La peculiar orina de los gatos

Por la orina los gatos pueden reconocerse unos a otros. Foto Flickr

La orina de los gatos es bien especial, con ella pueden identificar a los otros gatos y científicos acaban de decodificar los mensajes secretos que lo hacen posible.

Un grupo de compuestos químicos llamados ácidos grasos de cadena ramificada (AGCR) contribuyen a que los gatos tengan sus marcas olfativas únicas, según un nuevo estudio. Es probable que unas gotas de grasa inusuales en los riñones de los gatos les ayuden a mantener esa huella química en cada marca.

Los hallazgos fueron publicados en Current Biology.

Mientras la mayoría de animales usan una combinación de pistas visuales, auditivas y relacionadas con esencias para reconocerse unos a otros,algunos dependen de señales químicas específicas. Muchos insectos usan ciertos hidrocarburos para determinar si otros insectos hacen parte de la misma colonia, y los ratones excretan proteínas urinarias que proveen información sobre el individuo que las dejó. No se conoce mucho de otros mamíferos.

En el nuevo estudio, los investigadores analizaron la respuesta Flehmen en gatos domésticos: una peculiar expresión de boca abierta que muchos dueños de gatos reconocerán.La respuesta de Flehmen es un comportamiento innato que atrae ciertas sustancias químicas al órgano vomeronasal del gato cuando este investiga olores interesantes. El órgano vomeronasal les ayuda a detectar feromonas y otras sustancias químicas en su entorno.

Los investigadores descubrieron que los gatos mostraban la respuesta Flehmen con menos frecuencia, en promedio, cuanto más se encontraban con la misma muestra de orina de otro gato, pero la respuesta aumentaba cuando se les presentaba orina de un nuevo gato.

Este árbol es más listo que un insecto

En esta imagen, una especie de cedro. Los árboles responden en ocasiones con precisión a plagas que los atacan. Foto Wikipedia

No, los árboles no son bobos. No se pueden ver más como esos organismos fijos, con funciones predeterminadas y nada más. Un estudio muestra una vez más la inexactitud de esa creencia. ¿Por qué?

Les cuento:

En los bosques en primavera, el tiempo exacto lo es todo. Muchos insectos, en especial las orugas, eclosionan justo cuando las hojas del árbol están jóvenes y tiernas y llenas de nutrientes. Este alineamiento perfecto les da acceso oportuno al alimento, permitiéndoles comenzar a alimentarse.

A veces la naturaleza les juega una pasada. Los robles se la traen y dan sorpresas. 

Sigamos:

Estos árboles responden cuando las orugas se multiplican en exceso. Si un árbol sufre una infestación severa en un año, altera su ciclo vital para la primavera siguiente. 

¿Qué hace? Pues retrasa la brotación de las hojas tres días. Aunque parezca poco, para las orugas ese pequeño retraso tiene consecuencias. Al eclosionar, las hojas de las que dependen aún estáns elladas dentro de lso brotes, dejándolas sin alimento.

¿Eso es todo? No. Veamos:

Ese simple ajuste es muy efectivo. Un retraso de justo unos pocos días reduce mucho la supervivencia de las orugas y corta el daño que producen en los brotes de los árboles en un 55 %. 

Los hallazgos fueron publicados en Nature Ecology & Evolution.

Para el Doctor Soumen Mallick, postdoc en la Universidad de Würzburg y cabeza del estudio "La táctica del retraso es más efectiva para el roble que una defensa química, como los taninos amargos presentes en las hojas".

El Doctor Mallick agregó que "Este descubrimiento cambia radicalmente nuestra comprensión previa del inicio de la primavera en el bosque". Es que en lugar de solo responder a la temperatura y al clima, los árboles también pueden ajustar su ciclo vital en función de amenazas biológicas como las plagas de insectos.

Este insecto hace magia

Un individuo rosado de Arota festae, pero luego cambiará de coloración según lo hacen las plantas en su entorno. Imagen Tropical rEsearch Institute/University of Amsterdam

En las selvas colombianas, panameñas y Surinam vive un mago del camuflaje. Se trata de un pequeño saltamontes, que en pocas horas cambia su coloración de rosado a verde para protegerse. Se trata de Arota festae.

Su truco de supervivencia fue observado por un científico del Smithsonian Tropical Research Institute, que vio un individuo del saltamontes, de color rosado, descansando bajo una luz de la Estación del instituto en la isla Barro Colorado. 

Tenía un color rosado intenso, pero solo siete días después se había tornado en verde. No se trata de una transformación al azar, sino que se trata d euna estrategia conocida como reverdecimiento tardío. En muchas especies tropicales, las horas recién brotadas presentan tonalidades rosadas o rojas brillantes antes de volverse verdes gradualmente a medida que maduran.

Ese  momento puede ser crucial. En la isla Barro Colorado, cerca de un tercio de las especies vegetales producen estas hojas jóvenes coloridas durante todo el año. Para un insecto que puede adaptarse a ambas etapas, el bosque ofrece un entorno de cobertura en constante cambio.

Benito Wainwright, líder del estudio, expresó que "En lugar de una extraña peculiaridad genética, esto podría ser en realidad una estrategia de supervivencia muy precisa que imita el ciclo de vida de las hojas de la selva tropical a las que este insecto intenta parecerse".

