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Descubierta una nueva especie de orangutan al borde de la extinción

Hace unos días se anunciaba el descubrimiento de una nueva especie de orangután. Desgraciadamente, está críticamente amenazada. ¿Cómo es posible que no se haya descubierto hasta ahora? ¿Qué otras especies de orangutanes existen? ¿A qué amenazas se enfrentan? ¿Podemos hacer algo nosotros para protegerlos? ¡Sigue leyendo para descubrirlo!

CONOCIENDO A LOS ORANGUTANES

Mucha de la información sobre los orangutanes se la debemos a Biruté Galdikas, la mayor experta en comportamiento de orangutanes, así como Jane Goodall los es de los chimpancés y Dian Fossey lo fue de los gorilas de montaña. El orangután es un homínido, de la misma familia que los humanos, los gorilas, los chimpancés y los bonobos.

Los orangutanes son los homínidos más lejanos a nosotros. A pesar de ello, compartimos un 97% del ADN y el ancestro más antiguo entre orangutanes y humanos vivió hace unos 14 millones de años. Si quieres profundizar sobre quiénes son los homínidos y como se clasifican los primates te invitamos a leer este artículo.

Hasta ahora, se conocían dos especies de orangután: el orangután de Sumatra (Pongo abelii) y el orangután de Borneo (Pongo pygmaeus). Un reciente estudio de noviembre del 2017 añade una nueva especie: el orangután Tapanuli (Pongo tapanuilensis). Desde 1929 no se había descubierto una nueva especie de gran simio, a pesar de ser de los grupos más estudiados del mundo.

Orangután macho de Borneo, Sumatra y Tapanuli. Foto: Eric Kilby Aiwok Tim Laman

MORFOLOGÍA

El orangután (del malayo orang hután, ‘persona del bosque’) se distingue de los otros homínidos por su pelaje anaranjado. Se alimenta, duerme y reproduce en los árboles, aunque ocasionalmente baja a tierra para beber de los ríos. Sus largos brazos (hasta 2,2 m) y pies prensiles están perfectamente adaptados a la vida arbórea. La flexibilidad de la cadera y otras articulaciones, les permite adoptar posiciones imposibles para otros primates.

Hembra de orangután de Sumatra con su cría. Foto: Thomas Marent

Presentan un gran dimorfismo sexual (diferencias entre machos y hembras): los machos tienen unas abultadas estructuras en la cara que aumentan de tamaño a medida que el animal crece, una larga barba y bigote, el pelo de los brazos más largo y una bolsa colgante en la garganta. Esta bolsa les sirve como amplificador de sus llamadas, que pueden oírse a dos kilómetros de distancia, para marcar su territorio y atraer a las hembras. Los machos también son más grandes que las hembras, pesando cien kilos o más y tienen una altura de metro y medio (las hembras pesan unos 40 Kg y miden 1,1 m de altura).

Orangutanes macho en los que se aprecian las mejillas y la bolsa en la garganta. Fuente

ALIMENTACIÓN Y COMPORTAMIENTO

Los orangutanes son solitarios y nómadas, desplazándose por las copas de los árboles en busca de fruta. También pueden alimentarse de otras partes de las plantas, miel y animales pequeños como termitas, polluelos, huevos y lagartijas.

Aunque son de hábitos solitarios, su interacción social es muy compleja cuando se encuentran, y las hembras adolescentes pueden viajar juntas unos 2-3 días.

Los orangutanes utilizan herramientas y comportamientos que aprenden por imitación, varían según la región (cultura).

REPRODUCCIÓN

Las hembras dan a luz en un nido en lo alto de los árboles. Tras 9 meses de gestación, nace una sola cría que se quedará cerca de la madre hasta su madurez, unos 8 años aproximadamente. El macho no participa en la crianza.

Cría de orangután de una semana agarrada a su madre. Foto: ARNO BURGI/AFP/Getty Images

La tasa de reproducción de los orangutanes es muy baja: las hembras alcanzan la madurez sexual a los 15 años y tienen una cría cada 8-9 años, por lo que como máximo sólo tendrá unas 3-4 a lo largo de su vida. Esto supone que la recuperación de la especie sea muy complicada. Pueden vivir unos 50-60 años.

DISTRIBUCIÓN

Es el único gran simio que se encuentra en Asia, en las selvas húmedas de las islas de Sumatra y Borneo. Su distribución es muy reducida debido a la destrucción del hábitat que sufre.

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Distribución de las 3 especies de orangután. Fuente: batangtoru.org

UNA NUEVA ESPECIE: LOS TAPANULI

En 2001 los científicos definieron las dos especies de orangután conocidas hasta ahora, de Sumatra y de Borneo. No profundizaremos mucho en sus diferencias para centrarnos en el último descubrimiento. Principalmente, los de Sumatra tienen la cara más plana que los de Borneo, (que la tienen cóncava) y su pelaje es más espeso, largo y claro que los de Borneo.

Pongo tapanuliensis. Foto: Andrew Walmsley

Pongo tapanuliensis, la nueva especie descubierta, habita en la región de Batang Toru (norte de Sumatra), un ecosistema con un 85% de su bosque protegido. ¿Cómo es posible que no se haya identificado hasta ahora una nueva especie de animal tan grande? Tradicionalmente, las especies empezaron a clasificarse según sus parecidos y diferencias morfológicas, pero actualmente muchas de estas especies se están redefiniendo gracias a los estudios genéticos.

En el caso que nos ocupa, la población fue redescubierta en 1997, pero no fue hasta 2013 que con el estudio de un cráneo los investigadores detectaron notables diferencias con otras poblaciones, como que era más pequeño en los machos.  También el pelaje era más canela y rizado en los Tapanuli. Como los datos morfológicos no eran suficientes, se secuenció el genoma de este orangután y se comparó con el de poblaciones de Sumatra y Borneo.

Se llegó a la conclusión que pertenecía a una nueva especie, mucho más antigua que las otras dos: se separó del orangutan de Sumatra hace 3,38 millones de años, convirtiéndolo en la línea evolutiva más antigua de Pongo (ver imagen del apartado anterior) y lleva aislado 10.000-20.000 años de otras poblaciones de Borneo. El estudio también se completó con observaciones de comportamiento (la llamada de los machos es distinta, consumen otras especies de plantas) y otros puntos que evidencian la existencia de esta nueva especie (cráneo y mandíbulas menos robustos, tamaño del molar distinto a fósiles del Pleistoceno, machos con mejillas más planas cubiertas de pelo rubio fino).

AMENAZAS

Los orangutanes se encuentran entre las especies más amenazadas del mundo. La tendencia de sus poblaciones es el decrecimiento: desde 1900, ha desaparecido más del 91% de orangutanes. Según la IUCN, están clasificados como “en peligro crítico“, el paso previo a la extinción en estado salvaje. Se estima que existen unos 14,613 individuos de orangután de Sumatra, 11.000 orangutanes de Borneo y sólo existen 800 individuos de orangután tapanuli, por lo que recién descubierta, se ha convertido en la especie más amenazada de grandes simios. Podrían desaparecer en pocas décadas: solo con la muerte de 8 individuos al año (el 1%) la extinción será un hecho.

Orangutan caminando por la selva destruida. Foto: Hardi Baktiantoro

Uno de los peligros a los que se enfrentan es al comercio ilegal de las crías como mascotas. Para ello, los furtivos matan a la madre y debido al fuerte lazo que une madres y crías, éstas últimas sufren traumas que les marcan de por vida. Si quieres saber más sobre las secuelas físicas y psicológicas que sufren los grandes primates cautivos, no te pierdas los motivos para NO tener primates en cautividad. Además, la prostitución y abuso sexual de orangutanes hembra por parte de, sobre todo, trabajadores de la industria maderera y plantación de palma, es una práctica común.

Sin embargo, la principal amenaza del orangután es la destrucción de su hábitat. La destrucción del bosque para la explotación forestal, minera y agricultura se redujo un 60% entre 1985 y 2007. Los Tapanuli solo ocupan un área de 1.000 km2.

Deforestación de Borneo desde 1950 hasta 2020. Fuente: UNEP/GRID-Arendal Maps and Graphics Library

Desgraciadamente, los orangutanes se han convertido en la cara visible de la pérdida de biodiversidad debido al cultivo extensivo de la palma Elaeis guineensis. Su aceite se utiliza a nivel mundial en todo tipo de productos, sobre todo en bollería, panadería, aperitivos y platos preparados, cremas de cacao e incluso cosméticos y agrocombustibles. Sin olvidar las implicaciones para la salud que tiene este aceite de baja calidad y la contaminación que suponen la destrucción los residuos durante su producción, la tala incontrolada e incendios de grandes extensiones de selva para cultivar la palma está acabando con los orangutanes (mueren miles al año), entre otras especies como el tigre de Sumatra. Los orangutanes también se asesinan directamente, ya sea por entrar en los cultivos y ocasionalmente para ser comercializados como comida (carne de selva o bushmeat).

Orangután con quemaduras víctima de la deforestación para la indústria del aceite de palma. Foto: desconocido

Para saber más sobre la crisis ecológica del sudeste asiático no te pierdas esta entrevista que le hicimos a Joana Aragay, bióloga que vivió de primera mano los incendios de 2015 en Borneo.

¿QUÉ PUEDES HACER TÚ?

  • Infórmate y comparte con tus hijos, familiares y conocidos las capacidades y problemáticas de estos maravillosos animales.
  • No compres ni aceptes un orangután como regalo o souvenirs hechos con ellos, sobre todo si viajas a países extranjeros, donde la compra-venta es barata y fácil. Puedes acabar en la cárcel.
  • No compres productos con aceite de palma en sus ingredientes o busca el sello de que proviene de plantaciones sostenibles. Es muy complicado, pero no imposible. ¡Nosotros ya lo hemos conseguido! Lee bien las etiquetas, ya que recibe multitud de nombres. Para más información sobre el aceite de palma, puedes consultar esta página de la OCU o aceitedepalma.org. También te puedes descargar la aplicación Scangutan para saber si lo que estás comprando lleva aceite de palma.
  • No asistas a espectáculos circenses o des audiencia a programas de televisión donde utilizan animales.
  • No consumas carne de primate en tus viajes, “carne de selva” (bushmeat)
  • Evita visitar zoológicos y otros centros que mantengan primates en cautividad con ánimo de lucro.
  • No utilices productos testados en animales, especialmente cosméticos.
  • No compres madera tropical o busca la certificación FSC de tala sostenible.
  • Alarga la vida útil de los aparatos electrónicos, especialmente los teléfonos móviles y recíclalos, ya que se usa coltán y casiterita para su fabricación.
  • Haz donativos a centros de recuperación de primates como Rainfer, Fundació Mona o APP Primadomus o apadrina alguno de ellos, también aquí.

REFERENCIAS

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Descoberta una nova espècie d’orangutan a punt d’extingir-se

Fa uns dies s’anunciava el descobriment d’una nova espècie d’orangutan. Malauradament, està críticament amenaçada. Com és possible que no s’hagi descobert fins ara? Quines altres espècies d’orangutans hi ha? A quines amenaces s’enfronten? Podem fer alguna cosa nosaltres per protegir-los? Segueix llegint per descobrir-ho!

