CURIOSIDADES

Científicos descobren que

Sempre nos dixeron que o ouro non medraba nas árbores, pero un estudo acaba de descubrir que algúns abetos de Finlandia escóndeno nas súas follas grazas a unhas bacterias / ChatGPT-4o/Christian Pérez

Atopar ouro dentro das follas dunha árbore parece unha idea sacada dun conto ou dunha novela de ciencia ficción. Con todo, é un fenómeno real que acaba de dar un paso decisivo cara á súa explicación. Un equipo de investigadores de Finlandia descubriu que unhas bacterias que viven no interior dos abetos poderían desempeñar un papel fundamental na formación de diminutas nanopartículas de ouro, un achado publicado recentemente na revista Environmental Microbiome.

Os investigadores centraron o seu traballo nun bosque do norte de Finlandia, moi preto dun xacemento aurífero coñecido como Tiira. Alí analizaron 138 mostras de agullas de 23 abetos vermellos (Picea abies), unha das especies máis comúns dos bosques boreais europeos. O resultado foi tan inesperado como rechamante: só catro árbores albergaban diminutas nanopartículas de ouro no interior das súas agullas. Para detectalas fixo falta recorrer a microscopía electrónica de alta resolución e a técnicas de secuenciación de ADN capaces de identificar os microorganismos presentes nos tecidos vexetais.

O máis rechamante non foi só atopar ouro nas árbores, senón descubrir como chegara alí. O ouro non estaba simplemente adherido ao exterior das agullas, senón que formaba parte da estrutura interna dos tecidos vexetais, rodeado por comunidades bacterianas incrustadas en matrices de biofilm.

Durante moito tempo sóubose que as plantas poden absorber trazas de metais desde o chan, pero o mecanismo exacto de como certos minerais chegan a integrarse nos seus tecidos segue sendo en gran parte un misterio. Esta investigación achega unha nova peza ao crebacabezas ao mostrar que certos grupos de bacterias, coñecidos como endófitos, poderían desempeñar un papel crave nese proceso.

Microscopía electrónica de varrido (SEM) que mostra nanopartículas de ouro no tecido dunha agulla de abeto vermello, colonizado por bacterias / Environmental Microbiome (2025)

Estas bacterias, que viven de forma natural no interior das plantas sen causarlles dano, parecen ser capaces de transformar o ouro disolto na auga do chan en partículas sólidas de tamaño nanométrico. É dicir, estariamos ante un fenómeno de biomineralización inducido por microorganismos. E aínda que esas partículas son tan pequenas que resultan invisibles ao ollo humano (apenas unha millonésima parte dun milímetro) a súa implicación é enorme.

Os investigadores atoparon unha relación clara entre a presenza de certos xéneros bacterianos e a existencia de nanopartículas de ouro nas agullas. Bacterias como Cutibacterium, Corynebacterium e unha aínda pouco coñecida do grupo P3OB-42 foron máis abundantes nas mostras que contiñan ouro. Isto suxire que estas especies microbianas poderían estar a actuar como axentes bioquímicos que converten o ouro soluble en sólidos metálicos dentro da árbore.

A primeira reacción podería ser pensar que estas árbores esconden un pequeno tesouro. A realidade é moito menos espectacular desde o punto de vista económico. As concentracións detectadas apenas oscilan entre 0,2 e 2,8 microgramos de ouro por quilogramo de agullas secas, unha cantidade tan reducida que mesmo unha árbore completa apenas contería uns céntimos de euro neste metal.

Pero esa nunca foi a parte interesante do estudo. O realmente relevante é que as árbores poderían actuar como indicadores naturais dos xacementos ocultos baixo o chan. Se futuras investigacións confirman estes resultados, bastaría analizar as follas e as bacterias que viven nelas para localizar zonas con potencial mineiro, reducindo a necesidade de realizar campañas de perforación moito máis custosas e invasivas para o medio ambiente.

E iso non é todo. A mesma lóxica podería aplicarse para detectar outros metais valiosos ou tóxicos, e mesmo para limpar ambientes contaminados. De feito, os investigadores xa están a explorar a posibilidade de utilizar musgos acuáticos, que tamén conteñen comunidades microbianas complexas, para filtrar metais pesados en augas afectadas pola minería.

E, como ocorre cos mellores descubrimentos científicos, este estudo deixa abertas máis preguntas que respostas. Sucede o mesmo fenómeno noutros bosques do mundo? Existen plantas capaces de acumular outros metais mediante mecanismos parecidos? Ata que punto os microorganismos que viven ocultos no interior das follas son capaces de modificar a química das plantas? Resolver esas incógnitas non só axudará a comprender mellor como interactúan os seres vivos cos minerais, senón que tamén podería cambiar a forma en que buscamos recursos naturais e recuperamos paisaxes alteradas pola minería.

Aínda hai moito por entender, o certo é que estas bacterias parecen atopar unha forma eficiente e sutil de convivir cun metal que, en altas concentracións, sería tóxico tanto para elas como para a árbore. Ao converter o ouro disolto en partículas sólidas, poderían estar a neutralizar a súa toxicidade. E, de paso, están a mostrarnos un novo camiño para detectar tesouros invisibles baixo os nosos pés.