Los investigadores mantuvieron el insecto en cautiverio durante 30 días y lo fotografiaron a diario. Su brillante color rosa se suavizó hasta convertirse en un tono pastel después de cuatro días, y al undécimo día, lucía idéntico a la forma verde típica.

El individuo de Arota festae transformado ya con un color verde tradicional. Imagen TRI/UAmsterdam

Este escarabajo es muy tramposo

Larvas del escarabajo Moloe proscarabaeus trepadas en la hierba. Allí imitan el arom,a de una flor para traer abejas. Foto Public Domain

La vida de una abeja no es fácil. Debe salir a buscar comida y revolotear de flor en flor, pero también padece diversas amenazas, no pocas de origen humano. Deben, así mismo, lidiar con engaños que la propia naturaleza les hace.

Ciertas flores de orquídeas, por ejemplo, se parecen y huelen a abeja hembra, hecho que incita a los machos a polinizarlas cuando intentan aparearse.

Hay otra forma de engaño, letal, que acaba de ser descubierta. Resulta que las larvas de los escarabajos vesiculares emiten una mezcla de aromas volátiles que se asemejan a una flor, atrayendo las abejas. Cuando estas llegan, las larvas se adhieren a ellas, viajan hasta su nido y se comen los huevos.

Esta estrategia de atracción, descrita en una publicación en bioRxiv, es el primer ejemplo conocido de un animal que imita el olor de una flor.

Ryan Alam, químico orgánico del Instituto Max Planck de Ecología Química en Alemania, se dedicó en sus estudios a los escarabajos vesiculares. Para de fenderse, esta familia de escarabajos no voladores segrega la toxina cantaridina, usada en la antigüedad como medicina y como afrodisiaco en la Europa medieval. Una especie norteamericana atrae los polinizadores elaborando y emitiendo feromonas sexuales de imitación.

Alam quiso saber porqué estas y otras especies en Europa se trepaban en masa a la punta de la hierba y a los tallos de las plantas y por eso investigó si emanaba añg+un olor la de especie europea de tres centímetros Moloe proscarabaeus.

Así, capturó unos 40 individuos y los llevó a una caja de invernadero con arena y algunas plantas. Se apareaban, enterraban en la arena y ponían miles de huevos. Cuando eclosionaban, las larvas se trepaban en la hierba . Luego analizó con un cromatógrafo y halló una mezcla de moléculas ligeras, monoterpenoides, raras en insectos, pero comunes en plantas. 

Examinó el efecto en abejas y encontró que atraía tanto machos como hembras. Como solo las hembras solitarias regresan a sus nidos, eso beneficia las larvas, que se suben a ellas para viajar, entrar a los nidos y comerse los huevos de las abejas.

¿Qué pasa cuando a la reina no le funciona la lengua?

En la lengua de la reina está el secreto del porqué las obreras son más eficientes para la recolección del  néctar. Foto Pixnio

Cuando finaliza el periodo de hibernación, las reinas emergen para comenzar sus nidos y trabajan con dedicación en busca de néctar para alimentar sus colonias. Luego, cuando nacen las primeras obreras, como que se relajan. ¿Por qué?

Esto ha intrigado a científicos, pero ahora un estudio en Proceedings of the National Academy of Scie nces (PNAS) parece tener resuelto el misterio.

Estudios previos sugerían que las reinas de los abejorros se retiraban al nido por cambios hormonales o para ahorrar energía para poner huevos. Los investigadores  del nuevo estudio creían que debía existir una razón f´sica.

Las reinas y obreras se parecen mucho en lo físico, salvo por sus notables diferencias de tamaño, pero la lengua de la reina es más grande. Más grande no es mejor siempre.

Por eso analizaron las lenguas de 32 reinas y 67 obreras mediante microscopía electrónica de barrido. También grabaron videos de alta velocidad de los abejorros bebiendo néctar artificial par observa el rendimiento de sus lenguas en tiempo real.

Por lo general,, cuando un abejorro se sumerge en una flor, los pelos de la lengua atrapan y retienen el néctar mediante capilaridad. Mientras que los pelos de una obrera están muy juntos, los autores descubrieron que, a medida que la reina crece, los espacios entre estos pelos aumentan hasta que, finalmente, están tan separados que el néctar se les escapa. 

También probaron diferentes espesores de néctar y descubrieron que las reinas tenían problemas con el néctar diluido y ligero, mientras las obreras se desempeñaban bien independiente de la viscosidad.

Esto podrá explicar porqué la reina regresa al nido y deja que las obreras hagan el trabajo con mayor eficacia.

¡Mátenme que estoy enferma!

Las obreras aplican a la pupa un veneno para controlar la infección, veneno que tambi´n mata a las crías. Foto Chistopher Pull/ISTA

Las hormigas son organismos muy organizados y en cuyas colonias los individuos trabajan juntos por el bienestar de todos y científicos en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria hicieron un descubrimiento que muestra con claridad cómo funcionan ante situaciones de calamidad que amenaza el colectivo.

¿Qué encontraron? Las crías de hormigas que tienen una enfermedad terminal, así como las células infectadas, emiten un olor que indica su muerte inminente y el riesgo que representan. Un sistema de alerta temprana que facilita una rápida detección y eliminación de patógenos.

¿Cómo proceden entonces? En muchas especies animales, entre ellas los humanos, los individuos esconden enfermedades para no sentirse excluidos del grupo social. En las hormigas estudiadas es diferente.

Ante una infección incurable, las crías de hormigas emiten activamente esa señal de alarma que advierte a la colonia del riesgo de contagio que representan.