CONEIXENT ELS ORANGUTANS

Molta de la informació sobre els orangutans li devem a Biruté Galdikas, la major experta en comportament d’orangutans, així com Jane Goodall ho és dels ximpanzés i Dian Fossey ho va ser dels goril·les de muntanya. L’orangutan és un homínid, de la mateixa família que els humans, els goril·les, els ximpanzés i els bonobos.

Els orangutans són els homínids més llunyans a nosaltres. Tot i això, compartim un 97% de l’ADN i l’ancestre més antic entre orangutans i humans va viure fa uns 14 milions d’anys. Si vols aprofundir sobre qui són els homínids i com es classifiquen els primats et convidem a llegir aquest article.

Fins ara, es coneixien dues espècies d’orangutan: l’orangutan de Sumatra (Pongo abelii) i l’orangutan de Borneo (Pongo pygmaeus). Un recente estudi de novembre del 2017 afegeix una nova espècie: l’orangutan Tapanuli (Pongo tapanuilensis). Des de 1929 no s’havia descobert una nova espècie de gran simi, tot i ser dels grups més estudiats del món.

Orangutan mascle de Borneo, Sumatra i Tapanuli. Foto: Eric Kilby Aiwok Tim Laman

MORFOLOGIA

L’orangutan (del malai orang Hutan, ‘persona del bosc’) es distingeix dels altres homínids pel seu pelatge ataronjat. S’alimenta, dorm i reprodueix en els arbres, encara que ocasionalment baixa a terra per beure dels rius. Els seus llargs braços (fins a 2,2 m) i peus prènsils estan perfectament adaptats a la vida arbòria. La flexibilitat de la pelvis i altres articulacions, els permet adoptar posicions impossibles per a altres primats.

Femella d’orangutan de Sumatra amb la seva cria. Foto: Thomas Marent

Presenten un gran dimorfisme sexual (diferències entre mascles i femelles). Els mascles tenen unes estructures adiposes a la cara que augmenten de grandària a mesura que l’animal creix, una llarga barba i bigoti, el pèl dels braços més llarg i una bossa penjant a la gola. Aquesta bossa els serveix com a amplificador dels seus reclams, que poden escoltar-se a dos quilòmetres de distància, per marcar el seu territori i atreure a les femelles. Els mascles també són més grans que les femelles, pesant cent quilos o més i tenen una alçada de metre i mig (les femelles pesen uns 40 kg i mesuren 1,1 m d’alçada).

Orangutans mascle en els quals s’aprecien les galtes i la bossa a la gola.Font

ALIMENTACIÓ I COMPORTAMENT

Els orangutans són solitaris i nòmades, es desplacen per les copes dels arbres a la recerca de fruita. També poden alimentar-se d’altres parts de les plantes, mel i animals petits com tèrmits, pollets ous i sargantanes.

Encara que són d’hàbits solitaris, la seva interacció social és molt complexa quan es troben, i les femelles adolescents poden viatjar juntes uns 2-3 dies.

Els orangutans utilitzen eines i comportaments que aprenen per imitació, varien segons la regió (cultura).

REPRODUCCIÓ

Les femelles pareixen en un niu a la part alta dels arbres. Després de 9 mesos de gestació, neix una sola cria que es quedarà a prop de la mare fins a la seva maduresa, uns 8 anys aproximadament. El mascle no participa en la criança.

Cria d’orangutan d’una setmana agafada a la seva mare. Foto: ARNO BURGI/AFP/Getty Images

La taxa de reproducció dels orangutans és molt baixa: les femelles arriben a la maduresa sexual als 15 anys i tenen una cria cada 8-9 anys, de manera que com a màxim només tindrà unes 3-4 al llarg de la seva vida. Això suposa que la recuperació de l’espècie sigui molt complicada. Poden viure uns 50-60 anys.

DISTRIBUCIÓ

És l’únic gran simi que es troba a Àsia, a les selves humides de les illes de Sumatra i Borneo. La seva distribució és molt reduïda a causa de la destrucció de l’hàbitat que pateix.

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Distribució de las 3 espècies d’orangutan. Font: batangtoru.org

UNA NOVA ESPÈCIE: ELS TAPANULI

El 2001 els científics van definir les dues espècies d’orangutan conegudes fins ara, de Sumatra i de Borneo. No aprofundirem molt en les seves diferències per centrar-nos en l’últim descobriment. Principalment, els de Sumatra tenen la cara més plana que els de Borneo, (que la tenen còncava) i el seu pelatge és més espès, llarg i clar que els de Borneo.

Pongo tapanuliensis. Foto: Andrew Walmsley

Pongo tapanuliensis, la nova espècie descoberta, habita a la regió de Batang Toru (nord de Sumatra), un ecosistema amb un 85% del seu bosc protegit. Com és possible que no s’hagi identificat fins ara una nova espècie d’animal tan gran? Tradicionalment, les espècies van començar a classificar-se segons les seves semblances i diferències morfològiques, però actualment moltes d’aquestes espècies s’estan redefinint gràcies als estudis genètics.

En el cas que ens ocupa, la població va ser redescoberta el 1997, però no va ser fins 2013 que amb l’estudi d’un crani els investigadors van detectar notables diferències amb altres poblacions, com que els mascles eren més petits. També el pelatge era més canyella i arrissat en els Tapanuli. Com les dades morfològiques no eren suficients, es va seqüenciar el genoma d’aquest orangutan i es va comparar amb el de poblacions de Sumatra i Borneo.

Es va arribar a la conclusió que pertanyia a una nova espècie, molt més antiga que les altres dues: es va separar de l’orangutan de Sumatra fa 3,38 milions d’anys, convertint-lo en la línia evolutiva més antiga de Pongo (veure imatge de l’apartat anterior) i porta aïllat 10.000-20.000 anys d’altres poblacions de Borneo. L’estudi també es va completar amb observacions de comportament (el reclam dels mascles és diferent, consumeixen altres espècies de plantes) i altres punts que evidencien l’existència d’aquesta nova espècie (crani i mandíbules menys robustos, mida del molar diferent a fòssils del Plistocè , mascles amb galtes més planes cobertes de pèl ros fi).

AMENACES

Els orangutans es troben entre les espècies més amenaçades del món. La tendència de les seves poblacions és el decreixement: des de 1900, ha desaparegut més del 91% d’orangutans. Segons la IUCN, estan classificats com “en perill crític”, el pas previ a l’extinció en estat salvatge. S’estima que hi ha uns 14,613 individus d’orangutan de Sumatra, 11.000 orangutans de Borneo i només hi ha 800 individus d’orangutan tapanuli, de manera que acabada de descobrir, s’ha convertit en l’espècie més amenaçada de grans simis. Podrien desaparèixer en poques dècades: només amb la mort de 8 individus a l’any (l’1%) l’extinció serà un fet.

Orangutan caminant per la selva destruida. Foto: Hardi Baktiantoro

Un dels perills als quals s’enfronten és al comerç il·legal de les cries com a mascotes. Per això, els furtius maten a la mare i a causa del fort lligam que uneix mares i cries, aquestes últimes pateixen traumes que els marquen de per vida. Si vols saber més sobre les seqüeles físiques i psicològiques que pateixen els grans primats captius, no et perdis els motius per a NO tenir primats en captivitat. A més, la prostitució i abús sexual d’orangutans femella per part de, sobretot, treballadors de la indústria de la fusta i plantació de palma, és una pràctica comuna.

No obstant això, la principal amenaça de l’orangutan és la destrucció del seu hàbitat. La destrucció del bosc per a l’explotació forestal, minera i agricultura es va reduir un 60% entre 1985 i 2007. Els Tapanuli només ocupen una àrea de 1.000 km2.

Desforestació de Borneo des de 1950 fins a 2020. Font: UNEP/GRID-Arendal Maps and Graphics Library

Desgraciadament, els orangutans s’han convertit en la cara visible de la pèrdua de biodiversitat a causa del cultiu extensiu de la palma Elaeis guineensis. El seu oli s’utilitza a nivell mundial en tot tipus de productes, sobretot en pastisseria, fleca, aperitius i plats preparats, cremes de cacau i fins i tot cosmètics i agrocombustibles. Sense oblidar les implicacions per a la salut que té aquest oli de baixa qualitat i la contaminació que suposa la destrucció dels residus durant la seva producció, la tala incontrolada i incendis de grans extensions de selva per cultivar la palma, està acabant amb els orangutans (moren milers al any), entre altres espècies com el tigre de Sumatra. Els orangutans també s’assassinen directament, ja sigui perquè entren en els cultius i ocasionalment per a ser comercialitzats com a menjar (carn de selva o bushmeat).

Orangutan amb cremades víctima de la desforestació per a la indústria de l’oli de palma. Foto: desconegut

Per saber més sobre la crisi ecològica del sud-est asiàtic no et perdis aquesta entrevista que li vam fer a la Joana Aragay, biòloga que va viure de primera mà els incendis de 2015 a Borneo.

QUÈ POTS FER TU?

  • Informa’t i comparteix amb els teus fills, familiars i coneguts les capacitats i problemàtiques d’aquests meravellosos animals.
  • No compris ni acceptis un orangutan com a regal o souvenirs fets amb ells, sobretot si viatges a països estrangers, on la compravenda és barata i fàcil. Pots acabar a la presó.
  • No compris productes amb oli de palma en els seus ingredients o busca el segell que indica que prové de plantacions sostenibles. És molt complicat, però no impossible. Nosaltres ja ho hem aconseguit! Llegeix bé les etiquetes, ja que rep multitud de noms. Per a més informació sobre l’oli de palma, pots consultar aquesta pàgina de l’OCU o aceitedepalma.org. També et pots descarregar l’aplicació Scangutan per saber si el que estàs comprant porta oli de palma.
  • No assisteixis a espectacles de circ o donis audiència a programes de televisió on utilitzen animals.
  • No consumeixis carn de primat en els teus viatges, “carn de selva” (bushmeat)
  • Evita visitar zoològics i altres centres que mantinguin primats en captivitat amb ànim de lucre.
  • No utilitzis productes testats en animals, especialment cosmètics.
  • No compris fusta tropical o busca la certificació FSC de tala sostenible.
  • Allarga la vida útil dels aparells electrònics, especialment els telèfons mòbils i recíclal’s, ja que s’usa coltan i cassiterita per a la seva fabricació.
  • Fes donatius a centres de recuperació de primats com Rainfer, Fundació Mona o APP Primadomus o apadrina algun d’ells, també aquí.

REFERÈNCIES

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Is it a stork? Is it an eagle? It is… the secretarybird!

Tall and stylish, at first sight the secretarybird reminds us of a stork or a crane: black and white plumage, long legs… but the beak and claws betray it. Beyond that they are all birds, they have little in common. Find out more about this especial bird of prey!

