviera, S. R. C. S., & Barraviera, B. (2012). Historical perspective and human consequences of Africanized bee stings in the Americas. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B, 15(2): 97-108.
  • França, F. O. S., Benvenuti, L. A., Fan, H. W., Dos Santos, D. R., Hain, S. H., Picchi-Martins, F. R., Cardoso J. L., Kamiguti A. S., Theakston, R. D. & Warrell, D. A. (1994). Severe and fatal mass attacks by ‘killer’bees (Africanized honey bees—Apis mellifera scutellata) in Brazil: clinicopathological studies with measurement of serum venom concentrations. QJM, 87(5): 269-282.
  • Neumann, P., & Härtel, S. (2004). Removal of small hive beetle (Aethina tumida) eggs and larvae by African honeybee colonies (Apis mellifera scutellata). Apidologie, 35(1): 31-36.
  • O’Malley, M.K., Ellis, J. D., Zettel Nalen, C. M. & Herrera P. (2013). Differences Between European and African Honey Bees. EDIS.
  • Winston, ML. (1992). Killer Bees: The Africanized honey bee in the Americas. Harvard University Press, Cambridge, Massachutes, USA. 176 pp.

Foto de portada propiedad de Gustavo Mazzarollo (c)/Alamy Stock Photo.

Difusió-castellà

¿Cómo se aplica la ingeniería genética en plantas?

Durante años, mediante el cruzamiento, se han conseguido plantas con una característica deseada después de muchas generaciones. La biotecnología acelera este proceso y permite a los científicos coger sólo los genes deseados de una planta, consiguiendo así los resultados esperados en una generación. La ingeniería genética nos permite hacer todo esto. En este artículo explicaré en qué consiste y su metodología.  

¿QUÉ ES LA INGENIERÍA GENÉTICA?

La ingeniería genética es una rama de la biotecnología que consiste en modificar las características hereditarias de un organismo mediante la alteración de su material genético. Habitualmente se utiliza para conseguir que determinados microorganismos, como bacterios o virus, aumenten la síntesis de compuestos, formen compuestos nuevos o se adapten a medios diferentes.

Es una herramienta más segura y más eficiente para el mejoramiento de especies que los métodos tradicionales (cruzamientos), ya que elimina gran parte de la aleatoriedad y del azar. Por otro lado, la biotecnología moderna también una deviene una nueva tecnología en disponer de la facultad de modificar los atributos de los organismos vivos mediante la introducción de material genético preparado in vitro.

Se podría definir como el conjunto de metodologías que permiten transferir genes de un organismo a otro y expresarlos (producir proteínas para las cuales estos genes codifican) en organismos diferentes al de origen. El ADN que combina fragmentos de organismos diferentes se llama ADN recombinante. Como consecuencia, las técnicas que utiliza la ingeniería genética se llaman técnicas de ADN recombinante.

A día de hoy hay muchos más organismos vegetales modificados genéticamente que no organismos animales. Por esta razón explicaré la ingeniería genética basándome en plantas.

INGENIERÍA GENÉTICA vs. MÉTODOS TRADICIONALES

Esta metodología tiene tres ventajas fundamentales respecto a las técnicas convencionales de mejora genética basadas en la hibridación:

  • Los genes que se tienen que incorporar pueden venir de cualquier especie, emparentada o no (por ejemplo un gen de una bacteria se puede incorporar al genoma de la soja).
  • A la planta mejorada genéticamente se le puede introducir un único gen nuevo preservando el resto de los genes de la planta original a su descendencia.
  • Este proceso de modificación retrasa mucho menos los plazos que la mejora por cruzamiento.

De esta forma se pueden modificar propiedades de las plantas de manera más amplia, más precisa y más rápida.

Con el cruzamiento tradicional se genera un híbrido que combina al azar genes de los dos organismos parentales, entre ellos el gen de interés que codifica para el rasgo deseado. Con las técnicas de la biotecnología se pasan uno o algunos genes, que codifican una característica específica conocida. La planta nueva está integrada con todos los genes originales de la planta y un gen introducido de manera precisa y dirigida (Figura 1).

fig1ESP.jpg
Figura 1. (A) Método tradicional donde, mediante el cruzamiento, se obtiene una nueva variedad. Ésta lleva el gen de interés (rojo) pero también otros genes al azar. (B) Con la ingeniería genética obtenemos una nueva variedad de la planta comercial con el gen de interés (rojo) de cualquier otra especie (Fuente: Mireia Ramos, All You Need is Biology)