¿Entonces? Pues al recibir la señal, las hormigas obreras responden con celeridad desempacando del capullo las pupas enfermas, crean pequeñas aberturas en sus cuerpos y aplican un veneno antimicrobiano, el ácido fórmico, que funciona como un desinfectante de producción propia. Este tratamiento elimina de inmediato los patógenos que se multiplican dentro de la pupa, pero tiene un serio efecto secundario: también las mata.

Erika Dawson, primera autora del artículo publicado en Nature Communications, explica que "A primera vista lo que parece un autosacrificio es, de hecho, benéfico para la señalizadora: protege a sus compañeras de nido, con quienes comparte muchos genes". La científica agrega que "Al advertir a la colonia de su infección mortal, las hormigas terminales ayudan a la colonia a mantenerse sana y a producir colonias hija, que transmiten indirectamente los genes de la señalizadora a la siguiente generación".

Más de 100 000 arañas construyeron telaraña de 100 m2

Parte de la enorme telaraña construida en la caverna por dos especies diferentes de arañas, que desarrollan un modo de vida colonial. Imagen Subterranean Biology

En una caverna en los límites entre Albania y Grecia, más de 100 000 arañas de dos especies tejieron una telaraña de más de 100 metros cuadrados, la más grande registrada hasta ahora, que se encuentra sobre la pared cerca de la entrada de este habitáculo subterráneo.

Una telaraña tejida por unas 69 000 arañas de la especie Tegenaria domestica y cerca de 42 000 de Prinerigone vagans. El primer caso documentado de formación de una red colonial por ambas especies.

Están en una caverna de azufre, parte de un trabajo de diferentes instit5uciones, como la Sociedad Espeleológica Checa. Allí encontraron la sorprendente megaciudad arácnida y se determinó que eran dos especies las constructoras mediante análisis de ADN y el estudio de su morfología. Las dos son solitarias así que hallarlas juntas coexistiendo fue una sorpresa, como detallaron en el artículo publicado en Subterranean Biology.

El sondeo en las cavernas busca detallar las especies animales subterráneas.

Para estimar el tamaño de la colonia, contaron telarañas individuales en secciones al azar y extrapolaron su densidad. Luego de medir la longitud y la anchura de la pared donde están ubicadas todas pegadas, calcularon que el área es de 106 metros cuadrados.

También estudiaron cómo vivían las arañas y qué impulsa su comportamiento colonial. Las cuevas de azufre son entornos únicos y hostiles debido a la ausencia de luz solar y los altos niveles de sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico.

Con análisis de isótopos estables, herramienta común en ecología para mapear las redes tróficas, el equipo descubrió que los arácnidos no se alimentaban de insectos que entraban volando desde el exterior de la cueva. En cambio, toda la cadena alimentaria se sustenta en microbios oxidantes de azufre que  prosperan en el sistema de cuevas y son consumidos por diminutos quironómidos (mosquitos no picadores) que eclosionan del agua. Estos pequeños insectos quedan atrapados con facilidad en la telaraña, proporcionando una fuente de alimento abundante y continua.

Hubo otro descubrimiento interesante: las arañas que viven en la cueva son genéticamente distintas de las de la misma especie que habitan en las inmediaciones. Sugiere esto que se están aislando a medida que se adaptan el singular entorno de la cueva.

El equipo concluyó que la combinación de este aislamiento genético y su fuente de alimento es la principal razón por la  que estas arañas, generalmente solitarias, han desarrollado un comportamiento colonial.

En región de Ecuador encuentran cápsula del tiempo

Uno de los insectos que quedó preservado para la posteridad en uno de los bosques del supercontinente Gondwana. Imagen M. Solórzano

Una verdadera cápsula del tiempo con 112 millones de antigüedad y no, no fue dejada por nadie, no había quién entonces, fue obra fortuita. La encontraron en la cuenca oriental de Ecuador. En aquel tiempo n existían los continentes como los conocemos, sino que esta región era parte del gran continente Gondwana.

 La cápsula en realidad son pedazos de ámbar cristalizado. ¿Qué hay en ellos? Una buena cantidad de insectos que vivieron entonces. Por alguna razón quedaron atrapados en esa sustancia pegajosa.

El ámbar, o resina fosilizada de árboles,. data de hace 320 millones de años el más antiguo, pero es más común entre hace 120 y 70 millones de años -Cretáceo-, resinas que con frecuencia tienen 'bioincrustaciones'.

Pues en este caso sí que la cápsula del tiempo hallada las tiene. Ese ámbar está en la Formación Hollín, en aquella región ecuatoriana. Los científicos encontraron dos tipos distintos de ámbar: uno subterráneo cerca de la raíz de plantas que producen resina y otra al aire libre. 

Entre 60 ejemplos en la última, se encontraron 21 incrustaciones biológicas que representan cinco órdenes de insectos, incluyendo dípteros, coleópteros (escarabajos) e himenópteros (un grupo que incluye hormigas y avispas), así como un fragmento de una telaraña. Además, la roca alrededor del ámbar contenía numerosos fósiles de plantas como esporas, polen y otras trazas botánicas.

Las características de los fósiles, dijeron los investigadores, indican que al ámbar se originó en un bosque cálido, húmedo, de densa vegetación y árboles productores de resina del sur de Gondwana.

Una cápsula del tiempo que revela, 112 millones de años después, cómo era la vida entonces.