FONTE: Christian Pérez/muyinteresante.com

Unha lagartixa que farda de papada

O anolis pardo, arborícola e insectívoro, mide entre 16 e 18 centímetros; os machos son algo máis grandes / Istock

Orixinaria de cuba e bahamas, a lagartixa caribeña que ilustra esta páxina é un macho de anolis pardo (Anolis sagrei), especie que hoxe se introduciu noutros lugares de América e Europa. Máis grandes que as femias, só eles locen este encarte gular tan colorido e granulado, que pode ir do amarelo a lume alaranxado. Extremadamente territoriais, cando un macho rival entra no seu territorio, os anolis despregan a súa papada como sinal de advertencia antes de –se cadra– atacar. 

«Este abanico é unha membrana extensible que accionan mediante o aparello óseo hioideo, que é flexible, e constitúe un importante elemento distintivo á hora de cortexar ás femias», explica Albert Masó, doutor en ecoloxía e evolución.

Durante a época de cría, engade o experto, os machos defenden territorios que albergan varias femias e aparéanse con todas as que poden. Elas, que tamén son promiscuas, almacenan o esperma de varios machos e depositan un só ovo cada semana ou dúas ao longo de varios meses.

Para o apareamiento, o anolis macho inicia a súa aproximación á femia movendo a cabeza arriba e abaixo e despregando repetidamente o saco gular. Se ela está receptiva, el aproximarase lucindo papada e, tras suxeitala mordéndolle o dorso ou o pescozo, terá lugar a cópula. Misión cumprida!

FONTE: Eva van den Berg/nationalgeographic.com.es

Confirmado: o megalodón podería medir 24,3 metros de longo e pesar case 100 toneladas

Recreación dun megalodón / Alex Boersma/PNAS

“É unha auténtica alegría” expresa Kenshu Shimada, profesor de paleobioloxía na Universidade DePaul de Chicago, referíndose ao achado. Ata o de agora, gran parte das reconstrucións de megalodón (Otodus megalodon) sustentábanse nunhas poucas fotografías e medicións duns fósiles achados nos anos 70 en Dinamarca. O problema é que estes fósiles desapareceron hai máis de 30 anos, cando trasladaron o Museo Xeolóxico de Copenhague ao actual Museo de Historia Natural de Dinamarca. Naquel momento, coa trasfega de caixas, os fósiles extraviáronse, e ata hai pouco ninguén volvera a saber do seu paradoiro.

Pero un traballador do museo atopábase un día revisando material antigo cando se topou cunhas vellas caixas cheas de po. No seu interior había fósiles de todo tipo e, entre elas, unha vértebra chamou a súa atención. Rapidamente chamou aos investigadores e comentoulles que atopara os fósiles de megalodón perdidos, e entre eles, unha vértebra de 23,5 cm. “O espécime non só representa a vértebra de quenlla máis grande coñecida ata a data, senón, ata onde sabemos, tamén se trata da vértebra de peixe máis grande xamais rexistrada”, explica Shimada.

A Dra. Mette Elstrup, directora da sección de Historia Natural do museo, a quen podo ver na fotografía coa vértebra, explica que o redescubrimiento é clave para entender á especie máis aló do seu tamaño. Nas súas propias palabras: “As vértebras xigantes de megalodón revisten gran importancia, xa que o tamaño é un factor clave á hora de comprender a bioloxía, o impacto ecolóxico e o patrón de distribución xeográfica deste depredador xigante extinto”.

A Dra. Mette Elstrup sostén un fósil vertebral de 10,8 millóns de anos de antigüidade pertencente ao extinto megalodón, procedente da Formación Gram de Dinamarca, que aparece no novo estudo, cun modelo reconstruído da mandíbula de Ou. megalodon ao fondo.

A Dra. Mette Elstrup sostén un fósil vertebral de 10,8 millóns de anos de antigüidade pertencente ao extinto megalodón, procedente da Formación Gram de Dinamarca, que aparece no novo estudo, cun modelo reconstruído da mandíbula de Ou. megalodon ao fondo / Museum of Southern Jutland, Denmark

O problema que teñen os paleontólogos á hora de estudar ao megalodón é que se trata dun peixe cartilaxinoso. É dicir, que no canto de ósos mineralizados e vascularizados o seu “esqueleto” está formado por cartilaxe, similar ao tecido que temos nas nosas articulacións. Este tecido, ao non conter tantos minerais, é moito máis complicado que fosilice, por tanto, as evidencias que adoitan quedar destas xigantes peces son os seus aterradores dentes, que si que están formados por tecidos máis duros.

Pero en Gram, Dinamarca, hai unha área que foi parte do leito mariño hai aproximadamente 10 millóns de anos que reúne unhas condicións excepcionais. Trine Sørensen, Conservadora do museo de Southern Jutland, explica que esta antiga canteira comercial de arxila conta con múltiples exemplos de vértebras de quenlla fosilizadas e ben conservadas, o que é moi estraño. “Ademais tamén se acharon dentes de numerosas especies de quenllas entre os que se atopa un dente xigantesco de megalodón”. Pero como indica: “o exemplar obxecto deste estudo é a únicas vértebra de megalodón achada no xacemento”.

Segundo as estimacións, recreadas con técnicas modernas a partir do fósil, debía medir aproximadamente 24,3 metros de lonxitude, e debía pesar aproximadamente 94 toneladas, o equivalente a 8 ou 9 autobuses urbanos. Trátase do espécime achado máis ao norte, no que se supón que eran augas frías, o que achega novos datos acerca do ecosistema no que se movía hai 10,8 millóns de anos, cando se dataron os restos.