METODOLOGÍA DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

La obtención de un organismo transgénico a través de técnicas de ingeniería genética implica la participación de un organismo que da el gen de interés y un organismo receptor del gen que expresará la nueva característica deseada. Las etapas y técnicas del proceso son las siguientes:

0/ DECIDIR EL OBJETIVO: REALIZAR UN KNOCK-IN O UN KNOCK-OUT

Técnica KNOCK-OUT:

El bloqueo de genes o knock-out es la técnica que consiste en suprimir la expresión de un gen, sustituyéndolo por una versión mutada de sí mismo, siendo esta copia no funcional. Esta técnica permite hacer que un gen se deje de expresar.

Técnica KNOCK-IN:

La técnica del knock-in es el proceso opuesto al del knock-out. Se remplaza un gen por una versión modificada de sí mismo, el cual produce una variación en la función resultante de éste.

En el ámbito de la medicina, el knock-in de genes se ha aplicado como estrategia para sustituir o mutar los genes que causan enfermedades como la Corea de Huntington, con el fin de ayudar a crear una terapia exitosa.

1/ CORROBORAR QUE EXISTE UN GEN QUE CODIFICA PARA LA CARACTERÍSTICA DE INTERÉS

Primero se tiene que comprobar que la característica que interesa proviene de un gen, ya que así será más fácil transferirla a un organismo que no la tenga.

2/ CLONAR EL GEN DE INTERÉS

Es un proceso complejo, pero a rasgos generales los pasos que se siguen son los siguientes:

  • Extraer el ADN
  • Buscar un gen entre todos los genes de este ADN
  • Secuenciarlo
  • Construir el vector recombinante

El ADN de interés se inserta en un plásmido, una molécula de ADN circular con replicación autónoma. Los más utilizados son los plásmidos de origen bacteriano (Video 1).

Video 1. “Clonación plásmido traducido”. Explicación de la utilitzación de plàsmidos en el proceso de clonación  como vector (Font: YouTube)

El desarrollo de estas técnicas fue posible gracias al descubrimiento de las enzimas de restricción. Estas enzimas reconocen secuencias específicas, de pocas bases, y cortan por este punto el ADN. Los extremos generados se pueden sellar con la enzima ligasa y obtener así una nueva molécula de ADN, nombrada recombinante (Figura 2).

adnrecombi
Figura 2. (1) ADN del plásmido. (2) ADN de otro organismo. (3a, 3b) Se corta el ADN con una enzima de restricción. (4) La enzima de restricción reconoce la secuencia AATT y corta entre los nucleótidos A y T de las cadenas de ADN. (5) Se ponen en contacto los dos ADN para que se formen moléculas recombinantes. (6) Una enzima ligasa une los extremos del ADN con tal de tener una nueva molécula (Fuente: GeoPaloma)

3/ CARACTERIZAR EL GEN DE INTERÉS

Conociendo la secuencia del gen se puede comparar con esta secuencia con la de genes ya conocidos a través de la bioinformática, con tal de determinar a qué gen se parece y asignarle una posible función. Después de haber predicho la función del gen clonado se confirma la función in vivo, normalmente transfiriéndolo a un organismo modelo.

4/ MODIFICAR EL GEN DE INTERÉS

Si se desea se puede agregar (promotor, intrones…) o mutar secuencias dentro de la región codificante para que se puede expresar en el sistema de interés.

5/ TRANSFORMACIÓN DE UN ORGANISMO CON EL GEN DE INTERÉS

Una vez finalizada la construcción genética con el gen y el promotor deseado, se inserta el ADN recombinante a las células del individuo que se quiere modificar.

6/ CARACTERIZACIÓN DEL OGM

Cuando ya se tiene el OGM (Organismo Genéticamente Modificado) se analiza desde el punto de vista molecular y biológico. En el análisis molecular se tiene que demostrar, entre otros, si tiene una (o más) copias del transgen o como y a qué tejidos se expresa el gen. En el análisis biológico se mira si cumple el objetivo por el cual se ha diseñado.

REFERENCIAS

MireiaRamos-castella

Antepasados tuyos que no te enseñaron en la escuela

Seguro que te sonarán alguno de los nombres siguientes, ya que son los ancestros clásicos que aprendimos en la escuela: Lucy, Homo habilis, Homo erectus, el hombre de Neandertal… pero nuestra historia tiene muchos más protagonistas, y cada cierto tiempo se hacen nuevos descubrimientos que modifican el árbol de nuestro linaje. Descubre en este artículo los últimos hallazgos que no pudieron explicarte tus profesores.