BIRDS OF PREY

Curved and powerful beaks, curved claws, carnivorous feeding… we all know how to recognize an eagle, a vulture, a hawk or an owl when we have them in front of us. Birds of prey, raptors or predatory birds are specialized in hunting live animals, except vultures (which are scavengers) and the palm-nut vulture (Gypohierax angolensis) which feeds, along with other things, on the fleshy husks of oil palm and raffia palm fruits. Raptors sometimes also steal prey from other raptors, hence their name. Once they have killed the prey, they try to avoid the indigestible parts, but it is inevitable that they ingest skin, hair, nails, teeth, bones… all these elements of difficult digestion will be regurgitated out of the beak after a few hours in the shape of a bolus, called pellet.

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Pellets of some owls and their content. Source

REPRODUCTION

Depending on the species, raptors build the nest on the ground, trees or rocks, except for falconidae and nocturnal raptors which do not build nests (they use those of other species or put their eggs in holes in trees or rocks). As a general rule, the larger ones are sexually mature after several years and lay a single egg, while the smaller ones are sexually mature after a year and lay more than one egg. The females of the hunter raptors are usually larger than the male and unlike the nocturnal ones, in the diurnal raptors the male also participates in the incubation.

SENSES

It is estimated that diurnal birds of prey see up to 8 times more in detail than a human and in color, so they can spot prey or carrion at great distances. By contrast, hearing is the most developed sense of the nocturnal raptors, with a hearing acuity 50 times higher than ours and black and white vision. As in the rest of the birds, the smell is not very good, except for the turkey vulture (Cathartes aura).

THE SECRETARYBIRD: A DIFFERENT BIRD OF PREY

The secretarybird (Sagittarius serpentarius) is of the same order (Accipitriformes) as ospreys, New World vultures, kites, hawks, buzzards and eagles. It is the only representative of the Sagittariidae family. In flight or at a distance, it looks more like a crane than a bird of prey. It has long, bare legs and shorter, not-so-curved fingers.

Secretarybird in Serengeti’s National Park. Photo: Yoky

It has a crest of black feathers. The flight feathers are also black and the rest of the body is gray and whitish, both in males and females. In the center of the tail it has two longer feathers. In males the feathers of the crest are slightly longer. His orange plucked face and its long lashes strongly attract our attention (in young secretarybirds the color is more yellowish than orange-reddish). It can weigh up to 4.5 kg, measure 1.5 m in height (it is the highest and longest raptor) and measure 2.2 m of wingspan.

Up-close of the secreatrybird. Photo: unknown

The origin of his name is not clear: it was believed it was because of the crown of 20 feathers that remind of the feathers attached to the hair of the British secretaries of the nineteenth century, or to the scribes of the Middle Ages, who carried the feathers behind the ear. Most likely, its name derives from a bad French translation of its Arabic name: saqr-et-tair (hunting bird).

FEEDING

Although its diet includes large insects, small mammals, frogs, lizards and turtles, it also preys on snakes, including cobras and vipers.

Secretarybird eating a whole snake. Source

Although it can fly, it prefers walking and running. Unlike most raptors, it does not look for prey from the air. Adults usually hunt in pairs and are able to walk up to 25-30 kms a day through the African savannah in search of their prey. Once a snake is detected, the secretary kicks the grass and pursues it until it catches it. Like all raptors, it does not attack its prey with its beak, but with its claws: first it kills it or stuns it with strong kicks, with an equivalent force of up to 5 times its weight and then swallow it whole (reference). In addition, unlike other birds, it keeps its eyes open during the attack, which allows to hit with precision the head and neck of its prey. Do you remember the cassowary, another bird capable of fatal kicks?

Do not miss this video in which you can see a couple of secretarybirds with their chicks and their impeccable way of hunting in slow motion:

REPRODUCTION

Secretarybirds are quite social. They can live in groups of 2 to 5 individuals, although they may be lonely occasionally. The mating ritual includes undulating flights by the male and falls, together with guttural calls. Male and female also chase each other with open wings similar to when they hunt. They form monogamous couples for life. Mating occurs on the ground and occasionally on the top of the trees, preferably between August and March.

Secretarybird in tis nest with two eggs. Photo: Hispalois

They build the nest in the acacia branches, which they can reuse year after year until it is too heavy. They put from 1 to 3 eggs of greenish-white color in intervals of 2 or 3 days, although the weakest chick usually dies. The eggs are incubated mainly by the female, although the male can participate in the incubation, and lasts about 42-46 days. The chicks will stand up at 6 weeks and after a short time their parents will teach them to hunt. Their plumage is darker and in successive moults they will obtain the color of adults. They will live up to 15 years old at the most in the wild.

Secretarybird chicks. Source

In this video made with a hidden camera in a nest you can observe how the secretary regurgitates the food to feed his chick:

DISTRIBUTION, THREATS AND CONSERVATION

The secretarybird distributes across the savanna and open African pastures (south of the Sahara) and it is not migratory. It is classified as vulnerable by the IUCN Red List and appears in Appendix II of CITES.

Sagittarius serpentarius distribution map
Distribution of the secretarybird. Source: IUCN

Although some individuals live in protected areas such as natural parks, their population is probably declining due to habitat degradation, alteration, poisoning, hunting and capture for trade. The natural predators of chicks are ravens, crows, tocos and hornbills, large owls and kites.

Although traditionally admired in Africa, for its conservation there are proposed measures such as a surveillance program to obtain an estimate of the population and the monitoring of the trend of the species. It is also proposed in the areas where the species is decreasing, to increase the awareness of the threats among the local population, in particular the farmers. There also propositions to face the capture and trade of the species.

As a final curiosity, the secretary is the emblem of the Republic of Sudan, it appears on the coat of arms of South Africa and on many stamps of different African countries.

Sudan emblem. Source

 

South Africa coat of arms. Source

REFERENCES

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¿Es una cigüeña? ¿Es un águila? Es… ¡el secretario!

Alto y elegante, a primera vista el secretario nos recuerda a una cigüeña o grulla: plumaje blanco y negro, patas largas… pero el pico y garras le delatan. Más allá de que todos son aves, poco tienen que ver. ¡Descubre esta particular ave rapaz!

AVES RAPACES

Picos curvados y poderosos, garras curvadas, alimentación carnívora… todos sabríamos reconocer un águila, un buitre, un halcón o una lechuza al tenerlos delante. Las aves rapaces, de presa o de rapiña están especializadas en cazar animales vivos, excepto los buitres (que son carroñeros) y el buitre de los palmares (Gypohierax angolensis) que se alimenta, entre otras cosas, de la pulpa de los frutos de las palmeras oleífera y de la rafia. En ocasiones también roban las presas a otras rapaces, de ahí su nombre. Una vez han matado la presa, procuran evitar las partes indigeribles, pero es inevitable que ingieran piel, pelos, uñas, dientes, huesos… todos estos elementos de difícil digestión serán regurgitados por el pico al cabo de unas horas en forma de bolo, llamado egagrópila (del griego antiguo αἴγαγρος –aígagros-, “cabra silvestre”, y pila, “pelota” o del latín pilus, pelo).

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Egagrópilas de diferentes rapaces nocturnas y su contenido. Fuente

REPRODUCCIÓN

Según la especie, las rapaces construyen el nido sobre el suelo, árboles o rocas, exceptuando las falcónidas y las nocturnas que no construyen nido (utilizan los de otras especies o ponen los huevos en  huecos en los árboles o rocas). Como norma general, las más grandes son maduras sexualmente al cabo de varios años y ponen un solo huevo, mientras que las pequeñas son maduras sexualmente al cabo de un año y ponen más de un huevo. Las hembras de las rapaces cazadoras suelen ser de mayor tamaño que el macho y a diferencia de las nocturnas, en las diurnas el macho también participa en la incubación.

SENTIDOS

“Tener vista de águila” es un dicho que nos da pistas sobre el excepcional sentido de la vista que poseen las rapaces diurnas. Se estima que ven hasta 8 veces con más detalle que un humano y en color, con el que detectan presas o carroña a grandes distancias. Por contra, el sentido más desarrollado de las nocturnas es el oído, con una agudeza auditiva 50 veces superior a la nuestra y visión en blanco y negro. Como en el resto de las aves, el olfato no es muy bueno, exceptuando el buitre aura (Cathartes aura) que lo tiene muy desarrollado.

EL SECRETARIO: UNA RAPAZ DIFERENTE

El secretario (Sagittarius serpentarius) es una accipítrida, del mismo orden (Accipitriformes) que las águilas pescadoras, buitres del Nuevo Mundo, milanos, gavilanes, azores, halcones, ratoneros, águilas, aguiluchos y elanios. Es el único representante de la familia Sagittariidae. En vuelo o a distancia parece más una grulla que un ave rapaz. Tiene unas patas largas y desnudas y dedos más cortos y no tan curvados.

Secretario en el Parque Nacional del Serengeti. Foto: Yoky

Tiene una cresta de plumas negras, las plumas de vuelo también son negras y el resto del cuerpo es gris y blanquecino, tanto en machos como en hembras. En el centro de la cola presenta dos plumas más largas. En los machos las plumas de la cresta son ligeramente más largas. Su cara desplumada, anaranjada y largas pestañas llaman poderosamente la atención (en los jóvenes el color es más amarillento que naranja-rojizo). Puede pesar hasta 4,5 kg, medir 1,5 m de altura (es la rapaz más alta y larga) y 2,2 m de envergadura.

Detalle de la cabeza del secretario. Foto: desconocido.

El origen de su nombre no está claro: se creía que le venía por la corona de 20 plumas que recuerdan a las plumas que llevaban las secretarias británicas del s XIX prendidas de su pelo y usaban para escribir, o a los escribas de la Edad Media, que las llevaban detrás de la oreja. Lo más probable es que su nombre derive de una mala traducción francesa de su nombre árabe: saqr-et-tair (ave cazadora).

ALIMENTACIÓN

Su nombre científico nos da pistas sobre su alimentación: Sagittarius serpentarius,  del latín sagittarius, arquero (por su forma de moverse o por las plumas de su cabeza que recuerdan a flechas) y del latín serpens, entis, de serpiente. En efecto, aunque su dieta incluye insectos grandes, pequeños mamíferos, ranas, lagartijas y tortugas, también depreda serpientes, incluyendo cobras y víboras.

Secretario engullendo una serpiente entera. Fuente

Aunque puede volar, prefiere desplazarse caminando y corriendo. A diferencia de la mayoría de rapaces, no busca sus presas desde el aire. Los adultos suelen cazar por parejas y son capaces de caminar hasta 25-30 kms al día por la sabana africana en busca de sus presas y correr tras animales más rápidos que ellos. Una vez detectada una serpiente, el secretario patea el pasto para hacerla salir y la persigue hasta atraparla. Como todas las rapaces, no la ataca con el pico, sino con las garras: primero la mata o aturde con fuertes patadas, con una fuerza equivalente de hasta 5 veces su peso en una décima de segundo, y luego la engulle entera (referencia). Además, a diferencia de otras aves, mantiene sus ojos abiertos durante el ataque, lo que permite golpear con precisión la cabeza y nuca de su presa. ¿Recuerdas al casuario, otra ave capaz de dar patadas mortales?