Ademais, o fósil revela un novo dato moi interesante. Como se puido ver mediante un escáner de tomografía computarizada, a vértebra ten unhas especies de aneis similares aos que se poden observar nos troncos das árbores e que permiten afirmar que este exemplar de megalodón debeu morrer á idade de 64 anos, cando o máximo teórico que se inferiu por comparación con quenllas actuais é de 96.

Xunto á vértebra tamén se acharon escamas e restos doutras quenllas que aínda se poden atopar na actualidade, especialmente da quenlla peregrina (Cetorhinus maximus), que é o segundo peixe en tamaño xusto despois do quenlla balea (Rhincodon typus). A posición e o estado dos restos levou aos investigadores para interpretar que estes restos eran parte do contido estomacal do megalodón. Así pois, parte da dieta esta xigantesca quenlla serían outras quenllas tamén enormes. Mikael Siversson, paleontólogo do Museo de Australia Occidental en Welshpool, e coautor do estudo apunta que se trata dunha primeira vez no rexistro fósil.

Así pois, un achado fortuíto nun museo logrou reconstruír os últimos momentos dunha criatura que aterra e fascina a partes iguais. Aínda que isto non significa que non queden cousas por dicir. Aínda quedan algúns aspectos, como o tamaño, que non están do todo claros: “A lonxitude de 24,3 metros é, na actualidade, a estimación máis alta posible e cientificamente xustificable para o Ou. megalodon”, indica Shimada. “Pero o noso modelo de crecemento suxire que o megalodón podería chegar a ser, en teoría, incluso un pouco máis grande”.

FONTE: Daniel Pellicer Roig/nationalgeographic.com.es

A primeira persiana da historia naceu nun deserto

A persiana que hoxe vemos en calquera vivenda, coas súas lamas de aluminio ou plástico, móbiles e regulables, é o resultado de milenios de evolución tecnolóxica. Con todo, o seu nacemento non foi o produto dun plan mestre, senón o froito da observación aguda dun ser humano que, ao enfrontarse ao desafío de controlar a luz e a calor no seu fogar, atopou unha solución inesperada.

Para entender como xurdiu a persiana, hai que retroceder moito antes de que existise a escritura. Nese momento, as vivendas xa buscaban protexerse da contorna. Os primeiros fogares utilizaban métodos directos e rudimentarios: tapar fiestras con peles, manter portas abertas para que circulase o aire, colocar esteiras de fibras vexetais sobre os ocos, ou, simplemente, usar a sombra natural de árbores e edificios.

Estes métodos funcionaban, pero tiñan limitacións evidentes. Requirían pechar completamente o oco para evitar a luz, perdendo a ventilación, ou deixalo aberto e quedarse coa exposición directa ao sol. Non existía unha forma de regular a luz sen perder o aire, de axustar a privacidade sen pechar todo, e con maior flexibilidade segundo a hora do día. A pregunta que se expuñan os nosos antepasados era sinxela pero profunda: como controlar a luz e a calor sen ter que pechar completamente a fiestra, sen necesidade de perder a ventilación, e con maior capacidade de axuste?

O escenario máis probable é que un habitante dunha vivenda antiga, ao traballar con esteiras, cortinas ou táboas de madeira, notase que unha peza con aberturas ou ranuras tiña unha propiedade especial: unha vez que se colocaba nun oco, permitía que o aire circulaba mentres bloqueaba parte da luz.

Talvez, só talvez, un artesán do antigo Oriente Próximo, hai máis de 3.000 anos, mentres construía unha esteira de xuncos para cubrir unha fiestra, entrelazou os xuncos e notou que deixaba pequenas aberturas entre eles. Cando colocou a esteira no oco, o aire entrou, pero a luz directa reduciuse. En lugar de pechar completamente as aberturas, probou a inclinar a esteira e observou que a luz cambiaba segundo o ángulo.

Ese momento, aparentemente insignificante, foi revolucionario. A xente comezou a reproducir a forma, creando táboas ou listóns con aberturas regulables, deseñados especificamente para controlar a luz sen perder o aire. Así naceu a primeira persiana.

A arqueoloxía e a historia confirmaron que a persiana é unha das solucións arquitectónicas máis antigas para o control da luz. Os primeiros rexistros de persianas móbiles aparecen no antigo Oriente Próximo, onde se utilizaban táboas de madeira con aberturas regulables para controlar a luz en templos e vivendas. Outras fontes sitúan as primeiras persianas en Persia, hai uns 2.000 anos, onde se fabricaban con listóns de madeira inclinables que permitían axustar a luz segundo a hora do día.

O máis interesante é que algúns estudos suxiren que as primeiras persianas foron creadas para regular a calor en climas solleiros. As comunidades do deserto necesitaban protexerse do Sol intenso sen perder a ventilación, e foron elas quen, probablemente, observaron a utilidade dos listóns inclinados.

Una vez que se comprendeu o principio da persiana, a evolución tecnolóxica comezou a traballar sobre ela. As primeiras persianas de madeira deron paso ás realizadas en bambú, cando o ser humano atopou materiais máis flexibles na contorna natural. Os romanos xa utilizaban persianas de madeira con listóns inclinables, e os persas perfeccionaron o seu deseño, creando pezas con mecanismos máis refinados para regular o ángulo.