HOMO NALEDI

Reconstrucción facial de Homo naledi por John Gurche. Foto de Mark Thiessen.
Reconstrucción facial de Homo naledi por John Gurche. Foto de Mark Thiessen.

Es casi obligado empezar con uno de los descubrimientos más recientes que está animando las discusiones dentro de la paleoantropología para ganarse un lugar clave en nuestro árbol genealógico. El descubrimiento de una nueva especie, Homo naledise publicó el 10 de septiembre de 2015 con Lee Berger a la cabeza. Se descubrió en un sistema de cuevas de Sudáfrica llamado Rising Star, en la cámara Dinaledi (naledi significa estrella en la lengua local, el sesotho). Es especialmente interesante por varios motivos:

  • En el yacimiento de momento se han encontrado más de 1.700 fósiles humanos acumulados, convirtiéndolo en el mayor de Sudáfrica, por detrás de la famosa Sima de los Huesos (Atapuerca, España), el más grande que existe, con más de 6.000 fósiles.
  • La cueva es de muy difícil acceso, con pasillos de 19 cm de ancho, por lo que fue un equipo seleccionado de 6 paleoantropólogas delgadas el que llegó hasta ellos.
Esquema del sistema de cuevas de la cámara Dinaledi. Imagen de Jason Treat, NGM Staff, NGM maps, fuente: Lee Berger, Wits. Tomada de National Geographic.
Esquema del sistema de cuevas de la cámara Dinaledi. Imagen de Jason Treat, NGM Staff, NGM maps, Fuente: Lee Berger, Wits. Adaptada de National Geographic.
  • Los huesos pertenecieron a 15 individuos de todas las edades, machos y hembras, con lo que se puede obtener extensa información sobre esta nueva especie. Algunos incluso estaban a simple vista en el suelo de la cueva y sin mineralizar.
  • Las características físicas de H. naledi son una mezcla de rasgos de Homo (altura, pies) y Australophitecus (hombros, pecho, pelvis), el género a partir del cual la mayoría de científicos cree que aparece Homo hace 2,8-2,5 millones de años. Esto puede sugerir que H. naledi podría ser el primer Homo, el eslabón perdido entre los australopitecos y nosotros.

    Una parte de la impresionante cantidad de huesos de Homo naledi descubiertos. Foto de John Hawks
    Una parte de la impresionante cantidad de huesos de Homo naledi descubiertos. Foto de John Hawks
  • Lo más intrigante de este descubrimiento, es que se cree que los huesos fueron puestos deliberadamente allí. Por la geografía del lugar, el acceso a la cueva era el mismo que el actual, no pudieron caerse a la fosa, los huesos no pudo traerlos un torrente de agua ni ningún animal, no presentan marcas de violencia… ¿Podría tratarse de un ritual funerario? Hasta ahora, los primeros ritos se atribuyen a H. neanderthalensis, de características físicas más modernas y gran capacidad craneana comparada con H. naledi (1.475 cm3 versus 560 cm3  como máximo).

El resto de Homo más antiguo conocido, con 2,8 millones de años, corresponde a una mandíbula encontrada en Afar en marzo de 2015 que no se ha asociado a ninguna especie. ¿Fue H. naledi el primero Homo? ¿Es realmente una especie muy antigua? ¿Es posible que tuviera autoconsciencia tan pronto y se preocupara por sus muertos? Desgraciadamente, los investigadores aún no han podido datar los restos, por lo que aún quedan muchas preguntas sin responder y habrá que esperar a futuras interpretaciones sobre uno de los hallazgos más importantes de los últimos tiempos.

LOS DENISOVANOS

En la cueva de Denisova (Siberia) se encontró en 2008 un fósil nada espectacular: un trozo de un hueso de dedo que se dató en 30.000 años de antigüedad y atribuyó a un individuo de unos 8 años. Pero cuando se extrajo el ADN, se concluyó que no pertenecía ni a H. sapiens ni a H. neanderthalensis, sino a una especie nueva. Más tarde se encontrarían dos muelas de un individuo distinto de la misma población que el del dedo, que resultó ser una niña. En la misma cueva además, se encontraron restos neandertales y de sapiens.