No te pierdas este vídeo en el que se ve una pareja de secretarios con sus polluelos y su impecable manera de cazar a cámara lenta:

REPRODUCCIÓN

El secretario es bastante social, en grupos de 2 a 5 individuos, aunque pueden ser solitarios ocasionalmente. El ritual de apareamiento incluye vuelos ondulantes por parte del macho y caídas en picado, unido a llamadas guturales. Macho y hembra también se persiguen con las alas abiertas de manera similar a cuando cazan una presa. Forman parejas monógamas para toda la vida, el apareamiento se produce en el suelo y ocasionalmente en lo alto de los árboles, preferiblemente entre agosto y marzo.

Secretario en el nido con un par de huevos. Foto: Hispalois

Construyen el nido en las ramas de las acacias, que pueden reutilizar año tras año hasta que es demasiado pesado. Ponen de 1 a 3 huevos de color blanco verdoso en intervalos de 2 o 3 días, aunque el pollito más débil suele morir al poco tiempo. Los huevos son incubados principalmente por la hembra, aunque el macho puede participar de la incubación, y dura unos 42-46 días. Los polluelos se pondrán de pie a las 6 semanas y al cabo de poco tiempo sus padres les enseñarán a cazar. Su plumaje es más oscuro y en sucesivas mudas obtendrán el color de los adultos. Vivirán hasta los 15 años como máximo aproximadamente en estado salvaje.

Polluelos de secretario con su plumaje oscuro. Fuente

En este vídeo hecho con una cámara oculta en un nido puedes observar cómo el secretario regurgita el alimento para alimentar a su pollito:

DISTRIBUCIÓN, AMENAZAS Y CONSERVACIÓN

El secretario se distribuye por la sabana y pastizales abiertos africanos (sur del Sáhara) y no es migratorio. Está clasificado como vulnerable por la Lista Roja de la IUCN y aparece en el apéndice II del CITES.

Sagittarius serpentarius distribution map
Distribución del secretario. Fuente: IUCN

A pesar de que algunos ejemplares viven en zonas protegidas como parques naturales, su población está descendiendo probablemente debido a la degradación del hábitat, la alteración, el envenenamiento, la caza y la captura para el comercio. Los depredadores naturales de los pollitos son los cuervos, cornejas, tocos y cálaos, grandes búhos y milanos.

Aunque tradicionalmente es admirado en África, para su conservación hay medidas propuestas como un programa de vigilancia para obtener una estimación de la población y el seguimiento de la tendencia de la especie. Se propone también en las zonas donde la especie está disminuyendo, aumentar la conciencia de las amenazas entre la población local, en particular los ganaderos. También se quiere hacer frente a la captura y el comercio de la especie.

Como curiosidad final, el secretario es el emblema de la República de Sudán, aparece en el escudo de armas de Sudáfrica y en multitud de sellos de diferentes países africanos.

Emblema de Sudán. Fuente

 

Escudo de armas de Sudáfrica. Fuente

REFERENCIAS

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És una cigonya? És una àliga? És… ¡el secretari!

Alt i elegant, a primera vista el secretari ens recorda a una cigonya o grua: plomatge blanc i negre, potes llargues … però el bec i urpes el delaten. Més enllà que tots són aus, poc tenen a veure. Descobreix aquesta particular au rapinyaire!

AUS RAPINYAIRES

Becs corbats i poderosos, urpes corbades, alimentació carnívora… tots sabríem reconèixer una àguila, un voltor, un falcó o una òliba al tenir-los davant. Les aus rapinyaires, de presa o de rapinya estan especialitzades en caçar animals vius, excepte els voltors (que són carronyers) i el voltor del palmeral (Gypohierax angolensis) que s’alimenta, entre d’altres coses, de la polpa dels fruits de les palmeres d’oli i de la ràfia. De vegades també roben les preses a altres rapinyaires, d’aquí el seu nom. Un cop han matat la presa, procuren evitar les parts indigeribles, però és inevitable que ingereixin pell, pèls, ungles, dents, ossos… tots aquests elements de difícil digestió seran regurgitats pel bec al cap d’unes hores en forma de bola, anomenada egagròpila (del grec antic αἴγαγρος –aígagros-, “cabra silvestre”, i pila, “pilota” o del llatí pilus, pèl).

egagropila
Egagròpiles de diferents rapinyaires nocturnes i el seu contingut. Font

REPRODUCCIÓ

Segons l’espècie, les rapinyaires construeixen el niu sobre el terra, arbres o roques, exceptuant les falcònides i les nocturnes que no construeixen niu (utilitzen els d’altres espècies o posen els ous en forats en els arbres o roques). Com a norma general, les més grans són madures sexualment al cap de diversos anys i ponen un sol ou, mentre que les petites són madures sexualment al cap d’un any i ponen més d’un ou. Les femelles de les rapinyaires caçadores solen ser de major grandària que el mascle i a diferència de les nocturnes, en les diürnes el mascle també participa en la incubació.

SENTITS

“Tenir vista d’aliga” és una dita que ens dóna pistes sobre l’excepcional sentit de la vista que posseeixen les rapinyaires diürnes. S’estima que veuen fins a 8 vegades amb més detall que un humà i en color, amb el que detecten preses o carronya a grans distàncies. Per contra, el sentit més desenvolupat de les nocturnes és l’oïda, amb una agudesa auditiva 50 vegades superior a la nostra i visió en blanc i negre. Com a la resta de les aus, l’olfacte no és molt bo, exceptuant el voltor aura (Cathartes aura) que el té molt desenvolupat.

EL SECRETARI: UNA RAPINYAIRE DIFERENT

El secretari (Sagittarius serpentarius) és una accipítrida, de la mateixa ordre (Accipitriformes) que les àligues pescadores, voltors del Nou Món, milans, esparvers, astors, falcons, aligots, àligues, esparvers i elanis. És l’únic representant de la família Sagittariidae. En vol o a distància sembla més una grua que una au rapinyaire. Té unes potes llargues i nues i dits més curts i no tan corbats.

Secretari al Parc Nacional del Serengeti. Foto: Yoky

Té una cresta de plomes negres, les plomes de vol també són negres i la resta del cos és gris i blanquinós, tant en mascles com en femelles. Al centre de la cua presenta dues plomes més llargues. En els mascles les plomes de la cresta són lleugerament més llargues. La seva cara sense plomes ataronjada i les llargues pestanyes criden poderosament l’atenció (en els joves el color és més groguenc que taronja-vermellós). Pot pesar fins a 4,5 kg, mesurar 1,5 m d’alçada (és la rapinyaire més alta i llarga) i 2,2 m d’envergadura.

Detall del cap del secretari. Foto: desconegut.

L’origen del seu nom no està clar: es creia que li venia per la corona de 20 plomes que recorden les plomes que portaven les secretàries britàniques del s. XIX al cabell i usaven per escriure, o als escribans de l’Edat Mitjana, que les portaven darrere de l’orella. El més probable és que el seu nom derivi d’una mala traducció francesa del seu nom àrab: saqr-i-tair (au caçadora).

ALIMENTACIÓ

El seu nom científic ens dóna pistes sobre la seva alimentació: Sagittarius serpentarius, del llatí sagittarius, arquer (per la seva forma de moure o per les plomes del seu cap que recorden fletxes) i del llatí serpens, entis, de serp. En efecte, encara que la seva dieta inclou insectes grans, petits mamífers, granotes, sargantanes i tortugues, també depreda serps, incloent cobres i escurçons.

Secretari engolint una serp sencera. Fuente

Encara que pot volar, prefereix desplaçar-se caminant i corrent. A diferència de la majoria de rapinyaires, no busca les seves preses des de l’aire. Els adults solen caçar per parelles i són capaços de caminar fins 25-30 kms al dia per la sabana africana a la recerca de les seves preses i córrer després animals més ràpids que ells. Un cop detectada una serp, el secretari pica de peus a terra per fer-la sortir i la persegueix fins atrapar-la. Com totes les rapinyaires, no l’ataca amb el bec, sinó amb les urpes: primer la mata o atordeix amb fortes puntades de peu, amb una força equivalent de fins 5 vegades el seu pes en una dècima de segon i després l’engoleix sencera (referència). A més, a diferència d’altres aus, manté els ulls oberts durant l’atac, el que li permet colpejar amb precisió el cap i clatell de la seva presa. Recordes el casuari, una altra au capaç de donar puntades de peu mortals?

No et perdis aquest vídeo en què es veu una parella de secretaris amb els seus pollets i la seva impecable manera de caçar a càmera lenta:

REPRODUCCIÓ

El secretari és força social, es mouen en grups de 2 a 5 individus, encara que poden ser solitaris ocasionalment. El ritual d’aparellament inclou vols ondulants per part del mascle i caigudes en picat, unit a crits guturals. Mascle i femella també es persegueixen amb les ales obertes de manera similar a quan cacen una presa. Formen parelles monògames per a tota la vida, l’aparellament es produeix a terra i ocasionalment a la part alta dels arbres, preferiblement entre agost i març.

Secretari en el niu amb un parell d’ous. Foto: Hispalois

Construeixen el niu a les branques de les acàcies, que poden reutilitzar any rere any fins que és massa pesat. Posen d’1 a 3 ous de color blanc verdós en intervals de 2 o 3 dies, encara que el pollet més feble sol morir al poc temps. Els ous són incubats principalment per la femella, encara que el mascle pot participar de la incubació, i dura uns 42-46 dies. Els pollets es posaran de peu a les 6 setmanes i al cap de poc temps els seus pares els ensenyaran a caçar. El seu plomatge és més fosc i en successives mudes obtindran el color dels adults. Viuran fins als 15 anys com a màxim aproximadament en estat salvatge.

Pollets de secretari amb el seu plomatge fosc. Fuente

En aquest vídeo fet amb una càmera oculta en un niu pots observar com el secretari regurgita l’aliment per alimentar el seu poll:

DISTRIBUCIÓ, AMENACES Y CONSERVACIÓ

El secretari es distribueix per la sabana i pastures obertes africanes (sud del Sàhara) i no és migratori. Està classificat com a vulnerable per la Llista Vermella de l’IUCN i apareix a l’apèndix II del CITES.

Sagittarius serpentarius distribution map
Distribució del secretari. Font: IUCN

Tot i que alguns exemplars viuen en zones protegides com parcs naturals, la seva població està descendint probablement a causa de la degradació de l’hàbitat, l’alteració, l’enverinament, la caça i la captura per al comerç. Els depredadors naturals dels pollets són els corbs, grues, tockus i calaus, ducs i milans.

Tot i que tradicionalment és admirat a l’Àfrica, per a la seva conservació hi ha mesures proposades com un programa de vigilància per obtenir una estimació de la població i el seguiment de la tendència de l’espècie. Es proposa també a les zones on l’espècie està disminuint, augmentar la consciència de les amenaces entre la població local, en particular els ramaders. També es vol fer front a la captura i el comerç de l’espècie.

Com a curiositat final, el secretari és l’emblema de la República del Sudan, apareix en l’escut d’armes de Sud-àfrica i en multitud de segells de diferents països africans.