Co paso dos séculos, a persiana foise especializando. Creáronse materiais diferentes para diferentes climas, sistemas de regulación máis precisos, e mecanismos que permitían levantar e baixar a persiana completa. O aluminio, o plástico e os recubrimentos resistentes son o resultado de séculos de perfeccionamento técnico.

Máis aló da súa utilidade práctica, a primeira persiana representa un fito na evolución técnica da humanidade. Foi unha das primeiras solucións que permitiu ás persoas controlar a luz e a calor no seu fogar de forma máis eficiente, sen necesidade de pechar completamente a fiestra nin perder a ventilación. Isto liberou confort e enerxía para outras actividades, contribuíndo ao desenvolvemento de vivendas máis estables e cómodas.

FONTE: Pedro Gargantilla/radiolaciana.es     Imaxe: es.wikipedia.org

Estas son as 9 formas máis repetidas na natureza: por que todo se repite

A física revela que esferas, hexágonos, espirais e fractais aparecen unha e outra vez porque aforran enerxía, espazo ou esforzo. Un equipo de científicos confirmou que a natureza repite polo menos 9 formas esenciais porque son solucións eficaces para protexer, crecer, transportar ou colonizar.

Non é casualidade que unha cuncha, unha galaxia e un xirasol parezan dialogar en silencio. O mundo natural non copia: optimiza. Desde as raias dunha cebra ata as ramificacións dun río, moitos patróns nacen sen arquitecto, mediante regras locais simples que xeran orde a gran escala, como explicou Philip Ball en The Self-Made Tapestry.

A pregunta, entón, non é só por que a natureza é bela. É máis inquietante: por que tantas cousas distintas terminan adoptando as mesmas formas?

A natureza non necesita un plano mestre para construír beleza. Grans de area, moléculas, células ou gotas poden organizarse por interacción local, coma se cada peza obedecese unha regra mínima e, con todo, o conxunto revelase unha intelixencia xeométrica.

Alan Turing propuxo en 1952 que certos patróns biolóxicos podían xurdir mediante procesos de reacción-difusión: substancias químicas que se activan, inhíbense e propáganse a ritmos distintos. Dese pulso invisible poden emerxer manchas, raias e ondas, un mecanismo que segue sendo central no estudo da morfogénesis.

Por iso as dunas lembran á pel dun animal e algunhas escumas parecen miniaturas de cidades celulares. O patrón non está debuxado antes: aparece mentres a materia intenta equilibrarse.

Jorge Wagensberg resumiu esta idea cunha fórmula poderosa: moitas formas frecuentes cumpren unha función dominante. A esfera protexe, o hexágono pavimenta, a espiral empaqueta, a hélice agarra, a punta penetra, a onda despraza, a parábola emite e recibe, a catenaria aguanta e os fractais colonizan.

A esfera protexe. É a forma que mellor encerra un volume utilizando a menor superficie posible. Por iso aparece en gotas de auga, ovos, froitos, burbullas e mesmo en moitos organismos microscópicos. A súa xeometría permite aforrar material e distribuír as forzas de xeito uniforme.

O hexágono pavimenta. Cando a natureza necesita cubrir unha superficie sen deixar ocos e utilizando o mínimo de recursos, o hexágono adoita ser a solución. As abellas demostrárono moito antes que os matemáticos cos seus panales, capaces de almacenar máis mel empregando menos cera.

A espiral empaqueta. Esta forma permite crecer sen perder eficiencia. Atópase nas cunchas mariñas, os furacáns, os xirasois e numerosas galaxias. A espiral organiza grandes cantidades de información ou materia en espazos reducidos, facilitando ademais a expansión continua.

A hélice agarra. Desde os zarcillos das plantas trepadoras ata a dobre hélice do ADN, esta xeometría proporciona estabilidade, flexibilidade e capacidade de suxeición. É unha solución ideal cando se necesita resistencia sen renunciar ao movemento.

A punta penetra. Picos, espiñas, cabeiros, aguillóns e garras comparten unha mesma estratexia xeométrica: concentrar a forza nunha superficie mínima. Deste xeito, a enerxía necesaria para perforar ou atravesar un material redúcese considerablemente.

A onda despraza. O movemento da enerxía na auga, o aire ou mesmo nos tecidos biolóxicos adoita adoptar formas ondulatorias. As ondas do mar, as vibracións sonoras e moitas sinais nerviosos aproveitan esta xeometría para propagarse con eficiencia.

A parábola emite e recibe. Aínda que é menos visible nos organismos vivos, aparece sempre que se require concentrar ou dirixir enerxía. A súa capacidade para enfocar ondas explica a súa presenza en fenómenos ópticos e acústicos, así como en numerosas estruturas deseñadas polo ser humano inspiradas en principios naturais.

A catenaria aguanta. É a curva que adopta unha cadea suspendida polos seus extremos e representa unha distribución óptima das tensións. Arcos naturais, raíces e certas estruturas biolóxicas mostran xeometrías similares porque permiten soportar cargas cun gasto mínimo de material.