Diente, muela, denisova, denisovanos, teeth, tooth, denisova
Los molares denisovanos. Foto del Instituto Max Planck.

¿Es posible que los denisovanos se hibridaran con sapiens? Estudios de ADN en las poblaciones actuales, indican que un 5% del ADN de los aborígenes australianos, papúes y otros pueblos de Melanesia es denisovano. Por otro lado sabemos que el 20% acumulado de las poblaciones europeas es Neandertal.

¿DÓNDE LOS SITUAMOS EN NUESTRO LINAJE?

Se baraja que neandertales y denisovanos tuvieron un ancestro común (H. heidelbergensis), que emigró hacia el oeste de Europa  y Asia central dando lugar a H. neanderthalensis, que posteriormente se hibridó con nosotros, y hacia el sureste asiático donde daría lugar al hominino de Denisova que también se emparejó con H. sapiens, lo que explicaría la presencia de ADN en las poblaciones actuales de Australasia.

¿CÓMO ERAN?

La inexistencia de más fósiles o restos de objetos y herramientas nos impiden saber qué aspecto tenían y cuáles eran sus habilidades. Tampoco se ha hallado explicación a la falta de ADN denisovano en las poblaciones rusas o chinas, tan cercanas geográficamente a la cueva de Denisova. Los denisovanos siguen siendo un gran misterio para la ciencia.

LA MUJER DE FLORES

Homo floresiensis. Reconstrucción de John Gurche
Homo floresiensis. Reconstrucción de John Gurche. Foto de Chip Clark

Homo floresiensis, como su nombre indica, habitó en la isla de Flores (Indonesia) hace sólo entre 95.000 y 12.000 años. Se descubrió hace 12 años. Es el único yacimiento donde se ha encontrado esta especie.

Como en los fósiles anteriores, la mezcla de características llamó la atención de la comunidad científica, sobretodo por su pequeña capacidad craneana y su baja estatura, lo que le valió el apodo de hobbit. Primero se pensó que se trataba de un individuo con alguna patología, o un pigmeo de una especie conocida, ya que su morfología era muy extraña tratándose de fósiles tan modernos. Pero actualmente se dispone de restos de al menos 12 individuos con las misma características, lo que inclina la balanza hacia su rango de especie.

¿CÓMO ERAN?

  • Pequeña estatura: el esqueleto más completo pertenece a una hembra de sólo un metro de altura y 25 kg de peso.
  • Cráneo pequeño: su capacidad craneana (380-420 cm3) era parecida a la de los australopitecos o a un chimpancé actual, pero el cerebro tenía una anatomía más parecida a Homo. Los dientes eran grandes en relación al cráneo.
Reproducción de cráneo de Homo floresiensis. American Museum of National History. Foto de Mireia Querol
Reproducción del cráneo LB1 de Homo floresiensis. American Museum of National History. Foto de Mireia Querol
  • Pies largos y piernas cortas: los pies eran muy largos en relación a las piernas, que eran cortas y robustas. Esto y más características sugieren que la locomoción era distinta a la nuestra y eran malos corredores.
  • Brazos largos: además de una proporción de brazos más cercana a los australopitecos y H. habilis que a sapiens, eran robustos y tenían una musculatura poderosa.
  • Indústria lítica y fuego: además de encontrarse herramientas de homininos anteriores, se han asociado herramientas a H. floresiensis con una tecnología parecida a la Olduvayana africana, la primera que se inventó. También dominaba el fuego.

¿POR QUÉ ERAN TAN PEQUEÑOS?

La controversia continúa: ¿era un descendiente directo de Australophitecus (¿cómo habría viajado tan lejos, desde África?), o un miembro reciente de nuestro árbol genealógico que se quedó pequeño por falta de recursos?

El enanismo insular es un proceso evolutivo consecuencia de un aislamiento a largo plazo en una zona pequeña con recursos limitados y ausencia de depredadores. En Flores también se encontraron elefantes pigmeos (Stegodon) que H. floresiensis cazaba con esta adaptación. El proceso contrario sería el gigantismo insular, en el que animales que suelen ser pequeños en el continente son gigantes en las islas, como por ejemplo, las tortugas de las Galápagos o ratas y lagartos extintos de Flores.