 

Emblema de Sudan. Font

 

Escut d’armes de Sudàfrica. Font

REFERÈNCIES

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Biology and extraterrestrial life

Frequently we can read on the news newly discovered planets that could harbor extraterrestrial life. Often we have new information about Mars, other worlds with water and extremely resistant living beings, like tardigrades. But is life possible outside the Earth? What is life? What is needed to sustain life? Astrobiology tries to answer this questions. Do you want to find out more?

ASTROBIOLOGY AND EXOBIOLOGY

Astrobiology is a set of different scientific disciplines that studies the existence of life in the universe. To achieve this it combines knowledge of biology, physics, chemistry, astronomy, ecology, geography, geology, planetary science and molecular biology. Within astrobiology, exobiology studies the possibilities of life outside our planet. It should not be confused with ufology, a pseudoscience. Astrobiology tries to answer such exciting questions as:
– What is life?
– How did life appear on Earth?
– How does life evolve, and what is its adaptability?
– What is the future of life on Earth and other places?
– Is there life in other worlds?

No, neither is this a Martian nor is it astrobiology. Source: Quo

WHAT IS LIFE?

Although it seems like a banal question, life is not easy to define. Apparently, we can recognize if something is alive or not if it can perform certain functions and has certain features. Living beings have vital functions:

  • Nutrition: they can obtain energy from the environment to grow, survive and reproduce.
  • Reproduction: they can create copies similar to themselves.
  • Interaction: they can perceive what is going on the environment and inside themselves.
  • Organization: living beings are formed by one or more cells
  • Variation: variability between individuals allows species to evolve.

Problems begin when with beings that don’t have all the characteristics. The most classic example would be viruses: they are unable to reproduce on their own and lack cellular structure. Another example would be erythrocytes (red blood cells) of mammals, cells without genetic material or mitochondria.

Microphotography of the Ebola virus under electronic microscope (Public photo of the CDC)

WHAT IS NEEDED FOR LIFE TO EXIST?

We only know one type of life: the terrestrial one. This is why astrobiologists need to take it as a reference to know what to look for elsewhere. Could there be other forms of life different than terrestrial? Maybe, but it would be almost impossible to recognize them. If you do not know what you are looking for, you may find it but do not realize it.

It is considered that in order for life to appear and develop, it is necessary:

  • A liquid where chemical reactions take place: on Earth, it is water.
  • An element with ease to form stable compounds: on Earth, it is carbon.
  • A source of energy: on Earth, it is the Sun.

We are looking for planets or satellites with these characteristics, although other possibilities such as liquid methane (in the case of Titan, a satellite of Saturn), ethane, sulfuric acid, ammonia or acetic acid as solvent are being considered. Life-based on other elements such as silicon, it is a recurring topic in science fiction stories.

Artistic representation of Titan’s methane lakes. Credit: Steven Hobbs

WHAT IS NEEDED TO SUSTAIN LIFE?

The celestial body has to fulfill a series of characteristics so that life can be sustained:

  • An abundance of chemical elements such as carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen to form organic compounds.
  • The planet/satellite has to be within the habitability area of its star (orbiting at a distance that allows a temperature suitable for life).
planet, star, habitable zone
Habitability area (green) according to the temperature of the star. Red: too hot, blue: too cold. Source: NASA / Kepler / D Mission. Berry
  • A source of energy enough to maintain the temperature and allow the formation of complex molecules.
  • An appropriate gravity to keep an atmosphere and not crush the living beings of the planet.
  • A magnetic field to divert the radiation incompatible with life.
The Earth’s magnetic field protects life from the solar wind. Source: ESA

In our Solar System, the candidates that possibly fulfill these characteristics are Mars, Europe and Ganymede (satellites of Jupiter), Enceladus and Titan (satellites of Saturn) and Triton (satellite of Neptune).

WHY CARBON?

Living beings are formed by cells, and if we reduce the scale, by molecules, and atoms (like all matter). Why is life-based on carbon?

In fact, in the constitution of organisms 26 elements are involved, but 95% of living matter consists of carbon (C), hydrogen (H), nitrogen (N), oxygen (O), phosphorus (P) and sulfur (S). We can imagine them as the “bricks of life”: by combining these building blocks, we can obtain complex organisms. These bricks can be joined to others by covalent bonds. Metaphorically, atoms can be imagined as spheres with hands which can be grasped by other hands. For example, the main energy source molecule for all living things is ATP (Adenosine triphosphate, C10H16N5O13P3).

enlaces químcos, moléculas, sulphur, phosphorus, hidrogen, oxigen, carbon, nitrogen, chemical bond
Schematic representation of carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and phosphorus atoms and their valences (possible bonds). Own production based on figure 6.3 of “Life in space” (see references)

The candidate element to sustain life would have to be an abundant element able to form a great amount of bonds with itself and with other elements. The 5 most abundant elements in the universe:

  • Helium: does not form compounds
  • Hydrogen and oxygen: they have 1 and 2 hands: they can only form very simple compounds
  • Nitrogen: can bind to 3 atoms, but no chains of several nitrogen atoms are known.
  • Carbon: it has 4 hands so it can be strongly bonded to other carbons with single, double, or triple bonds. This allows it to form long chains and three-dimensional structures and can still join to other atoms. This versatility allows constructing molecules chemically active and complex, just the complexity that makes life possible.
DNA chemical structure, double helix
DNA chemical structure where we can see the importance of carbon bonding to form rings and chains. Source

Could there be life in another place based on a different atom?

ALTERNATIVES TO CARBON

SILICON EXTRATERRESTRIALS

Since establishing 4 links is so useful, silicon is the first candidate for biologists and science fiction writers, even if it is not as abundant as carbon. Silicon (Si) can also form 4 bonds and is abundant on rocky planets like Earth, but …

  • The Si-Si bond is quite weak. In an aqueous medium, life based on silicon would not be sustained for a long time as many compounds dissolve in it, although it could be possible in another medium, such as liquid nitrogen (Bains, W.).
  • It is very reactive. Silane, for example (one silicon atom bonded to 4 hydrogens) spontaneously ignites at room temperature.
  • It is solid at most temperatures. Although it can easily form structures with oxygen (silica or silicon dioxide), the result is almost always a mineral (quartz): too simple and only reacts molten at 1000ºC.
  • It does not form chains or networks with itself, due to its greater size compared to carbon. Sometimes it forms long chains with oxygen (silicones), that perhaps could be joined to other groups to form complex molecules. The alien of the movie Alien has silicone tissues. The beings formed by silicones would be more resistant, which leads to speculate what kind of extreme conditions they could withstand.
Horta, a silicon-based form of life featured in the science fiction series Star Trek. Source

NITROGEN AND PHOSPHORUS EXTRATERRESTRIALS

Let’s look at some characteristics of nitrogen and phosphorus:

  • Nitrogen: can only form 3 bonds with other molecules and is poorly reactive.
  • Phosphorus: its bonds are weak and multiple bonds uncommon, although it can form long chains. But it is too reactive.

By combining the two, stable molecules could be obtained, but the beings based on nitrogen and phosphorus would have other problems: the nitrogen compounds, from which they would have to feed, are not abundant in planets and the biological cycle would not be energetically favorable.

BORON, SULFUR AND ARSENIC EXTRATERRESTRIALS

The most unlikely biochemistries could be based on these elements:

  • Boron: can form long chains and bind to other elements such as nitrogen, hydrogen or carbon
  • Sulfur: can form long chains, but because of its size is highly reactive and unstable.
  • Arsenic: is too large to form stable compounds, although its chemical properties are similar to those of phosphorus.

In 2010, the journal Science published a scientific research in which researchers claimed to have discovered a bacterium (GFAJ-1) capable of living only in arsenic, lethal to any living being. It broke the paradigm of biology by not using phosphorus (remember ATP and DNA structure) and opened up new study lines for astrobiology. In 2012, two independent investigations refuted the theory of researcher Felisa Wolfe-Simon and his team. Phosphorus remains essential for organisms to live and develop on Earth.

GFAJ-1 bacterium. Source

At the moment, these hypothetical biochemistries are nothing more than speculations, so astrobiologists are still looking for carbon-based life, although we already know that science never ceases to amaze us. Although we could identify life based on other elements if we ever find extraterrestrial life (or vice versa) the revolution will be so great that it won’t matter if they are carbon-based beings.

REFERENCES

 

MIREIA QUEROL ALL YOU NEED IS BIOLOGY

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Biología y vida extraterrestre

Frecuentemente aparecen nuevas noticias sobre planetas de reciente descubrimiento que podrían albergar vida extraterrestre. El avance científico no para de arrojar nueva información sobre Marte, otros mundos con agua y seres vivos extremadamente resistentes, como los tardígrados. ¿Pero podría existir la vida fuera de la Tierra? ¿Qué es la vida? ¿Qué se necesita para que se mantenga? De ello se encarga la astrobiología. ¡Conócela!

ASTROBIOLOGÍA Y EXOBIOLOGÍA

La astrobiología es un conjunto de distintas disciplinas científicas que estudia la existencia de la vida en el universo. Para ello combina conocimientos de biología, física, química, astronomía, ecología, geografía, geología, ciencia planetaria y biología molecular. Dentro de la astrobiología, la exobiología estudia científicamente las posibilidades de vida fuera de nuestro planeta. No hay que confundirla con la ufología, una pseudociencia. La astrobiología intenta responder a preguntas tan apasionantes como:
– ¿Qué es la vida?
– ¿Cómo apareció la vida en la Tierra?
– ¿Cómo evoluciona, se desarrolla la vida y cuál es su adaptabilidad?
– ¿Cuál es el futuro de la vida en la Tierra y otros lugares?
– ¿Existe vida en otros mundos?

No, ni esto es un marciano ni es astrobiología. Fuente: Quo

¿QUÉ ES LA VIDA?

Aunque parezca una pregunta banal, la vida no es fácil de definir. Aparentemente podemos reconocer si los seres están vivos o no si realizan ciertas funciones y poseen ciertas características:

  • Nutrición: obtienen energía del exterior para mantener su medio interno constante (homeostasis).
  • Reproducción: pueden crear copias de sí mismos.
  • Relación: se relaciona con el medio y otros seres vivos.
  • Organización: los seres vivos estan formados por una o más células.
  • Variación: la variabilidad entre individuos permite a las especies evolucionar.

Los problemas empiezan cuando encontramos seres que no cumplen todas las características. El ejemplo más clásico serían los virus: son incapaces de reproducirse por sí mismos y carecen de estructura celular. Otro ejemplo serían los eritrocitos (glóbulos rojos) de mamíferos, células sin  material genético ni mitocondrias.

Microfotografía al microscopio electrónico del virus del Ébola (Foto pública de la CDC)

¿QUÉ SE NECESITA PARA QUE EXISTA VIDA?

Sólo conocemos un tipo de vida: el terrestre. Es por ello que los astrobiólogos necesitan tomarlo como referencia para saber qué buscar en otros lugares. ¿Podrían existir otras formas de vida distintas a las terrestres? Quizá, pero sería casi imposible reconocerlas. Si no sabes qué buscas, puede que lo encuentres pero no te des cuenta.

Se considera que para que aparezca y se desarrolle la vida se necesita:

  • Un líquido dónde tengan lugar reacciones químicas: en la Tierra, es el agua.
  • Un elemento con facilidad para formar compuestos estables: en la Tierra, es el carbono.
  • Una fuente de energía: en la Tierra, es el Sol.