El hallazgo fue publicado en Communications Earth & Environment.  

La extraña (y corta) vida del camaleón de Labord

El pequeño camaleón de Labord es sui géneris por la forma como debe vivir para perpetuar la especie. Foto Animalia Bio

Le cabe a la perfección el dicho: vive rápido, muere joven. Lo cumple. Una existencia muy breve sobre la faz de la Tierra. Después de nacer pronto alcanza la madurez sexual, se reproduce y muere.

Es la historia vital del camaleón de Labord, endémico del oeste de Madagascar.

Una pequeña creatura -que puede crecer hasta nueve centímetros- que se alimenta de grillos, moscas y algunos otros insectos y que, qué paradoja, pasa más tiempo desarrollándose dentro del huevo que afuera de él. Durante unos ocho o nueve meses los embriones permanecen debajo del piso de la selva, preparándose para su torbellino de actividad.

Una vez eclosionan crecen pronto y su madurez sexual la alcanzan a los dos meses. Su agresiva temporada de apareamiento comienza en enero, durante la estación húmeda, con los machos luchando con fiereza para reproducirse. Luego mueren.

Las hembras ponen toda su energía en los huevos, que ponen en febrero. Tienen una tasa reproductiva alta para compensar su corta vida de adulta, poniendo cada una hasta 11 huevos. Y unas horas después de ponerlos... también fallece.

Es increíble lo que sucede. Esas muertes prematuras indican que durante dos tercios del año la especie solo existe en los huevos enterrados en el suelo.

Se cree que este inusual ciclo de vida es una adaptación de supervivencia ante las difíciles condiciones ambientales en el oeste de Madagascar. Allí hay dos temporadas. En la de lluvia el agua provee los recursos para la supervivencia, pero en la seca escasean. El clima en esa región es impredecible, mucho más que en otras regiones tropicales.

Entonces, para estar alineados con esas condiciones, los camaleones han evolucionado para pasarla mayor parte del año como embriones en los huevos para emerger durante la breve temporada lluviosa, aparearse y poner más huevos.

Como todo camaleón, los de Labord cambian de color y lo usan para comunicarse con otros camaleones .por ejemplo para atraer pareja- y en respuesta a emociones.

En un documental filmado en la selva Kirindy en su hábitat, un camaleón de Labord exhibió una vibrante y palpitante exhibición de colores apenas unos momentos antes de su muerte.

Nota: con información de Live Science.

Las hormigas son ejemplo para el tráfico vehicular

Las hormigas solucionan de manera sencilla y eficiente el flujo en grupo. Foto de referencia

Tal vez en las hormigas podría encontrarse una ayuda valiosa para organizar el tráfico vehicular. Esto de acuerdo con una investigación de profesores de la Universidad de Trento en Italia, que estudiaron una especie para entender cómo se desplazan de manera eficiente sin interrupciones por paradas y arranques, incluso en grupos grandes. 

El estudio fue publicado en Transportation Research Interdisciplinary Perspectives.

No es el primer estudio que analiza el comportamiento de estos sorprendentes insectos. Ahora, vieron que a medida que se desplazan crean redes de rastros que comparten similitudes con el tráfico vehicular en carreteras.

Para ello analizaron 30 centímetros de 'carretera' de hormiga, 100 veces el tamaño de la especie estudiada. y usaron algoritmos de aprendizaje profundo para rastrear los movimientos en secuencia de video, y así mapearon sus trayectorias, velocidades, flujos y densidades de las hormigas. Los resultados mostraron que ellas emplean estrategias como la formación de pelotones, velocidad constante y no adelantar para evitar atascos, incluso en altas densidades.

De acuerdo con el profesor Marco Guerrieri, las hormigas son una de las pocas especies capaces de gestionar flujos de tráfico bidireccionales, similares a nuestras carreteras, pero que se desplazan sin problemas y sin congestiones. Además, dice que siguen los rastros de feromonas marcados por una hormiga líder, moviéndose en pelotones con pequeños huecos y sin adelantarse.

Los investigadores indican que "Desde las hormigas que caminan sobre un rastro de feromonas hasta los vehículos que circulan por un  carril de la autopista, el principal desafío de todos los sistemas colectivos es evitar la congestión a altas velocidades en entornos abarrotados".

El estudio de caso demuestra además que las hormigas resuelven problemas de tráfico complejo utilizando reglas simples y autoorganizadas que no se imponen externamente, como en el tráfico tradicional. Estas reglas surgen del contacto directo o de señales químicas entre ellas, lo que hace que su comportamiento sea más cooperativo que el de los vehículos en las carreteras convencionales, dice el estudio.

Si todo esto logra aplicarse algún día, está por verse. El estudio tiene limitaciones como el trabajo con una sola especie y en un tramo corto recto.

Pero que es interesante y ejemplar el comportamiento vial de estos insectos, lo es.

Ser sociable tiene sus ventajas

Las cebras están entre las especies de animales sociales, entre las que existe el gregarismo. Foto Ramesh/Flickr

La investigación se hizo sobre 152especies animales de una variedad de grupos taxonómicos, desde aves, mamíferos e insectos hasta corales. Y los hallazgos resultaron muy interesantes: las especies más sociales viven más, posponen la madurez, y es más probable que se reproduzcan favorablemente que las especies solitarias.