Un lagarto gigante se enfrenta al hombre de Flores. Imagen de National Geographic
Un lagarto gigante se enfrenta al hombre de Flores que ha cazado una rata. Imagen de National Geographic

H. floresiensis podría ser resultado de este enanismo, y algunos científicos creen que podría tratarse en realidad de Homo erectus  reducidos. La opinión mayoritaria en la actualidad es que ya eran pequeños al llegar a Flores (como el australopiteco del que provenía), y que los rasgos modernos se deben a una evolución convergente con H. sapiens. Desgraciadamente no se ha podido extraer ADN en buen estado para posicionarlo en el árbol filogenético de manera segura.

¿Cómo llegaron a Flores? ¿Tenían lenguaje, hacían arte o tenían expresiones culturales? ¿Entraron en contacto con nuestra especie? ¿Se extinguieron debido a una erupción volcánica? ¿Quién hizo las herramientas anteriores a H. floresiensis? El debate y las incógnitas siguen abiertas.

REFERENCIAS

Mireia Querol Rovira

Eres un poco Neandertal

Los neandertales son quizá, junto con Australophitecus afarensis (Lucy), los antepasados más conocidos por el público en general. La visión clásica de ellos, unos seres rudos, toscos, brutos, poco inteligentes, aún sigue viva en el imaginario popular (incluso se utiliza como insulto), pero en los últimos años las investigaciones indican que no eran así. Descubre en éste artículo quiénes eran y porqué eres un poco Neandertal.

¿CÓMO ERA UN NEANDERTAL?

Homo neanderthalensis fue el primer hominino fósil descubierto y actualmente disponemos de centenares de fósiles de especímenes de todas las edades, con lo que es el mejor conocido. Obtuvo su nombre del valle de Neander (Neanderthal en alemán), un valle cercano a Düsseldorf.

distribución geográfica neandertal
Distribución geográfica del hombre de Neandertal. Imagen de Ryulong

Vivieron en toda Europa (hasta Siberia) y en Asia suroccidental, hace unos 350.000-28.000 años (40.000 según las fuentes), una época marcada por ciclos glaciales. Estuvieron pues en el mundo más tiempo de lo que llevamos nosotros, los Homo sapiens.

Los neandertales presentaban diversas adaptaciones al frío, como su robustez y estatura menor a H. sapiens, así como una cavidad nasal ancha.

Comparación del cráneo de sapiens i neanderthalensis. Cleveland Museum of Natural History. Foto de Matt Celeskey.
Comparación del cráneo de sapiens i neanderthalensis. Cleveland Museum of Natural History. Foto de Matt Celeskey.

Del cráneo destaca su tamaño, con una capacidad media de 1.475 cm3, algo mayor que la de los humanos modernos y más alargado hacia detrás (protusión o moño occipital). También se observa fácilmente un poderoso toro supraorbitario (hueso encima de las cuencas oculares). Su pelvis era más ancha que la nuestra y las piernas más cortas.

homo neanderthalensis, hombre de neandertal, neanderthal, american museum of natural history, amnh
Reproducción de esqueleto de H. neanderthalensis. American Museum of Natural History. Foto de Mireia Querol

¿CÓMO VIVÍAN?

ALIMENTACIÓN

Los neandertales eran cazadores hábiles y selectivos que se enfrentaban a grandes animales (así lo atestiguan sus lesiones, algunas mortales) y utilizaban estrategias de caza igual que las poblaciones de Homo sapiens que llegaron a Europa después de ellos. Eran cazadores estacionales debido al clima (básicamente renos en invierno, ciervos y jabalíes en verano). Su dieta pues estaba basada en la carne, pero cerca de la costa también comían moluscos como mejillones, que hervían para abrirlos. Es probable que practicaran el canibalismo. También capturaban mamíferos marinos como focas monje y delfines, probablemente varados y además consumían cereales cocinados.

UTENSILIOS

Homo neanderthalensis poseía una industria lítica (trabajo de la piedra para construcción de herramientas) denominada musteriense, asociada también a otras especies como H. heidelbergensis e incluso Homo sapiens, que requería una gran habilidad y planificación. En algunos yacimientos se han encontrado herramientas compuestas usando adhesivos.

Neandertal con ornamentación de plumas. Reconstrucción de Fabio Fogliazza.
Neandertal con ornamentación de plumas. Reconstrucción de Fabio Fogliazza.

No se han encontrado restos de ropa, pero es probable que usaran pieles para cubrirse dados los cambios climatológicos a los que se enfrentaron.