Partiendo de esta base, se buscan planetas o satélites con estas características, aunque no se descartan otras posibilidades como metano líquido (es el caso de Titán, satélite de Saturno), etano, ácido sulfúrico, amoníaco o ácido acético como solvente, o formas de vida basadas en otros elementos como el silicio, una constante en relatos de ciencia-ficción.

Representación artística de los lagos de metano de Titán. Crédito: Steven Hobbs

¿QUÉ SE NECESITA PARA QUE SE MANTENGA LA VIDA?

El cuerpo celeste en cuestión también tiene que cumplir una serie de características para que la vida pueda mantenerse:

  • Abundancia de elementos químicos como el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno para formar compuestos orgánicos.
  • Que el planeta/satélite se encuentre dentro de la zona de habitabilidad de su estrella. Resumidamente, que orbite a una distancia que permita unas temperaturas ni muy altas ni muy bajas.
Zona de habitabilidad (verde) según la temperatura de la estrella. Rojo: demasiado caliente, azul: demasiado frío. Fuente: NASA/Misión Kepler/D. Berry
  • Una fuente de energía suficiente para mantener la temperatura y permitir la formación de moléculas complejas.
  • Una gravedad adecuada para mantener una atmósfera y no aplastar a los seres vivos del planeta.
  • Que el planeta tenga un campo magnético para desviar la radiación incompatible con la vida proveniente de su estrella.
El campo magnético terrestre protege la vida del viento solar. Fuente: ESA

En nuestro Sistema Solar, los candidatos que posiblemente cumplen estas características son Marte, Europa y Ganimedes (satélites de Júpiter), EncéladoTitán (satélites de Saturno) y Tritón (satélite de Neptuno).

¿POR QUÉ EL CARBONO?

Los seres vivos estamos formados por células, y ésta a su vez, si vamos reduciendo la escala, de moléculas y átomos (como toda la materia). ¿Por qué la vida está basada en el carbono?

En realidad, en la constitución de los organismos intervienen 26 elementos, pero el 95% de la materia viva se compone de carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno (N), oxígeno (O), fósforo (P) y azufre (S). Podemos imaginarlos como los “ladrillos de la vida”: combinando estas piezas básicas, podemos obtener organismos complejos. Estos ladrillos pueden unirse a otros mediante enlaces covalentes. Metafóricamente, los átomos los podemos imaginar con esferas con manos los cuales se pueden agarrar a otras manos libres. Por ejemplo, la principal molécula de fuente de energía para todos los seres vivos es el ATP (Adenosín trifosfato, de fórmula C10H16N5O13P3).

enlaces químcos, moléculas, sulphur, phosphorus, hidrogen, oxigen, carbon, nitrogen, chemical bond
Representación esquemática de los átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo y sus valencias (enlaces posibles). Producción propia basada en la figura 6.3 de “La vida en el espacio” (ver referencias)

El elemento candidato a sustentar la vida tendría que ser un elemento abundante capaz de formar gran cantidad de enlaces consigo mismo y con otros elementos. De los 5 elementos más abundantes en el universo:

  • Helio: no forma compuestos
  • Hidrógeno y oxígeno: tienen 1 y 2 manos, por lo que sólo pueden formar compuestos muy sencillos.
  • Nitrógeno: puede unirse a 3 átomos, pero no se conocen cadenas de varios átomos de nitrógeno.
  • Carbono: tendría 4 manos, con lo que puede unirse fuertemente con otros carbonos con enlaces simples, dobles, o triples. Esto le permite formar cadenas larguísimas y estructuras tridimensionales y aún le pueden “sobrar” manos con los que unirse a nitrógeno, oxígeno y azufre, fósforo, hidrógeno. Esta versatilidad permite construir moléculas químicamente activas y complejas, justamente la complejidad que hace posible la vida.
estructura química del adn, moléculas
Estructura química del ADN, donde se puede observar la importancia de la capacidad del carbono de formar largas cadenas y anillos. Fuente

¿Podría haber vida en otro lugar basada en un átomo distinto?

ALTERNATIVAS AL CARBONO

EXTRATERRESTRES DE SILICIO

Como establecer 4 enlaces es tan útil, el silicio es el primer candidato por el que apuestan biólogos y escritores de ciencia ficción, aunque no sea tan abundante como el carbono. El silicio (Si) también puede formar 4 enlaces y es abundante en planetas rocosos como la Tierra, pero…

  • El enlace Si-Si es bastante débil. En un medio acuoso, la vida basada en silicio no se mantendría durante mucho tiempo ya que muchos compuestos se disuelven en ella, aunque podría ser posible en otro medio, como nitrógeno líquido (Bains, W.).
  • Es muy reactivo. El silano por ejemplo (equivalente del metano, pero con un átomo de silicio en lugar de carbono) se enciende espontáneamente a temperatura ambiente.
  • Es sólido a la mayoría de temperaturas. Aunque puede formar estructuras con el oxígeno (sílice o dióxido de silicio), el resultado casi siempre es un mineral (cuarzo): demasiado simple y sólo reacciona fundido a 1000ºC.
  • No forma cadenas ni redes consigo mismo, debido a su mayor tamaño respecto el carbono. En ocasiones forma cadenas largas con oxígeno (siliconas), a las que quizá se podrían unir a otros grupos para formar moléculas complejas. Justamente el extraterrestre de la película Alien, el octavo pasajero posee tejidos de silicona. Los seres formados por siliconas serían más resistentes, lo cual lleva a especular qué tipo de condiciones extremas podrían soportar.
Horta, una forma de vida basada en el silicio aparecida en la serie de ciencia ficción Star Trek. Fuente

EXTRATERRESTRES DE NITRÓGENO Y FÓSFORO

Veamos algunas características del nitrógeno y fósforo por separado:

  • Nitrógeno: sólo puede formar 3 enlaces con otras moléculas y es poco reactivo.
  • Fósforo: sus enlaces son débiles y los enlaces múltiples poco comunes, aunque puede formar largas cadenas. El problema es que es demasiado reactivo.

Combinando los dos, se podrían obtener moléculas estables, pero los seres basados en nitrógeno y fósforo tendrían otros problemas: los compuestos de nitrógeno, de los cuales tendrían que alimentarse, no se encuentran en suficiente cantidad en los planetas y el ciclo biológico no sería favorable energéticamente hablando.

EXTRATERRESTRES DE BORO, AZUFRE Y ARSÉNICO

Las bioquímicas más improbables podrían basarse en estos elementos:

  • Boro: puede formar cadenas largas y unirse a otros elementos como el nitrógeno, hidrógeno o carbono
  • Azufre: puede formar cadenas largas, pero por su tamaño es altamente reactivo e inestable.
  • Arsénico: es demasiado grande para formar compuestos estables, aunque sus propiedades químicas son parecidas a las del fósforo.

En 2010, la revista Science publicó un estudio en el que se afirmaba haber descubierto una bacteria (GFAJ-1) capaz de vivir sólo de arsénico, letal para cualquier ser vivo. Rompía el paradigma de la biología al no usar el fósforo (recordad el ATP y la estructura del ADN) y abría nuevas vidas de estudio para la astrobiología. En 2012, dos investigaciones independientes refutaban la teoría de la investigadora Felisa Wolfe-Simon y su equipo. El fósforo sigue siendo esencial para que los organismos puedan vivir y desarrollarse en la Tierra.

La bacteria GFAJ-1. Fuente

Por el momento, estas bioquímicas hipotéticas no son más que especulaciones, por lo que los astrobiólogos siguen buscando vida basada en el carbono, aunque ya sabemos que la ciencia nunca nos deja de sorprender. Aunque pudiéramos identificar vida basada en otros elementos, si algún día encontramos vida extraterrestre (o viceversa) la revolución será tan grande que aunque sea basada en el carbono, dará mucho que hablar.

REFERENCIAS

Mireia Querol Rovira

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Biologia i vida extraterrestre

Freqüentment apareixen noves notícies sobre planetes de recent descobriment que podrien albergar vida extraterrestre. L’avenç científic no para de llançar nova informació sobre Mart, altres móns amb aigua i éssers vius extremadament resistents, com els tardígrads. ¿Però podria existir la vida fora de la Terra? Què és la vida? Què es necessita perquè es mantingui? D’això se n’encarrega l’astrobiologia. Coneix-la!

ASTROBIOLOGIA I EXOBIOLOGIA

L’astrobiologia és un conjunt de diferents disciplines científiques que estudia l’existència de la vida a l’univers. Combina coneixements de biologia, física, química, astronomia, ecologia, geografia, geologia, ciència planetària i biologia molecular. Dins de l’astrobiologia, l’exobiologia estudia científicament les possibilitats de vida fora del nostre planeta. Cal no confondre-la amb la ufologia, una pseudociència. L’astrobiologia intenta respondre a preguntes tan apassionants com:
– ¿Què és la vida?
– Com va aparèixer la vida a la Terra?
– Com evoluciona, es desenvolupa la vida i quina és la seva adaptabilitat?
– Quin és el futur de la vida a la Terra i altres llocs?
– Existeix vida en altres móns?

No, ni això és un marcià ni es astrobiologia. Font

QUÈ ÉS LA VIDA?

Encara que sembli una pregunta banal, la vida no és fàcil de definir. Aparentment podem reconèixer si els éssers són vius o no si realitzen certes funcions i posseeixen certes característiques:

  • Nutrició: obtenen energia de l’exterior per mantenir el seu medi intern constant (homeòstasi).
  • Reproducció: poden crear còpies de si mateixos
  • Relació: es relacionen amb el medi i altres éssers vius
  • Organització: els éssers vius estan formats per una o més cèl·lules.
  • Variació: la variabilitat entre individus permet a les espècies evolucionar.

Els problemes comencen quan trobem éssers que no compleixen totes les característiques. L’exemple més clàssic serien els virus: són incapaços de reproduir-se per si mateixos i no tenen estructura cel·lular. Un altre exemple serien els eritròcits (glòbuls vermells) de mamífers, cèl·lules sense material genètic ni mitocondris.

Microfotografia amb microscopi electrònic del virus de l’Èbola (Foto pública de la CDC)

QUÈ ES NECESSITA PER QUE EXISTEIXI VIDA?

Només coneixem un tipus de vida: el terrestre. És per això que els astrobiòlegs necessiten prendre-ho com a referència per saber què buscar en altres llocs. Podrien existir altres formes de vida diferents a les terrestres? Potser, però seria gairebé impossible reconèixer-les. Si no saps què busques, pot ser que ho trobis però no te n’adonis.

Es considera que perquè aparegui i es desenvolupi la vida es necessita:

  • Un líquid on tinguin lloc reaccions químiques: a la Terra, és l’aigua.
  • Un element amb facilitat per formar compostos estables: a la Terra, és el carboni.
  • Una font d’energia: a la Terra, és el Sol.

Partint d’aquesta base, es busquen planetes o satèl·lits amb aquestes característiques, tot i que no es descarten altres possibilitats com metà líquid (és el cas de Tità, satèl·lit de Saturn), età, àcid sulfúric, amoníac o àcid acètic com a solvent, o formes de vida basades en altres elements com el silici, una constant en relats de ciència-ficció.