La investigación, conducida en la Universidad de Oxford es una extensa evaluación del vínculo entre sociabilidad y diferentes rasgos de la historia de vida, como expectativa de vida, tiempo de generación y duración de la ventana reproductiva.

Ser sociable tiene sus ventajas, pero también varias desventajas. Entre las primeras figuran compartir recursos, protegerse mejor contra depredadores, apoyo para levantar las crías. Pero vivir en grupos más compactos puede aumentar las enfermedades, la agresión y el conflicto.

La investigación también reveló que la sociabilidad influye en la reducción en la capacidad del animal para reproducirse o sobrevivir mientras envejece, la llamada senescencia. Por ejemplo, los aliados sociales pueden ayudar en la protección contra la depredación, aumentando el ciclo de vida, pero el estrés de las jerarquías y conflictos pueden tener el efecto contrario.

Rob Salguero Gómez, del Departamento de Biología, autor principal, dijo que "La sociabilidad es un aspecto fundamental de muchos animales. Sin embargo, aún carecemos de la evidencia intertaxonómica de los cotos y beneficios de la sociabilidad en términos de adaptación. En este trabajo, utilizando una cantidad sin precedentes de especies animales, se ha demostrado que las especies que son más sociables (la mayoría de los monos, los humanos, los elefantes, los flamencos y los loros) muestran una mayor longevidad y ventanas reproductivas que las especies más solitarias (algunos peces, reptiles y algunos insectos".

Y mientras estudios previos han tendido a clasificar la sociabilidad como una categoría binaria (por ejemplo una especie es o no social o social), este nuevo trabajo reconoció que la sociabilidad existe en un espectro de animales a través de las especies animales. Ese continuo incluye más formas intermedias de sociabilidad, como ser gregario (ñus, cebras, aves que forman bandadas), comunales (aves martines púrpura), o coloniales (aves que anidan, algunas avispas y pólipos corales).

La investigación fue publicada en Philosophical Transactions of the Royal Society B.

Viaje al pasado: así era un arácnido hace 308 millones de años

Un arácnido de hace 300 millones de años, un animal que puede representar un nuevo orden dentro de su grupo. Imagen J. of Paleontology

Hace más de 300 millones de años las arañas y demás arácnidos copaban las selvas de lo que hoy son Europa y Estados Unidos. No eran los únicos habitantes, había cantidad de animales exóticos extinguidos ya. Pero, ¿cómo eran las arañas de entonces?

Una respuesta viene en un artículo publicado en el Journal of Paleontology. En él se reporta el hallazgo de lo que parece una araña que vivió hace 308 millones de años, que vivió y murió en lo que es hoy Mazon Creeken Illinois (Estados Unidos).

Y sí que era diferente a las actuales, según los análisis. Esta medía solo 1.5 centímetros pero tenía unas patas gruesas y espinosas, como ninguna otra actual o ya extinguida, dice Paul Selden, autor principal. Fue nombrada como Douglassarachne acanthopoda.

En aquella época, denominada hoy el Carbonífero, proliferaron las arañas, de hecho fue la primera época en la historia de la Tierra cuando la mayor parte de los grupos de arácnidos se dieron.

"Las rañas son un grupo más bien raro, solo conocido de aquel tiempo por linajes primitivos y compartían esos ecosistemas con varios arácnidos que ya desaparecieron", explica el coautor Jason Dunlop.

D. acanthopoda es representante de esas extrañas primeras formas de arácnidos. Los análisis sugieren que se trata de un nuevo orden de arácnido, pues no comparte rasgos con otros.

No se sabe cuál grupo pudo ser con el que más cercanamente estaba emparentada, pues al fósil no se le aprecia bien la boca. Con seguridad proviene de una época cuando los arácnidos estaban experimentando con un rango de distintos planes corporales.

El Carbonífero es una escala temporal geológica cuyo inicio se estableció en hace 359 millones de años y finalizó hace 299 millones de años. Fue una época muy activa tectónicamente, formándose el supercontinente Pangea.

El clima era cálido y húmedo y por eso crecieron las selvas. Los insectos evolucionaron hacia un aspecto como el actual

Una mujer necesita 50 000 calorías extras en un embarazo

La hembra humana necesita muchísima energía extra para llevar los nueve meses de embarazo. Una cantidad que midió un nuevo estudio. Foto PxHere

Desarrollar una nueva vida, albergarla en el vientre durante nueve meses no es cualquier cosa. Exige una enorme cantidad de calorías y estas acaban de ser contadas por científicos, que presentaron sus hallazgos en Science.

Se creía hasta ahora que la mayor parte de esas calorías se encontraban en el feto, pero no. Este estudio demostró que este solo responde por el 4 % del costo energético de la preñez, mientras que la madre carga con el resto, un 'combustible' extra requerido por el cuerpo de la mujer. Un esfuerzo titánico.

Es para sorprenderse: el costo energético de un embarazo a lo largo de nueve meses es de 50 000 calorías de dieta, mucho más de lo que los científicos esperaban. 

El descubrimiento provino de los estudios de Dustin Marshall, biólogo evolutivo en Monash University (Australia), en el metabolismo. Cada especie tiene que llenar demandas distintas de energía. Los mamíferos de sangre caliente pueden mantener una temperatura estable y estar activos aunque esta caiga, pero mantener esa temperatura requiere alimentar constantemente la fuente.

Es distinto a animales de sangre fría, como las serpientes, que pueden pasar semanas sin comer.