En cuevas españolas se han hallado conchas perforadas con restos de pigmentos, lo que sugiere que fueron usadas como platillos para tintes para pintura corporal o de pieles. Se sugiere que quizás fueron los primeros en hacer pinturas rupestres, en contra de la creencia que somos los únicos que lo hacíamos. También tallaron hueso y usaron plumas como decoración personal. Todo esto sugiere algún tipo de pensamiento simbólico, asociado hasta hace poco como un rasgo exclusivo de Homo sapiens.

pintura rupestre, manos, arte rupestre, pinturas rupestres más antiguas, pinturas neandertales
Pinturas rupestres de manos (“Grupo de las manos”) y discos rojos en la Cueva de El Castillo, España. Son las más antiguas de Europa (41.000 años) y puede que las hicieran los neandertales, en lugar de sapiens como se creía hasta ahora. Foto de Science.

SOCIEDAD

Los neandertales se cree que vivían en grupos familiares, aunque los últimos estudios sugieren que las hembras al llegar a la edad adulta se trasladarían a otras familias, mientras que los hombres adultos permanecían con la familia original.

entierro, neandertal, neanderthal, compasion, autoconciencia
Neandertal mostrando compasión hacia un semejante muerto. Reproducciones de Elisabeth Daynès, CosmoCaixa Barcelona. Foto de Mireia Querol

Uno de los rasgos más importantes de los neandertales es que fueron probablemente los primeros ancestros humanos que enterraban a sus muertos, lo que evidencia una consciencia propia del individuo y de sus semejantes, además de cierto pensamiento simbólico o abstracto como hemos mencionado anteriormente. Esto aumentaba la supervivencia de los individuos y hacía más fuertes los lazos sociales, ya que también ayudaban a otros congéneres dependientes como ancianos y enfermos (como el viejo de la Chapelle-Aux-Saints). Su esperanza de vida era de unos 40 años.

¿HABLABAN LOS NEANDERTALES?

Otra pregunta sin respuesta, aunque cobran fuerza opiniones de algunos científicos como Juan Luis Arsuaga, que gracias a los restos del yacimiento con más fósiles de Homo del mundo,  La Sima de los Huesos (Burgos), son partidarios de que poseían un lenguaje oral, en contra del pensamiento generalizado hasta ahora de comunicación a base de gruñidos. Además de las adaptaciones anatómicas al lenguaje, el ADN neandertal contiene el gen FoxP2, relacionado con el habla en H. sapiens.

neanderthal
Recreación de un campamento neandertal. Neanderthal Museum en Krapina, Croacia.

EXTINCIÓN DE LOS NEANDERTALES

La extinción de los neandertales es uno de los  debates más controvertidos de la paleoantropología. Desaparecieron hace 28.000 años, después de la llegada de los humanos anatómicamente modernos  a Europa, hace unos 60.000 años. Durante mucho tiempo su extinción se asoció a su menor capacidad intelectual, pero ya hemos visto que no tuvo porque ser así, dado que se parecían mucho a nosotros. ¿Incapacidad de adaptarse a cambios climáticos? ¿Menos capacidad reproductora? ¿Mayor mortalidad infantil? ¿Menos eficiencia para conseguir recursos o cazar? ¿Guerras directas? ¿Importación de enfermedades? O … ¿quizá el sexo?

HIBRIDACIÓN ENTRE H. SAPIENS  Y H. NEANDERTHALENSIS

Negado durante mucho tiempo, hoy sabemos que nuestra especie se reprodujo con los neandertales cuando estaban a punto de ser incompatibles genéticamente (hace unos 100.000 años), ya que convivieron entre 2.600 y 5.400 años y dejaron descendencia fértil. Tal es así, que la cantidad de genoma neandertal acumulada por todos los seres humanos actuales es del 20%, aunque el porcentaje por individuo -sin raíces africanas- es del 1 al 3%.

El 22 de junio se publicó en Nature el hallazgo de una mandíbula en Rumanía de Homo sapiens anatómicamente moderno (de hace 40.000 años) que contenía entre el 6 y 9% de ADN neandertal, lo que implica que su ascendencia neanderthalensis fue de sólo 4 o 6 generaciones atrás en su árbol genealógico.

pelirrojo, redhead, neanderthal
Homo sapiens pelirrojo y recreación de H. neanderthalensis. Foto de Science

Así que otra posible explicación de su extinción, es la debida a estos cruces reproductivos. Homo sapiens eran mucho más numerosos, lo que podría haber provocado que los genes neandertales se “diluyeran” con el paso de miles de generaciones. Esto se conoce como exterminación por hibridación.