Os fractais colonizan. Son talvez a forma máis sorprendente de todas. Ramas de árbores, sistemas circulatorios, pulmóns, costas e redes fluviais repiten patróns semellantes a distintas escalas. Grazas a esta estratexia, a natureza pode ocupar enormes espazos, maximizar superficies de intercambio e distribuír recursos cunha eficiencia extraordinaria.

 

O fascinante é que estas nove formas aparecen en organismos, paisaxes e fenómenos que non gardan ningunha relación aparente entre si. Con todo, todas obedecen á mesma lóxica: resolver problemas complexos mediante solucións xeométricas simples, elegantes e extraordinariamente eficaces.

FONTE: Sergio Parra/muyinteresante.com

Esta estraña criatura do Mar Vermello pode crear 3 corpos completos a partir dun só e rexenerar todos os seus órganos

A ascidia Polycarpa mytiligera é capaz de rexenerar todos os seus órganos e reconstruír organismos completos mesmo despois de ser cortada en tres partes separadas. O máis sorprendente é que cada fragmento sobrevive en por si e desenvolve de novo estruturas tan complexas como o corazón, o sistema dixestivo e o sistema nervioso.

O achado, publicado na revista científica   Frontiers in Cell and Developmental Biology, chamou a atención dos investigadores porque esta especie pertence ao fío Chordata, o mesmo gran grupo evolutivo ao que pertencen os vertebrados, incluídos os seres humanos. Nunca antes se documentara unha capacidade rexenerativa tan extrema nun cordado solitario con reprodución sexual.

Como unha pequena alquimia biolóxica escondida entre os arrecifes do Mar Vermello, este organismo parece desafiar algunhas das regras fundamentais da anatomía animal. E precisamente por iso podería conter pistas valiosas para o medicamento rexenerativo do futuro.

A protagonista desta historia é a ascidia Polycarpa mytiligera, unha criatura mariña que habita nos arrecifes coralinos do golfo de Eilat, no Mar Vermello. A primeira ollada parece un organismo sinxelo: posúe unha abertura pola que absorbe auga e outra pola que a expulsa tras filtrar partículas alimenticias.

Con todo, baixo esa aparencia modesta escóndese unha capacidade extraordinaria. Estudos previos xa demostraran que podía rexenerar partes do seu aparello dixestivo en apenas uns días. Pero os investigadores querían pescudar ata onde chegaba realmente esa habilidade.

Para comprobalo, os científicos realizaron un experimento radical. Primeiro dividiron varios exemplares en dous fragmentos e observaron que ambas as partes reconstruían sen problemas as estruturas perdidas. Despois foron máis aló: separaron decenas de individuos en tres seccións distintas. Algunhas desas porcións carecían de corazón, outras de centros nerviosos e outras de partes esenciais do sistema dixestivo.

O que ocorreu despois desconcertou aos propios investigadores. Cada fragmento sobreviviu de forma independente e terminou rexenerando todos os órganos ausentes, converténdose nun organismo completo. Onde antes había un só animal, apareceron tres novos individuos.

Un dos aspectos máis fascinantes do descubrimento é a posición evolutiva das ascidias. Aínda que son invertebrados mariños, os científicos considéranas algúns dos animais máis próximos aos vertebrados dentro da árbore evolutiva.

Esta proximidade converte a Polycarpa mytiligera nun modelo biolóxico especialmente interesante. Moitos organismos poden rexenerar estruturas concretas: as estrelas de mar recuperan brazos, as píntegas reconstrúen extremidades e algúns lagartos rexeneran a cola. Pero a reconstrución integral de sistemas corporais completos segue sendo unha rareza extraordinaria no reino animal.

Hai un detalle que aumenta aínda máis o interese científico. A maioría das ascidias con grandes capacidades rexenerativas pertencen a especies coloniais que tamén se reproducen de forma asexual. En cambio, Polycarpa mytiligera vive de xeito solitario e reprodúcese sexualmente, unha característica moito máis parecida á dos vertebrados.

Por iso os investigadores consideran que podería ofrecer pistas únicas sobre os mecanismos celulares e xenéticos que permiten reconstruír tecidos complexos.

Evisceración na ascidia solitaria Polycarpa mytiligera, Golfo de Aqaba, Mar Rojo. (a) Evisceración no campo; a frecha sinala o intestino expulsado a través do sifón oral (XO). CS: sifón cloacal. Escala: 1 cm. (b) Intestino eviscerado, incluíndo o estómago (St), o intestino (Int), o endocarpo (Ec, unha proxección da parede corporal cara á cavidade atrial) e parte do recto (Re). Escala: 1 mm. / G. Koplovitz, T. Gordon

Desde hai décadas, unha das grandes aspiracións da bioloxía é comprender como algúns organismos son capaces de reparar órganos danados mentres que outros apenas poden facelo. Os seres humanos posuímos certa capacidade rexenerativa (a pel cicatriza e o fígado pode recuperarse parcialmente), pero está moi lonxe dos prodixios observados nalgunhas especies mariñas.

Os traballos posteriores con Polycarpa mytiligera revelaron algo igualmente rechamante: este animal pode reconstruír completamente o seu sistema nervioso central en aproximadamente sete días tras unha extirpación total. Ademais, durante ese proceso actívanse xenes asociados a células nai e programas de desenvolvemento embrionario.

Comprender como se acenden estes mecanismos podería abrir novas vías para a rexeneración de tecidos humanos. Aínda que estamos moi lonxe de reproducir estas capacidades en medicamento, os científicos cren que estudar especies como esta pode axudar a desenvolver tratamentos destinados a reparar lesións nerviosas, órganos danados ou tecidos dexenerados.