Marshall y sus estudiantes estimaron los costos y no solo recurrieron a literatura existente sino que analizaron la tasa metabólica de las hembras mientras están en período reproductivo, estimación con base en el oxígeno que consumen.

Con todos los datos reunidos estimaron los costos de reproducción para 81 especies, desde insectos a cabras. Determinaron así que el tamaño del individuo influye mucho en cuánta energía se requiere para reproducirse. Como curiosidad, animales microscópicos requieren menos de una millonésima de caloría para generar descendientes y el venado de cola blanca necesita 112 000 calorías.

Los animales de sangre caliente requieren tres veces más energía que los reptiles.

Para sorpresa, hallaron que los costos indirectos de la preñez son mucho mayores que los directos. En promedio solo 10 % de la energía que una hembra mamífera usa durante la preñez va a las crías.

En la hembra humana el costo es muy alto, tal vez porque las mujeres permanecen preñadas mucho más tiempo que la mayoría de otros mamíferos.

Este mico no se vara para buscar comida

Un capuchino con un palo escarba en busca de insectos que le sirven de alimento. Imagen en Scientific Reports

La supremacía de los humanos es con frecuencia rebatida por hallazgos en animales no humanos, que muestran capacidades o habilidades que se pensaban exclusivas del Homo sapiens.

Hoy se sabe que tienen emociones, juegan, sienten dolor, expresan vergüenza y venganza, además de que se las ingenian para obtener sus alimentos.

Se sabe que los chimpancés utilizan palos para extraer alimento del suelo, tales como raíces o bulbos y ahora científicos  durante más de 20 meses de observación han mostrado que los monos capuchinos también emplean herramientas para proveerse comida, desde piedras para quebrar nueces hasta palos para escarbar y llegar hasta las guaridas de arañas y otros insectos que son alimento.

Bien interesante el hallazgo de los investigadores de la Universidad de Sao Paulo, el Capuchin Culture Project en Brasil y dos de los Institutos Max Planck de Alemania, que estudiaron a los capuchinos barbados Sapajus libinosus.

El estudio fue publicado en Scientific Reports.

En 2009 un estudio había mostrado que los capuchinos usaban piedras para quebrar nueces y frutas, además usaban palos para expulsar a abejas, escorpiones y lagartos de sus nidos. En el nuevo estudio, durante 21 meses observaron un grupo de micos y entre los 31 individuos adultos registraron 214 veces en las cuales usaron herramientas o sus manos para proveerse alimento como bulbos y raíces, y arañas Idiop sertania y Neodiplothele sp.

El 51 % de las veces utilizaron piedras para escarbar, teniendo éxito el 31.8 % de las veces, porcentaje que fue superior cuando usaban las manos 40.4 %. Empleaban más las piedras en las colinas que en las orillas de los ríos y los machos usaban más las herramientas que las hembras, aunque el éxito en los intentos no tuvo que ver con el género.

Descubren cuándo hay más insectos: si de día o de noche

Los ambientes en donde más se mueven insectos difieren del día a la noche. n la imagen, una polilla en actividad nocturna. Foto Pexels

Cuando cae la noche, ellos salen. La oscuridad es suya, les proporciona todo lo que necesitan sin que casi nadie lo perciba.

Un estudio publicado en Nature Communications entregó la primera mirada global de los patrones de actividad de los insectos durante el ciclo día-noche.

¿En qué momento hay más insectos en plena actividad? "A través de nuestra extensa investigación, finalmente logramos entregar una respuesta a la vieja pregunta de si hay más insectos de noche que de día", dijo Mark Wong, de The University of Western Australia, líder del estudio. "Nuestro análisis global no solo muestra que la actividad de los insectos crece un tercio (31.4 %)en la noche que en el día, sino que revela factores ecológicos claves que orientan los patrones de actividad de los insectos en toda la Tierra".

 Como los métodos para identificar los patrones de los insectos son diferentes en el día a los de la noche, los científicos analizaron estudios que muestrearon insectos en el día y en la noche con trampa que capturaban a los que estaban en movimiento.

Así identificaron 99 estudios de 1959 a 2022 que habían usado ese método para documentar el patrón de actividad en distintos paisajes, desde las selvas tropicales a los bosques templados, las sabanas áridas y los ecosistemas acuáticos. El número total de insectos observados pasó de 3 millones de individuos.

Se identificaron factores ecológicos que moldean los patrones de actividad de los insectos. Se descubrió que múltiples grupos, como efímeras, caddisflies, polillas y tijeretas, eran más abundantes durante la noche. Por el contrario, durante el día se produjo una mayor actividad entre trips, abejas, avispas y hormigas.

La actividad nocturna es más común en ríos y arroyos. En esos ambientes acuáticos podía haber dos veces más insectos activos en la noche. En contraste, los insectos basados en la superficie terrestre tenían en general mayor actividad en el día, especialmente en pastizales y sabanas, donde el número de insectos podía triplicarse durante el día.

Tal vez esos patrones, dice Wong, reflejan estrategias para evitar depredadores. "Los peces tienden a cazar insectos acuáticos durante el día, mientras que los animales nocturnos como los murciélagos hacen la vida en tierra más peligrosa en la noche".