¿QUÉ IMPLICACIONES TIENE QUE SEAMOS UN POCO NEANDERTALES?

Se cree que los genes neandertales nos aportaron algunas ventajas, como algunas características en la piel y cabello, como el color y grosor, que pudieron ayudar a nuestra especie a colonizar zonas más frías. De hecho algunos neandertales, pudieron ser pelirrojos y de piel clara.

Por contra algunas enfermedades se pueden asociar a esa herencia: más riesgo de padecer cirrosis biliar, lupus, diabetes, enfermedad de Crohn e incluso dificultad para dejar de fumar (fumadores: no vale usarlo como excusa).

En definitiva, resulta apasionante pensar que convivimos e incluso nos apareamos con una especie tan parecida a la nuestra y que de alguna manera, aún perduran en cada uno de nosotros. Quizá no seamos tan especiales como pensamos.

Actualmente somos los únicos representantes del género Homo, pero en la antigüedad no fue así. ¿Os imagináis un mundo donde os cruzarais por la calle con un neandertal y os dijerais “buenos días”?

neanderthal, suit, traje, camisa, nenadertal
Neandertal con traje. Foto: Neanderthal Museum/H. Neumann

REFERENCIAS

Mireia Querol Rovira

Flores con turbante, la fiebre de los tulipanes

Con la llegada de la primavera muchos de vosotros habréis disfrutado de los colores tan bonitos que tienen las flores de las plantas que ya florecieron. Esta vez justamente os voy hablar de una de las flores más vistosas, sencillas, pero maravillosas que seguramente ya habréis tenido la oportunidad de observar en muchos jardines o en la naturaleza. Se trata del tulipán. Además de introduciros esta planta, en este artículo os haré una descripción más detallada de sus partes. Creo que es un buen caso para comenzar a introducir vocabulario, debido a que su estructura es bastante clara y simple. Por lo tanto, si estáis interesados en aprender un vocabulario más técnico, ahora tendréis la oportunidad. Pero, no penséis que solo hablaré de los aspectos más técnicos, porque también podréis conocer la historia los tulipanes tienen detrás, y, como veréis, estas flores causaron ¡una buena fiebre! 

tulipes
Imagen artística de diferentes tulipanes (Foto de Adriel Acosta).

 INTRODUCCIÓN

Los tulipanes (Tulipa sp.), flores que cuando se cierran tienen forma de turbante, son unas plantas muy populares y conocidas desde hace muchos siglos debido a su alto interés ornamental.

Su género está distribuido por el Asia central y occidental, por la Mediterránea y por Europa. Se sabe que su origen se encuentra en el centro de Asia y desde allí se han expandido tanto de forma natural como por acciones antrópicas. Y, aunque se conocen aproximadamente 150 especies en la naturaleza, la intervención del hombre ha aumentado mucho la lista de especies. Ocasionadas tanto por hibridación  (forzando la descendencia de dos especies de interés) como por mejora genética (seleccionando los individuos hijos que más valor tienen).

Tulipa_cultivars_Amsterdam
Cultivo de tulipanes en Ámsterdam (Foto de Rob Young). 

 LA FIEBRE DE LOS TULIPANES

Como ya se ha comentado anteriormente, los tulipanes son de las plantas más utilizadas en ornamentación, tanto en decoraciones como en jardinería. Y aunque el cultivo de estas flores es bien antiguo, el boom en Europa ocurrió durante el siglo XVII. Dando pie a lo que se conoce como tulipomanía o fiebre de los tulipanes. En aquellos momentos, especialmente en los Países Bajos y en Francia, se despertó un alto interés por el cultivo de estas plantas. La fiebre fue tan grande que la gente vendía bienes de toda clase para comprar bulbos de tulipanes, llegando incluso a vender los bienes más preciados como la casa o animales de granja.

La causa de esto se originó en los Países Bajos, donde en aquellos momentos ya se vendía el bulbo de tulipán de un único color. Pero, después aparecieron los bulbos de oriente que daban pie a flores con colores jaspeados, los cuales resultaron muy atractivos. Aunque se desconocía la causa, se sabía que si se tocaban los bulbos de un único color con los bulbos de las flores jaspeadas, estos primeros se transformaban en bulbos jaspeados. Esto hizo que el precio de los tulipanes comenzara aumentar y poco después se provocó la primera burbuja especulativa de la historia.