Pero aínda quedan moitas preguntas sen resposta. Como sabe cada fragmento que órganos fáltanlle? Que sinais celulares coordinan unha reconstrución tan precisa? Existen xenes equivalentes nos vertebrados que permanecen inactivos?

Mentres a ciencia intenta resolver estes enigmas, unha discreta criatura do Mar Vermello continúa realizando algo que parece sacado da ciencia ficción: transformarse en tres seres completos cando todo indica que debería desaparecer. Coma se levase escrita nas súas células unha memoria ancestral de reconstrución, Polycarpa mytiligera lembra que a natureza aínda garda secretos capaces de desafiar a nosa comprensión da vida.

FONTE: Sergio Parra/muyinteresante.com

Este colibrí ten un peteiro de 10,2 cm: a ave cuxa “agulla hipodérmica” supera a lonxitude do seu propio corpo

O colibrí peteiroespada (Ensifera ensifera) posúe un pico de ata 10,2 centímetros, tan longo que supera a lonxitude do seu propio corpo se se exclúe a cola. Ningunha outra ave coñecida presenta unha proporción semellante entre o tamaño do pico e o do corpo.

A primeira vista parece unha anomalía da natureza, coma se alguén colocaría unha agulla hipodérmica sobre o rostro dun pequeno paxaro. Con todo, detrás desta extravagante silueta escóndese unha das adaptacións evolutivas máis sorprendentes de Sudamérica.

Habitante dos bosques nubrados andinos, desde Venezuela ata Bolivia, este colibrí converteu o seu desmesurado pico nunha ferramenta de precisión capaz de alcanzar fontes de néctar vedadas para case calquera outro polinizador.

O colibrí peteiroespada ostenta a marca mundial do pico máis longo en relación coa lonxitude corporal. A súa estrutura pode alcanzar os 10,2 centímetros, mentres que o corpo mide apenas entre 13 e 14 centímetros. 

O resultado é unha aparencia case surrealista. Cando a ave se pon sobre unha rama, adoita manter o peteiro apuntando cara arriba para compensar o peso e conservar o equilibrio. Este comportamento non é unha curiosidade estética: é unha necesidade biomecánica.

Cunha lonxitude total que pode superar os 21 centímetros, contando o peteiro, atópase tamén entre os colibríes máis grandes do planeta. A súa plumaxe loce tons verde bronceados na cabeza e reflexos metálicos no resto do corpo, mentres que a cola aparece lixeiramente bifurcada. Os exemplares adultos pesan apenas entre 10 e 15 gramos. 

Pero hai un detalle aínda máis desconcertante: o seu extraordinario peteiro tamén lle complica tarefas tan básicas como o aseo privado.

A maioría dos colibríes utilizan o peteiro para arranxar as súas plumas e eliminar parasitos. O peteiroespada non pode facelo con facilidade. A súa “espada” é tan longa que lle obriga a empregar as patas para rascarse e acicalarse. 

Esta limitación revela ata que punto a evolución pode levar unha adaptación ao límite. O que resulta unha vantaxe extraordinaria para alimentarse tamén xera inconvenientes noutros aspectos da vida cotiá.

Con todo, o beneficio compensa con fartura o custo. Grazas ao seu peteiro, o colibrí pode acceder ao néctar de flores con corolas extremadamente longas que permanecen fóra do alcance da maioría das aves e insectos. A selección natural moldeou durante miles de xeracións esta relación tan especializada que hoxe parece case unha peza de enxeñería biolóxica.

O segredo do peteiroespada está nas flores que visita. Numerosas investigacións demostraron que mantén unha estreita relación evolutiva con plantas de flores tubulares moi profundas, especialmente certas especies de pasifloras andinas.  Algunhas destas plantas dependen practicamente deste colibrí para a súa polinización. Mentres a ave obtén unha fonte exclusiva de alimento, as flores reciben un servizo de transporte de pole que poucos animais poden proporcionar. 

Os científicos consideran este caso un dos exemplos máis rechamantes de coevolución entre aves e plantas. A medida que certas flores desenvolvían tubos máis longos para protexer o seu néctar, os individuos con picos lixeiramente máis extensos obtiñan vantaxes alimenticias. Co paso do tempo, ambas as especies foron empuxándose mutuamente cara a extremos evolutivos cada vez maiores. 

O resultado é unha ave que parece saída dunha ilustración fantástica: un pequeno escintileo verde suspendido no aire, armado cunha espada biolóxica de dez centímetros capaz de alcanzar onde ningún outro colibrí chega.

E quizá aí resida o seu maior encanto. Nun mundo onde a evolución adoita actuar mediante cambios imperceptibles, o colibrí peteiroespada mostra o que ocorre cando a natureza decide levar unha idea ata as súas últimas consecuencias: converter un simple peteiro nunha auténtica agulla vivente que desafia toda proporción imaxinable.

Aínda que o colibrí peteiroespada posúe a marca máis espectacular en relación co tamaño do seu corpo, non é o único animal que transformou o seu peteiro nunha ferramenta extraordinaria. En distintos recunchos do planeta, a evolución deu forma a auténticas marabillas anatómicas deseñadas para sobrevivir en ambientes moi específicos.