 

Hay reinas que nunca se ahogan

Abejorro visitando una flor. Son grandes polinizadores. El estudio se hizo con abejorros comunes en el este de Estados Unidos. Foto Wikipedia Commons

Cuando llegan las lluvias y se presentan inundaciones significa la muerte para cientos de miles de insectos que perecen ahogados, una pérdida ambiental poco notada en estudios y por la gente. Para sorpresa, hay un pequeño animal que vuela, importante para la nutrición y la economía humanas y que puede sobrevivir inundaciones aún con el 'agua al cuello'.

Investigadores encontraron que la reina de los abejorros, esos curiosos insectos polinizadores, puede sobrevivir varios días en un espacio cubierto por agua. El hallazgo fue publicado en Biology Letters.

Sabrina Rondeau, directora de la investigación (quien está en su postdoctorado en la University of Ottawa, Canadá) dijo que la supervivencia de estos insectos es buena noticia frente a unos insectos cuya población desciende de manera acelerada. También lo es frente al cambio climático y las inundaciones severas más frecuentes.

Rondeau descubrió que los abejorros podían sobreponerse a una inundación por accidente. Estudiaba los efectos de pesticidas en el suelo en reinas que tienen su nido bajo tierra cuando en invierno el agua entra en él. Para su sorpresa, sobrevivían. Pero ¿por cuántos días?

"He estudiado los abejorros mucho tiempo. Hablé de esto a muchas personas y nadie sabía que esa era una posibilidad".

Hizo otro experimento para tratar de entender lo que sucedía. Pusieron en tubos 143 reinas de abejorros en que hibernaban, algunas sin agua como grupo de comparación, algunas flotando en agua y otras sumergidos del todo durante siete días. 

Para sorpresa, estos sobrevivieron y luego en condiciones secas seguían sus actividades varios días después.

El estudio debe replicarse en otras especies de abejorros para determinar si es muy común esta característica.

 

Increíble: estos insectos son como los humanos

Los abejorros aprenden de otros individuos y podrían tener cultura acumulativa. Foto Pexels

Son esos insectos, algunos más grandes que las abejas que también van de flor en flor buscando néctar y polinizando, que al volar generan más ruido con sus alas. Los abejorros no solo cumplen para nosotros una función vital, sino que son insectos muy sofisticados.

Un estudio publicado en Nature reveló que pueden aprender tareas complejas a través de la interacción social, incluso si no logran descifrarlas por su cuenta. Un hallazgo que desafía la creencia arraigada de que solo los humanos son quienes poseen un aprendizaje social, e incluso sugiere la presencia de elementos claves de cultura acumulativa.

En el estudio conducido por Alice Bridges y Lars Chittka se diseñaron dos cajas diferentes con laberintos para que desempeñaran dos acciones diferentes en secuencia y así acceder una recompensa dulce al final. Entrenar los abejorros para esto no fue tarea sencilla y tenían que ser recompensadas con un dulce extra a lo largo del camino. Esa recompensa fue retirada eventualmente y los insectos tenían que abrir la caja completa antes de obtener el regalo.

Para sorpresa, mientras los individuos tenían problemas para resolver el acertijo comenzando de cero, aquellos a los que se les permitió observar un 'demostrador' entrenado aprendieron la secuencia entera, incluso el primer paso, obteniendo la recompensa solo al final.

Esto demuestra que los abejorros poseen un nivel de aprendizaje social que se creía exclusivo de los humanos.

Bridges dijo que "Esta es una tarea muy difícil para los abejorros. Tenían que aprender dos pasos para obtener la recompensa, con el primer paso sin recompensa alguna. Inicialmente tuvimos que entrenar abejorros demostradores con una recompensa temporal incluida, remarcando la complejidad".

Más allá del aprendizaje individual, la investigación abre las puertas para entender la cultura acumulativa en el reino animal. Cultura acumulativa se refiere a la acumulación gradual de conocimiento y habilidades durante generaciones, permitiendo el desarrollo de comportamientos muy complejos. La capacidad de los abejorros para aprender una tarea tan compleja a partir de demostradores  sugiere un potencial camino para la transmisión cultural y la innovación más allá de las capacidades de aprendizaje individuales.

 

¿Por qué la luz artificial atrae a los insectos? Ya hay respuesta

Enjambre de insectos atraídos por una lámpara en la calle. Foto Wikipedia Commons

Es una vieja pregunta que ha tenido muchas respuestas a lo largo de los años, no todas convincentes. ¿Por qué los insectos son atraídos por las luces nocturnas y vuelan alrededor de ellas? Un grupo de científicos parece haber hallado una respuesta, publicada en un artículo en Nature Communications.

Entre las viejas explicaciones que no convencían figuran que eran atraídos por el calor de una llama y si bien hay insectos pirofílicos atraídos a áreas quemadas hace poco, no son la mayoría.

Otra afirmaba que que se movían hacia la luz para escapar de la oscuridad, pero si fuera así volarían directo a la fuente y no lo hacen.

También se explicó que confundían la luz con la Luna, con la que se orientan muchos pero los modelos dicen que volarían en espiral y chocarían, que no es lo que sucede.

Ahora científicos en un laboratorio en el Imperial College London y en dos sitios en Costa Rica, CIEE y la Estación Biológica encontraron que los patrones de vuelo no corresponden con ningún modelo existente.

Antes, una amplia franja de insectos apuntaba constantemente con sus espaldas hacia las luces, un comportamiento conocido llamado respuesta a la luz dorsal. En la naturaleza, suponiendo que desciende más luz del cielo que del suelo, esta respuesta ayuda a mantener a los insectos en la orientación adecuada para volar.