Representació artística dels llacs de metà de Tità. Crèdit: Steven Hobbs

QUÈ ES NECESSITA PERQUÈ ES MANTINGUI LA VIDA?

El cos celest en qüestió també ha de complir una sèrie de característiques perquè la vida es pugui mantenir:

  • Abundància d’elements químics com el carboni, hidrogen, oxigen i nitrogen per formar compostos orgànics.
  • Que el planeta/satèl·lit es trobi dins de la zona d’habitabilitat de la seva estrella. Resumidament, que orbiti a una distància que permeti unes temperatures ni molt altes ni molt baixes.
Zona d’habitabilitat (verd) segons la temperatura de l’estrella. Vermell: massa calenta, blau: massa fred. Font: NASA / Missió Kepler / D. Berry 
  • Una font d’energia suficient per mantenir la temperatura i permetre la formació de molècules complexes.
  • Una gravetat adequada per mantenir una atmosfera i no aixafar als éssers vius del planeta
  • Que el planeta tingui un camp magnètic per desviar la radiació incompatible amb la vida provinent de la seva estrella.
El camp magnètic terrestre protegeix la vida del vent solar. Font: ESA

 En el nostre Sistema Solar, els candidats que possiblement compleixen aquestes característiques són Mart, Europa i Ganimedes  (satèl·lits de Júpiter), Encèlad i Tità (satèl·lits de Saturn) i Tritó (satèl·lit de Neptú).

PER QUÈ EL CARRBONI?

Els éssers vius estem formats per cèl·lules, i aquestaes al seu torn, si anem reduint la escala, de molècules i àtoms (com tota la matèria). Per què la vida està basada en el carboni?

En realitat, en la constitució dels organismes intervenen 26 elements, però el 95% de la matèria viva es compon de carboni (C), hidrogen (H), nitrogen (N), oxigen (O), fòsfor (P) i sofre (S). Podem imaginar-los com els “maons de la vida”: combinant aquestes peces bàsiques, podem obtenir organismes complexos. Aquests maons poden unir-se a altres mitjançant enllaços covalents. Metafòricament, els àtoms els podem imaginar com esferes amb mans els quals es poden agafar a altres mans lliures. Per exemple, la principal molècula de font d’energia per a tots els éssers vius és l’ATP (trifosfat d’adenosina), de fórmula C10H16N5O13P3.

 

enlaces químcos, moléculas, sulphur, phosphorus, hidrogen, oxigen, carbon, nitrogen, chemical bond
Representació esquemàtica dels àtoms de carboni, hidrogen,oxigen, nitrogen, fòsfor i les seves valències (enllaços possibles). Producció pròpia basada en la figura 6.3 de “La vida en el espacio” (veure referències)

 

L’element candidat a sustentar la vida hauria de ser un element abundant, capaç de formar gran quantita td’enllaços am si mateix i amb altres elements. Dels 5 elements més abundants a l’univers:

  • Heli:  no forma compostos.
  • Hidrogen i oxigen: tenen 1 i 2 mans, de manera que només poden formar compostos molt senzills.
  • Nitrogen: pot unir-se a 3 àtoms, però no es coneixen cadenes de diversos àtoms de nitrogen.
  • Carboni: té 4 mans, per la qual cosa pot unir-se fortament amb altres carbonis amb enllaços simples, dobles, o triples. Això li permet formar cadenes llarguíssimes i estructures tridimensionals i encara li poden “sobrar” mans amb les quals unir-se a nitrogen, oxige, sofre, fòsfor i hidrogen. Aquesta versatilitat permet construir molècules químicament actives i complexes, justament la complexitat que fa possible la vida.
estructura química de l'ADN, molècules
Estructura química de l’ADN, on es pot observar la importància de la capacitat del carboni de formar llargues cadenes i anells. Font

Podria haver vida en un altre lloc basada en un àtom diferent?

ALTERNATIVES AL CARBONI

EXTRATERRESTRES DE SILICI

Com establir 4 enllaços és tan útil, el silici és el primer candidat pel qual aposten astrobiòlegs i escriptors de ciència ficció, encara que no sigui tan abundant com el carboni. El silici (Si) també pot formar 4 enllaços i és abundant en planetes rocosos com la Terra, però…

  • L’enllaç Si-Si és bastant feble. En un medi aquós, la vida basada en silici no es mantindria durant molt de temps ja que molts compostos es dissolen en ella, encara que podria ser possible en un altre mitjà, com nitrogen líquid (Bains, W.).
  • És molt reactiu. El silà per exemple (equivalent del metà, però enlloc de carboni amb un àtom de silici) crema espontàniament a temperatura ambient.
  • És sòlid a la majoria de temperatures. Forma molt fàcilment estructures amb l’oxigen (sílice o diòxid de silici), però el resultat gairebé sempre és un mineral (quars): massa simple i només reacciona fos a 1000ºC.
  • No forma cadenes ni xarxes amb si mateix, per la seva major grandària respecte el carboni. De vegades forma cadenes llargues amb oxigen (silicones), a les que potser es podrien unir a altres grups per formar molècules complexes. Justament l’extraterrestre de la pel·lícula Alien, el vuitè passatger posseeix teixits de silicona. Els éssers formats per silicones serien més resistents, la qual cosa porta a especular quin tipus de condicions extremes podrien suportar.
Horta, una forma de vida basada en el silici apareguda a la sèrie de ciència ficció Star Trek. Font

EXTRATERRESTRES DE NITROGEN I FÒSFOR

Vegem algunes característiques del nitrogen i fòsfor per separat:

  • Nitrogen: només pot formar 3 enllaços amb altres molècules i és poc reactiu.
  • Fòsfor:  els seus enllaços són febles i els enllaços múltiples poc comuns, encara que pot formar llargues cadenes. El problema és que és massa reactiu.

Combinant els dos, es podrien obtenir molècules estables, però els éssers basats en nitrogen i fòsfor tindrien altres problemes: els compostos de nitrogen, dels quals haurien d’alimentar-se, no es troben en suficient quantitat en els planetes i el cicle biològic no seria favorable energèticament parlant.

EXTRATERRESTRES DE BOR, SOFRE I ARSÈNIC

Les bioquímiques més improbables podrien basar-se en aquests elements:

  • Bor: pot formar cadenes llargues i unir-se a altres elements com el nitrogen, hidrogen o carboni.
  • Sofre: pot formar cadenes llargues, però per la seva grandària és altament reactiu i inestable.
  • Arsènic: és massa gran pa ra formar compostos estables, tot i que les seves propietats químiques són semblants a les del fòsfor.

El 2010, la revista Science va publicar un estudi en el qual s’afirmava haver descobert un bacteri (GFAJ-1) capaç de viure només d’arsènic, letal per a qualsevol ésser viu. Trencava el paradigma de la biologia en no fer servir el fòsfor (recordeu l’ATP i l’estructura de l’ADN) i obria noves vides d’estudi per a l’astrobiologia. El 2012, dues investigacions independents refutaven la teoria de la investigadora Felisa Wolfe-Simon i el seu equip. El fòsfor segueix sent essencial perquè els organismes puguin viure i desenvolupar-se en la Terra.

El bacteri GFAJ-1. Font

De moment, aquestes bioquímiques hipotètiques no són més que especulacions, de manera que els astrobiòlegs continuen buscant vida basada en el carboni, encara que ja sabem que la ciència mai ens deixa de sorprendre. Encara que poguéssim identificar vida basada en altres elements, si algun dia trobem vida extraterrestre (o viceversa) la revolució serà tan gran que encara que sigui basada en el carboni, donarà molt que parlar.

REFERÈNCIES

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Animal genitalia: amphibians, reptiles and mammals

After the first post on the genitals of birds and fish, we close chapter on the curiosities of the penises, vaginas and other reproductive organs of amphibians, reptiles and mammals.

GENITALS IN AMPHIBIANS

As we saw in a previous post, the cloaca is the hole where the digestive, reproductive and excretory systems converge. All amphibians possess cloaca, as well as reptiles, birds and some fish (sharks and rays) and mammals.

Larvae of amphibians are characterized by a great transformation known as metamorphosis .
Do not miss the successful post about amphibious sperm thieves .

ANURA

The anurans (amphibians without tail, such as frogs) have external reproduction and mating occurs usually in the water. The male, who is smaller than the female, grips the female firmly. This embrace  is called amplexus.

Amplexus of Litoria xanthomera. Photo: Rainforest harley

The contractions of the female when expelling the eggs stimulate the male to spray them of sperm in the same moment that they are expelled. The eggs are joined by a gelatinous mass that takes different forms depending on the species.
The male frogs of the genus Ascaphus have a false tail that is nothing but an extension of the cloaca.

Tailed frog (Ascaphus truei). Photo: Mokele

URODELA

Almost all urodela (amphibians with tail, such as salamanders and newts) have internal fertilization. The male is placed in front of the female and releases sperm packages (spermatophores) containing the sperm. The female walks over one of them, collects it with the lips of the cloaca and places them in the spermatheca, a cavity where the sperm wait for the eggs to pass through the cloaca to make them fertilize. The female lays the fertilized eggs one by one beating them in aquatic plants, except in some species of salamander, in which the female retains them and they are born live larvae (ovovivivarism).

Salamander spermatophores (Ambystoma sp.). Photo: Placeuvm


APODA

Apoda or caecilians are amphibians without legs with internal fertilization, but unlike in anura, internal insemination occurs. This is possible thanks to a pseudo-phallus (phallodeum) that have the males, which they insert in the cloaca of the female for two or three hours. In oviparous species (25%) the eggs are kept by the mother, the rest of species are ovoviviparous (75%).

Caecilia phallodeum. Photo used under permission by: Danté Fenolio

In some ovoviviparous species the offspring are born metamorphosed, in others as larvae. During their stay inside the mother, they feed on oviduct cells, which they scrape with their special teeth. In the case of the oviparous species Boulengerula taitana, the larvae feed on the mother’s skin allowing them to grow 10 times their size in a week.

GENITALIA IN REPTILES

 SCALED REPTILES

Scaled reptiles (Squamata order), as lizards and snakes have the penis divided into two: this is known as  hemipenis. It is kept inside the tail and exits to the outside during intercourse thanks to the erectile tissues. In spite of being double, during intercourse they only introduce one of the parts into the female, although they can do it alternately. The ends can be smooth or have spikes or structures to ensure grip to the female’s cloaca.

Viviparous lizard (Zootoca vivipara) showing its hemipenis. Photo: Charlesjsharp

 

TURTLES

In some sea turtles, the cloaca retains the ability to exchange gas, in other words, to breathe. The water slowly passes through it, which allows to collect the oxygen and take it to the lungs.

The male tortoises have a simple penis that is folded in two in the cloaca, inside the tail, reason why the tail of the males is thicker and longer than the females’. During the erection, it fills with fluid, deploys and exits, reaching a comparatively larger size.