Un dos casos máis coñecidos é o do Tucán toco, cuxo enorme peteiro pode representar case un terzo da lonxitude total do ave. Lonxe de ser un simple adorno, funciona como un eficiente sistema de regulación térmica, axudándolle a disipar a calor nas rexións tropicais de Sudamérica.

Tamén destaca a Avoceta común, reconocible polo seu fino peteiro curvado cara arriba. Esta peculiar forma permítelle varrer a superficie da auga en busca de pequenos invertebrados, unha técnica de alimentación tan eficaz como elegante.

Pero quizá un dos exemplos máis sorprendentes sexa o do Peteirozapato. Esta enorme ave africana posúe un pico tan grande e robusto que parece esculpido en madeira. Grazas a el pode capturar peces de gran tamaño, anfibios e mesmo pequenos nenos de crocodilo.

Nos bosques de Nova Zelandia, o Kiwi desenvolveu unha adaptación única: as súas fosas nasais atópanse na punta do peteiro. É unha rareza entre as aves e permítelle detectar presas ocultas baixo o chan mediante o olfacto, unha capacidade pouco común no mundo aviario.

E se falamos de especialización extrema, merece unha mención o Pelícano común e os seus parentes. O seu inmenso peteiro equipado cunha bolsa gular funciona como unha rede de pesca vivente capaz de capturar varios litros de auga e peces nunha soa manobra.

Con todo, ningún deles alcanza o nivel de especialización do colibrí peteiroespada. Mentres estas especies utilizan os seus picos como ferramentas versátiles para pescar, filtrar ou regular a temperatura corporal, o peteiroespada levou a adaptación a un extremo sen precedentes: converter o seu rostro nunha chave biolóxica capaz de abrir flores inaccesibles para o resto do reino animal.

FONTE: Sergio Parra/muyinteresante.com

Descifran as misteriosas notas nas que Richard Feynman resolveu a 'ecuación do restaurante'

Finales da década de 1970. Estamos no modesto restaurante tailandés Indra, na solleira cidade de Glendale, California. Dous bos amigos séntanse á mesa, dispostos a desfrutar dunha boa comida. Un deles é Ralph Leighton, un vello compañeiro de aventuras. O outro comensal, a quen non fai falta presentar, é o lendario físico e Premio Nobel Richard Feynman (1918-1988), un dos pais da mecánica cuántica.

Mentres ollan a carta, Leighton enfróntase a un dilema universal que a todos paralizounos algunha vez fronte ao menú dun restaurante: pido o meu prato favorito de sempre, ese polo ao xenxibre que sei de certo que me vai a encantar, ou arríscome a pedir algo novo que, quen sabe, podería resultar aínda mellor? Para a inmensa maioría de nós, a cuestión resolveríase cun simple encollemento de ombreiros, quizá preguntando ao camareiro, ou simplemente deixándonos levar polo capricho do momento.

Pero estamos a falar de Richard Feynman, unha das mentes máis brillantes, heterodoxas e rebuldeiras de todo o século XX, o home que, entre outros ’misterios’, explicou por que é imposible partir en dous un espaguete. E para el, a dúbida mundana do seu amigo transformouse, en milisegundos, nun fascinante reto matemático. De modo que alí mesmo, entre risos e o aroma a curry e especias, o físico sacou un bolígrafo e empezou a encher unhas follas con complexos garabatos, símbolos e fórmulas. Acababa de converter a elección da cea nunha ecuación, en puras matemáticas. Ecuación que, por suposto, resolvera.

Con todo, Feynman nunca chegou a publicar aquela análise. Os dous amigos terminaron para comer, pagaron a conta e Leighton, nun simple xesto mecánico ou quizá movido pola intuición, gardou aquelas crípticas notas manuscritas. E aí quedaron. Mudas e inescrutables durante medio século. Un pedazo da historia da ciencia empolvándose no esquecemento, como un tesouro pirata sen mapa.

Tiveron que pasar cinco décadas para que o misterio se resolva. Fíxoo un equipo de investigadores liderado polo psicólogo computacional Thomas Griffiths, da Universidade de Princeton, e os resultados acábanse de publicar en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). O investigadores non só lograron descifrar de principio a fin as famosas ’notas do restaurante’ de Feynman, senón que demostraron que a súa solución matemática era a óptima. E, nun alarde de xenialidade científica, conseguiron mesmo levar o problema máis aló, e comparar a fórmula do Nobel coa forma en que os seres humanos tomamos decisións todos os días.

O noso cerebro enfróntase constantemente ao que os científicos cognitivos chaman o ’dilema entre exploración e explotación’. Imaxinemos por un momento que chegamos a unha nova cidade para pasar unhas vacacións. Deberiamos ir cada noite a un restaurante distinto para explorar todas as opcións posibles, asumindo o risco indubidable para cear francamente mal nalgunha ocasión? Ou, pola contra, nada máis dar cun que nos guste, ou mellor sería ’explotalo’ e volver a el todas as noites?

En matemáticas, este tipo de disxuntivas coñécense como ’problemas de parada óptima’. Son decisións nas que debemos sopesar o valor potencial de novas opcións fronte ao valor xa coñecido de experiencias pasadas. Aparecen a diario: ao buscar unha praza de aparcamento, ao decidir que casa comprar ou mesmo ao buscar parella.