Al apuntar de espaldas hacia las luces artificiales cercanas se alteran sus trayectorias de vuelo. Entonces, así como los aviones se inclinan para girar, a veces rodando hasta que el suelo parece casi recto desde la ventana, los insectos también giran. Cuando sus espaldas se orientan hacia una luz cercana, el banco resultante los rodea alrededor de la luz, dando vueltas pero rara vez chocando.

"Estas trayectorias orbitales fueron sólo uno de los comportamientos que observamos. Cuando los insectos volaban directamente bajo una luz, a menudo se arqueaban hacia arriba cuando pasaba detrás de ellos, manteniendo la espalda contra la bombilla hasta que, finalmente, volando hacia arriba, se detenían y caían del aire. Y lo que es aún más convincente, cuando volaban directamente sobre una luz, los insectos tendían a voltearse, volviendo nuevamente la espalda a la luz pero luego chocando abruptamente".

Pero surge otra pregunta: ¿por qué dependen de una respuesta que los deja tan vulnerables? Puede ser por su tamaño. Animales más grandes sienten directamente la gravedad por la aceleración, pero los insectos solo tienen pequeñas estructuras sensoriales y la aceleración les ofrece pocas pistas. Antes de la luz artificial, la maor fuente de luz provenía del cielo, una fuente confiable de orientación fija. Volar en círculos es solo una situación reciente, desde la invención de la luz artificial.

Tres distintos comportamientos de giro en los cuales los insectos dan la espalda a la luz artificial. Imagen Nature Communications

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Captan en tiempo real comunicación entre plantas

Así funciona la comunicación entre las plantas. Imagen M. Toyoya/Saitama University

No permanecen quitas ni 'maniatadas' frente a las amenazas y el ambiente circundante. Las plantas se comunican y con ello activan defensas para repeler ataques de depredadores como insectos. Y ahora en un estudio llamativo, científicos japoneses lograron visualizar cómo es esa comunicación planta a planta.

Las plantas emiten compuestos orgánicos volátiles a la atmósfera ante daños mecánicos por insectos. Las plantas vecinas que no han sido atacadas, captan los COV como señales de peligro y activan sus defensas para responder a la amenaza.

Esa comunicación entre plantas se conoce desde 1983y ha sido observada en más de 30 especies desde entonces.

En el nuevo estudio, el grupo liderado por Masatsugu Toyota, de Saitama University en Japón visualizó esa comunicación planta a planta en tiempo real y reveló cómo los compuestos son tomados por las plantas, iniciando su defensa.

La investigación fue publicada en Nature Communications.

"Construimos un equipo para para bombear COV emitidos por plantas atacadas por gusanos en vecinas que no habían sido afectadas y combinamos esto con un sistema fluorescente para imágenes en gran angular en tiempo real", dijo Toyota.

Este dispositivo visualizó estallidos fluorescentes saliendo de una planta Arabidopsis thaliana luego de su exposición a COV emitidos por plantas afectadas por los insectos.

"Además a los ataques de insectos, los compuestos emitidos por hojas machacadas manualmente indujeron señales en plantas vecinas no afectadas", dijo Toyota.

 

No se necesita cerebro para aprender

Tal parece que los cnidarios, como esta cubomedusa puede aprender aunque no tiene cerebro. Foto Wikipedia Commons

Aunque hay humanos que poco usan su cerebro, científicos están sorprendidos con una cubomedusa que pese a carecer de este órgano puede aprender de las experiencias.

El hallazgo se hizo con la pequeñísima cubomedusa (box jellyfish) del Caribe, Tripedalia cystophora, que aprende por asociación, en este caso fue entrenada para asociar la sensación de saltar sobre algo con base en una señal y así evitar futuras colisiones.

Es un tipo de aprendizaje llamado aprendizaje asociativo, que no se creía posible en un animal sin cerebro. Este tipo de aprendizaje lo hizo famoso el neurólogo Iván Pavlov con sus experimentos con perros a finales del siglo 19. En ellos el perro aprendía a asociar un estímulo con otro mediante un entrenamiento.

"El aprendizaje asociativo es ahora considerado una sólida evidencia de capacidad cognitiva", dice Ken Cheng, un investigador en comportamiento animal, de Macquarie University en Australia, citado por Nature. Muchos otros animales, desde los humanos a las aves, los pulpos e incluso insectos tienen la capacidad de aprender por asociación.

"Es súper", en palabras de Gaëlle Botton-Amiot, neurobiólogo de la University of Fribourg en Suiza, quien en marzo pasado demostró que la anémona Nematostella vectensis también era capaz de ese tipo de aprendizaje. Las anémonas de mar y las cubomedusas pertenecen al grupo de organismos conocidos como cnidarios, hecho que sugieren que esa capacidad la pueden tener todos los clasificados en ese grupo.

"El hallazgo sobre la cubomedusa es importante porque muestra que un sistema nervioso centralizado cerebro no es necesario para el aprendizaje pro asociación", explica Pamela Lyon, bióloga cognitiva en la University of Adelaide, Australia.

En el caso de la anémona, fue entrenada mediante choques eléctricos, algo que no es natural y por eso su aprendizaje no es significativo. En el caso de T. cystophora se imitó su medio natural, conocido que se alimenta de pequeños crustáceos entre las raíces del manglar, para darle mayor validez al experimento y los hallazgos.

El hallazgo fue publicado en Current Biology.