Ahora se sabe que la causa es debida a un virus que se transmite de unos bulbos a otros; este virus se conoce como Tulip breaking virus.

Semper Augustus Tulip 17th century
Acuarela anónima del siglo XVII de “Semper Augustus”. Representación de uno de los tulipanes más populares que se vendió a precio récord en los Países Bajos (Imagen de domino público).

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS

 La planta

 Los tulipanes son geófitos, es decir, tienen órganos de resistencia debajo de la tierra para poder sobrevivir durante la época desfavorable, el inverno. Estos órganos son los bulbos, los cuales se han utilizado en los cultivos para conservar estas plantas.

 Sus hojas son lineales o lineal-lanceoladas, es decir, son alargadas y estrechas y acaban en pico. Tienen nerviación paralela, un nervio al lado del otro y con el mismo sentido. La disposición de las hojas suele ser en roseta basal: esto quiere decir que las hojas nacen aglomeradas en la parte baja de la planta, por encima del bulbo, y en un mismo nivel. Aunque a veces también se pueden observar algunas hojas a lo largo del tallo, las caulinares. Estas son sésiles, sin peciolo, y envuelven un poco el tallo.

Para cultivar los tulipanes, se pueden utilizar tanto los bulbos como los frutos. En este caso hablamos de cápsulas, unos frutos secos, que se abren gracias a unas valvas. Al principio las semillas están enganchadas en el interior de estas cápsulas y después se van liberando y repartiendo por el entorno.

20150329_165102[1]
Tulipán (Foto de Adriel Acosta).

 Las flores

Los tulipanes aparecen en los primeros meses de la primavera, por lo tanto hacen floración primaveral. Esto es debido a que son plantas adaptadas a climas mediterráneos secos o bien a zonas frías.

Como hemos visto, las flores son solitarias o bien aparecen hasta 3 reunidas en un mismo tallo. Además, son generalmente grandes y vistosos, hermafroditas, por lo tanto, tienen órganos reproductores tanto masculinos como femeninos, y son actinomorfos, es decir, pueden ser divididos simétricamente por más de dos planos de simetría.

Estas flores constan de 3 tépalos internos y 3 externos libres entre ellos, sin estar unidos o fusionados. Hablamos de tépalos cuando los sépalos (piezas del cáliz) y los pétalos (piezas de la corola) son similares entre ellos. En este caso son tépalos petaloides, ya que adoptan colores y formas típicas de los pétalos.

En la parte interna de la flor podemos ver 6 estambres repartidos equitativamente en 2 verticilos, aunque al estar estos dos muy juntos entre ellos, parece que nazcan de un mismo punto. Y justo en el centro, rodeado por estos estambres, hay el gineceo, la parte femenina de la flor. Este gineceo consta de su ovario y de 3 estigmas unidos a este directamente. Los estigmas son la parte del órganos reproductor femenino donde tiene que llegar el polen para fecundar los ovarios.

part tulipa
Partes de la flor de un tulipán: 1. Sépalo, 2. Pétalo, 3. Estambre, 4. Órgano reproductor femenino (ovario y 3 estigmas) (Foto de Adriel Acosta).

 Como habéis visto en este artículo, muchas de las flores tienen historias bien curiosas y han causado gran impacto en nuestra sociedad. Además, habéis podido observar con detalle las partes de la flor de la tulipa. Una vez más, espero que os haya gustado.

Difusió-castellà

REFERENCIAS

  • A. Aguilella & F. Puche. 2004. Diccionari de botànica. Col·leció Educació. Material. Universitat de València: pp. 500.
  • Bolòs, J. Vigo, R. M. Masalles & J. M. Ninot. 2005. Flora manual dels Països catalans. 3ed. Pòrtic Natura, Barcelona: pp. 1310.
  • Apuntes de Fanerógamas y de Fisiología Vegetal Aplicada, Grado de Biología Ambiental, UAB
  • F. Schiappacasse. Cultivo del tulipan. http://www2.inia.cl/medios/biblioteca/seriesinia/NR21768.pdf
  • Fundación para la Innovación Agraria; Ministerio de Agricultura. 2008. Resultados y Lecciones en Tulipán. Proyecto de Innovación en XII Región de Magallanes. Flores y FOllajes/ Flores de corte (11).