Pero este problema ten ’primos irmáns’ moi famosos na literatura científica. Un deles é o soado ’problema da secretaria’ (onde o obxectivo é elixir ao mellor candidato ou candidata, sabendo que, se o rexeitamos, perderémolo para sempre) ou o dos ’bandidos de múltiples brazos’ (máquinas comecartos das que non coñecemos o premio ata que xogamos). Pero o problema do restaurante de Feynman é único. Porque aquí si que é posible volver a un restaurante anterior, e o obxectivo non é atopar o ’mellor prato do mundo’, senón maximizar o pracer total acumulado ao longo de todas e cada unha das nosas comidas.

E que dicían exactamente os garabatos daquel xantar no restaurante Indra? Ao traducir os símbolos, o equipo de Griffiths descubriu que Feynman asumira inicialmente que a calidade dos restaurantes seguía unha ’distribución uniforme’. É dicir, imaxinou un escenario onde calquera puntuación entre 0 e 100 era igual de probable.

A partir de aí, o físico deduciu que a política óptima consiste en establecer un ’limiar de esixencia’ dinámico que vai descendendo a medida que se nos esgota o tempo (as noites de vacacións restantes). A regra é implacable: cada noite debes probar un sitio novo ata que atopes un cuxa puntuación supere o teu limiar actual. E unha vez que atopas esa ’xoia’ que supera o teu limiar, plántaste. Deixas de explorar e convérteste nun cliente fiel o resto dos días.

Feynman plasmou esta marabilla nunha ecuación dunha elegancia sobrecolledora, onde o limiar (tn) depende do número de noites que che quedan (n). En linguaxe chaira: se acabamos de chegar á cidade e quédannos, digamos, 28 noites, o noso limiar é altísimo. E só nos conformaremos cun restaurante espectacular para deixar de explorar. Pero se nos quedan só dous días, o noso limiar derrúbase. Matematicamente, non merece a pena seguir buscando algo mellor cando xa case nos imos a ir.

Griffiths e os seus colegas non se conformaron con darlle a razón ao defunto Premio Nobel. «Queriamos resolver a cuestión de como as persoas realizan este tipo de tarefas», escriben no seu artigo de PNAS. Para iso, ampliaron a ecuación de Feynman a outros tipos de mundos posibles, non só o uniforme. Calcularon que pasaría se a calidade seguise unha curva exponencial (onde a maioría de sitios son mediocres e só uns poquísimos son excepcionais), unha distribución de lei de potencias ou unha triangular.

Despois, e xa con todas estas matemáticas debaixo do brazo, os investigadores puxeron a proba a natureza humana. Deseñaron un enxeñoso experimento no que participaron nada menos que 2.520 persoas. A cada participante pedíuselle que maximizase a súa puntuación elixindo restaurantes durante 7, 14 ou 28 noites ficticias. Mesmo, os investigadores programaron unha ’condición de suxeición oculta’ (clamping) que boicoteaba os primeiros restaurantes para forzar aos voluntarios para explorar durante máis tempo e así poder estudar a fondo o seu comportamento.

Os resultados foron reveladores. Resulta que os humanos non seguimos a curva matemática perfecta trazada por Richard Feynman. No seu lugar, utilizamos o que os científicos chaman ’limiares lineais decrecentes’. O noso cerebro, no canto de calcularr aíces cadradas complexas, opta por unha liña recta: baixamos o noso nivel de esixencia de forma constante, coma se fose unha rampla, a medida que se nos acaba o tempo dispoñible.

Ademais, o estudo desvelou unha peculiaridade moi humana: temos un pronunciado ’rumbo cara á exploración temperá’. É dicir, que ao chegar á cidade, somos insaciablemente curiosos. Cústanos un mundo comprometernos co primeiro restaurante bo que atopamos. Preferimos explorar un pouco máis, ’polo si ou polo non’, e facémolo moi por encima do que ditan as frías e calculadoras matemáticas da parada óptima.

E aquí é onde chega a verdadeira sorpresa, o gran xiro de guión. Aínda que a nosa estratexia humana da liña recta non é matematicamente perfecta, funciona de marabilla. Os investigadores, de feito, constataron que os participantes lograban puntuacións practicamente idénticas ás do algoritmo óptimo de Feynman.

«As persoas adoptan limiares lineais que diminúen coa proporción de ensaios restantes, logrando un rendemento próximo á solución óptima», sinalan os autores. O noso cerebro, moldeado por millóns de anos de evolución, desenvolveu un atallo cognitivo, unha heurística simple e elegante que aforra enormes cantidades de enerxía mental e que, con todo, lévanos ao éxito cunha precisión abraiante.

De modo que, unha vez máis, Richard Feynman dános unha lección indeleble. Aqueles garabatos trazados a voo de pluma nun restaurante tailandés escondían moito máis que un exercicio de ximnasia mental. Eran un espello no que, medio século despois, a neurociencia e a psicoloxía puideron mirarse para entender como funcionamos. Así que xa o saben: a próxima vez que se enfronten á carta do seu restaurante favorito, non se torturen. Ao principio da vida, sexan curiosos, esixan e exploren. Pero cando o tempo apreme, fagan caso ao seu cerebro e desfruten, sen remorsos, do seu merecido polo ao xenxibre.

FONTE: J. M. Nieves/abc.es/ciencia