Mediterranean tortoise penis (Testudo hermanni). Source

CROCODILES

Crocodiles have a rigid penis (always in erection) hidden inside the body that, shot out like a spring to the outside at the time of copulation and is hidden again at the same speed. According to this study , fibrous tissue and collagen makes unnecessary the erection and detumescence in the American alligator.

GENITALIA IN MAMMALS

MONOTREMES

Monotremes are the most primitive mammals, with some reptilian characteristics, like the laying of eggs and the presence of cloaca. Platypus and echidnas are the best known representatives.

Monotremes penises have 4 heads, although not all can work simultaneously. It uses only half, that is, two heads at a time. In the case of the platypus only the left side works, since the female only has functional the left ovary.

Echidna penis’. Source

MARSUPIALS

The marsupials are those mammals in which the breeding ends its development in a pouch, a kind of bag that own the females and where the breasts are. The best known marsupials are kangaroos, koalas, opossums and the extinct thylacine.

Opossum’s penis. Photo: Ellen Rathbone

Generally females have two vaginas, which fit with the bifurcated penises of males, which retract into the S-shaped body, In the case of kangaroos, females have three vaginas and two uteri . The two lateral vaginas lead the sperm towards the uterus and the central one is where the brood descends during the delivery.

Reproductive system of marsupial femanel. Photo: National Geographic

PLACENTAL

  PENILE BONE AND ERECTION

In placental mammals, such as humans, the offspring develops in the uterus and is nourished by the placenta. Many placental males have a penile bone (baculum). This bone would allow copulation even if there is no erection. Some placentals have lost their baculum: humans, hyenas, equines (horses, zebras, etc.) and lagomorphs (rabbits, hares …). In them, erection is possible thanks to the blood filling of the corpora cavernosa.

A dog’s baculum.The arrow shows the uretral hollow. Photo: Didier Descouens

DOLPHINS

In the case of dolphins, their penis is prehensile and sensory. The end is rotatory and it is not uncommon to see them feel the seabed with their penis. This has led to false myths such as that the dolphins are always excited and try to copulate with anything that gets them ahead. This tactile ability would also allow them to strengthen social bonds between them, even among males. This behavior is also observed in orcas.

The dolphin’s vagina is full of folds and corners to make sperm access to the egg difficult, either from rival males or males with which the female did not want to mate. If you want to see how the penis fits in the intricate dolphin’s vagina, click here.

HYENAS

At first glance we could confuse a male hyena with a female. Female spotted hyenas (Crocuta crocuta) have a long vagina that extends into an external clitoris of the same size as the male penis. The offspring must cross this long channel at birth, who suffers from great tears in the first deliveries and sometimes the puppies die because they can not cross it. In addition, the vaginal lips are also large and full of fat, which could seem testicles.

Spotted hyena’s female genitalia. Source: Quora

 

REFERENCES

Genitales animales: anfibios, reptiles y mamíferos

Después de la primera entrega sobre los genitales de aves y peces, cerramos capítulo sobre las curiosidades de los penes, vaginas y demás órganos reproductores de anfibios, reptiles y mamíferos.

GENITALES EN ANFIBIOS

Como ya vimos en el artículo anterior, la cloaca es el orificio donde confluyen los aparatos digestivo, reproductor  y excretor. Todos los anfibios poseen cloaca, así como los reptiles, aves y algunos peces (tiburones y rayas) y mamíferos. Las larvas de los anfibios se caracterizan por sufrir una gran transformación conocida como metamorfosis.

No te pierdas el exitoso artículo sobre anfibios ladrones de esperma.

ANUROS

De reproducción externa, el apareamiento de muchos anuros se produce en el agua. En los anuros (anfibios sin cola, como las ranas) el macho, de menor tamaño que la hembra, se agarra a la hembra firmemente. Este abrazo se denomina amplexo. Las contracciones de la hembra al expulsar los huevos estimulan al macho para rociarlos de esperma en el mismo momento que son expulsados. Los huevos quedan unidos por una masa gelatinosa que adquiere diferentes formas según la especie.

Amplexo de Litoria xanthomera. Foto: Rainforest harley

Las ranas macho del género Ascaphus tienen una pseudocola que no es más que una extensión de la cloaca. Esto les ayuda a evitar pérdidas de esperma en las aguas de gran corriente donde viven, al depositar el esperma dentro de la cloaca de la hembra. Son pues los únicos anuros con fertilización interna.

Rana con cola (Ascaphus truei). Foto: Mokele

URODELOS

Casi todos los urodelos (anfibios con cola, como salamandras y tritones) presentan fecundación interna. El macho se sitúa delante la hembra y libera unos sacos (espermatóforos) que contienen los espermatozoides. La hembra camina sobre uno de ellos, lo recoge con los labios de la cloaca y los situa en la espermateca, una cavidad donde los espermatozoides esperan a que los huevos pasen por la cloaca para irlos fecundando. La hembra pone los huevos fecundados uno a uno pegándolos en plantas acuáticas, excepto en algunas especies de salamandra, en las que la hembra los retiene y nacen larvas vivas (ovoviviparismo).

Espermatóforos de salamandra (Ambystoma sp.). Foto: Placeuvm

ÁPODOS

Los ápodos o cecilias son anfibios sin patas con fecundación interna, pero a diferencia de los anuros se produce inseminación interna.  Esto es posible gracias a una pseudo-falo (phallodeum) que tienen los machos, que insertan en la cloaca de la hembra durante dos o tres horas.

Phallodeum de una cecilia. Foto cedida por: Danté Fenolio

En las especies ovíparas (25%), los huevos son custodiados por la madre, el resto de especies son ovovivíparas (75%). En algunas especies ovovivíparas las crías ya nacen metamorfoseadas, en otras como larva. Durante su estancia en el interior de la madre, se alimentan de células del oviducto, que raspan con sus dientes especiales. En el caso de la especie ovípara Boulengerula taitana, las larvas se alimentan de la piel de la madre lo que les permite crecer 10 veces su tamaño en una semana.

GENITALES EN REPTILES

REPTILES ESCAMOSOS

Los reptiles escamosos (orden Squamata), es decir, lagartos, serpientes y anfisbenas (culebrillas ciegas) poseen el pene dividido en dos: es lo que se conoce como hemipene. Se mantiene guardado en el interior de la cola y sale al exterior durante la cópula gracias a los tejidos eréctiles. A pesar de ser doble, durante la cópula sólo introducen en la hembra una de las partes, aunque pueden hacerlo alternativamente. Los extremos pueden ser lisos o presentar púas o estructuras para asegurar el agarre a la cloaca de la hembra.

Lagartija vivípara (Zootoca vivipara) con los hemipenes a la vista. Foto: Charlesjsharp

 

TORTUGAS

En algunas tortugas marinas, la cloaca conserva la capacidad de intercambio gaseoso, en otras palabras, de respirar. El agua pasa lentamente por ella, lo que permite recoger el oxígeno y llevarlo hasta los pulmones.

Las tortugas macho poseen un pene simple que está plegado en dos en la cloaca, dentro de la cola, por lo que la cola de los machos es más gruesa y larga que la de las hembras. Durante la erección, se llena de fluido, se despliega y sale al exterior, alcanzando un tamaño comparativamente bastante grande.

Pene de tortuga mediterránea (Testudo hermanni). Fuente

COCODRILOS

Los cocodrilos tienen un pene rígido (siempre en erección) escondido dentro del cuerpo que, sale disparado como un resorte al exterior en el momento de la cópula y se oculta de nuevo a la misma velocidad. Según este estudio, el tejido fibroso y colágeno del pene permitiría la no existencia de erección y de tumescencia en el aligator americano.

En este vídeo se puede observar cómo emerge el pene de un aligator americano durante su disección, al tocar el nervio pélvico.

 

GENITALES EN MAMÍFEROS

MAMÍFEROS MONOTREMAS

Los monotremas son los mamíferos más primitivos, con algunas características reptilianas, como la puesta de huevos y la presencia de cloaca. Ornitorrincos y equidnas son los representantes más conocidos.

El pene de los monotremas tiene 4 cabezas, aunque no todas pueden funcionar simultáneamente. Se usa sólo la mitad, es decir, dos cabezas cada vez. En el caso del ornitorrinco sólo funciona el lado izquierdo, ya que la hembra sólo tiene funcional el ovario izquierdo.

Pene de equidna. Fuente

MAMÍFEROS MARSUPIALES

Los marsupiales son aquellos mamíferos en los que la cría termina su desarrollo en el marsupio, una especie de bolsa que poseen las hembras donde se encuentran las mamas. Los más conocidos son los canguros, koalas, zarigüeyas y el extinto tilacino.

Generalmente las hembras tienen dos vaginas, que encajan con los penes bifurcados de los machos, que se retraen dentro del cuerpo en forma de S cuando están en reposo. Los penes de los marsupiales, a diferencia de algunos placentarios, no poseen ningún hueso en su interior.

Pene de zarigüeya. Foto: Ellen Rathbone

En el caso de los canguros, las hembras poseen tres vaginas (que se unen en una sola abertura al exterior) y dos úteros. Las dos vaginas laterales conducen el esperma hacia los úteros y la central es por donde desciende la cría durante el parto.

Sistema reproductor de las hembras marsupiales. Foto: National Geographic

MAMÍFEROS PLACENTARIOS

HUESO PENEANO Y ERECCIÓN

En los mamíferos placentarios, como los humanos, la cría se desarrolla en el útero y es nutrido mediante la placenta. Muchos machos de placentarios presentan un hueso peneano o báculo. Este hueso permitiría la cópula aunque no haya erección.

Hueso peneano de perro. La flecha señala la ubicación del surco uretral. Foto: Didier Descouens

Algunos placentarios han perdido el báculo: es el caso de los humanos, hienas, équidos (caballos, cebras…) y lagomorfos (conejos, liebres…). En ellos, la erección es posible gracias al llenado de sangre de los cuerpos cavernosos.

DELFINES

En el caso de los delfines, su pene es prensil y sensorial. La punta es giratoria y no es raro verlos palpar el fondo marino con su pene. Esto ha dado lugar a falsos mitos como que los delfines siempre están excitados e intentan copular con cualquier cosa que se les ponga por delante. Esta capacidad táctil también les permitiría estrechar lazos sociales entre ellos, incluso entre machos. Este comportamiento también lo observamos en las orcas.

La vagina de los delfines está llena de pliegues y recovecos para dificultar el acceso del esperma hasta el óvulo, ya sea de machos rivales o de machos con los que la hembra no deseaba aparearse. Si quieres ver cómo encaja el pene en la intrincada vagina del delfín clica aquí.

HIENAS

A simple vista podríamos confundir una hiena macho con una hembra. Las hienas moteadas (Crocuta crocuta) hembra, tienen una larga vagina que se extiende en un clítoris externo del mismo tamaño que el pene masculino. Las crías pues, tienen que atravesar este largo canal al nacer, que sufre grandes desgarros en los primeros partos y en ocasiones las crías mueren por no poder atravesarlo. Además, los labios vaginales también son grandes y llenos de grasa, lo que podría llegar a recordar a unos testículos.

Genitales de la hiena moteada. Fuente: Quora

REFERENCIAS

Mireia Querol Rovira