"Nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución" Theodosius Dobzhansky
miércoles, 20 de diciembre de 2006
El ADN (Segunda parte)
miércoles, 6 de diciembre de 2006
El ADN (Primera Parte)
Las letras en el ADN no siguen un orden monótono, sino que se pueden encontrar secuencias de todo tipo. En total, nuestro ADN cuenta con unos 3000 millones de pares de bases o letras, que visualmente sería considerar una tira de papel con 3000 millones de letras (y la otra tira de papel con los 3000 millones de letras complementarias). Es difícil imaginarse estas cifras, por ello vamos a hacer unos pequeños cálculos informáticos. Como el ADN sólo hace uso de cuatro letras, la información puede ser expresada como un grupo de dos bits; por ejemplo A=00; T=01; G=10; y C=11. Por tanto, si para codificar cada letra necesitamos dos bits, para codificar 3000 millones de letras harían falta 6000 millones de bits. Esto significa un total de 750 millones de bytes, que son 732421 kilobytes o más sencillamente 715,26 megabytes. Es decir, la información de nuestro ADN en bruto ocuparía un poco más de un CD-ROM. Si quisiéramos expresar la información almacenada en las dos tiras de papel tendríamos que hacer uso de 2 CD-ROMs y parte de otro; pero como ya hemos dicho que ambas contienen la misma información, con grabar un sólo disco y un poquito de otro tendríamos suficiente.
El ejemplo del CD-ROM quizá no sea todo lo gráfico que pretende: un disco de música suele ocupar un CD-ROM entero y uno podría pensar que tampoco es mucha información (tan sólo serían ¿cuántas? ¿15 canciones?). Por ello vamos a llevar nuestros cálculos un poco más lejos. Si abrimos un procesador de textos, y llenamos sólo una página con una combinación cualquier de A, T, G y C, al guardarla en formato .txt ocupará unos 2552 bytes. Como hemos visto antes, el ADN representa 750 millones de bytes. Haciendo una sencilla división obtenemos un total de 293887 páginas tamaño folio. Los libros que normalmente leemos son más pequeños que un folio (libros de bolsillo en rústica o incluso en tapa dura) de tal manera que harían falta 3 páginas de uno de estos libros para contener la información de un folio. Por tanto necesitaríamos un total de 881661 páginas para contener la información del ADN. Además, estos libros suelen tener de media unas 300 páginas. Teniendo en cuenta este último dato, obtenemos que harían falta nada menos que 2939 libros de bolsillo para almacenar toda la información contenida en el ADN.
martes, 21 de noviembre de 2006
Sinapsis inmunológica (por Mr.Grasas)
Sinapsis inmunológica
Hola a todos, en el Investigación y Ciencia de este mes [Abril 2006] hay un reportaje muy interesante sobre el título que he puesto. Hay otros también chulos, pero os dejo un extracto de éste, que es de lo que controlo algo más. Está un poco modificado con otras informaciones que he encontrado.
Como ya sabéis, las células del organismo son como cotorras, que se pasan el día hablando entre ellas mediante señales químicas. En algunos casos, la comunicación lleva un mensaje que interesa a las propias células que intervienen en la conversación, mientras que en otros la finalidad es transmitir un mensaje que sólo tiene sentido en un nivel de organización superior. Vamos, como ocurre con las neuronas, aunque estas también se comunican entre sí con fines particulares. En el caso de la neuronas, la unión entre ellas para la comunicación se denomina sinapsis: es un puente proteico constituido por moléculas de adhesión y que delimita, a modo de tubo, una luz por la que se transmiten neurotransmisores y otras sustancias (a veces incluso sólo señales eléctricas). Esta es la sinapsis nerviosa.
Pues bien, desde hace unos años se conoce la llamada sinapsis inmunológica, verificada por el archiconocido A. A. Kupfer (un inmunólogo famoso). Son puentes muy similares a los anteriores en cuanto a estructura, pero que los establecen los leucocitos (glóbulos blancos), no las neuronas. Al igual que los de muchas neuronas, son bidireccionales hasta cierto punto. Con estas sinapsis, los leucocitos intercambian información con las células: se trata de una conversación similar a la de un policía cuando te pide la documentación. Es curioso que en esa conversación con la célula se respira una cierta "tensión" en el ambiente, pues mientras el leucocito transmite y recibe señales químicas de la célula, al mismo tiempo usa el citoesqueleto para movilizar todo su arsenal armamentístico: vesículas cargadas de ácidos, bases, compuestos clorados, enzimas, etc. Es como un policía que se pone nervioso y echa mano a la porra por si hubiera que repartir. Si la información de la célula le parece sospechosa, descarga todo su arsenal a través de la misma sinapsis, con la finalidad de desintegrarla. Si se considera incapaz para dicha labor, empieza a enviar señales desde otras partes hacia el torrente sanguíneo o linfático, para reclutar a otros combatientes que puedan eliminar a la célula sospechosa (tumoral o infecciosa). Es posible que tampoco se prive de soltarle una buena ración de su arsenal químico. El puente sináptico tiene la ventaja de ser unidireccional en lo relativo a transmitir elementos destructores: esto evita que la célula le pague al leucocito con su propia medicina, reenviándole sus propios agentes tóxicos.
Un error en la comunicación puede dar lugar a enfermedades autoinmunes, en las que las defensas confunden a las células inocentes con las sospechosas. En cambio, una célula tumoral, lo que hace es crear una documentación falsa (señal química idéntica a la de una célula normal) que engaña al leucocito.
Estas comunicaciones duran unos 2 minutos y también pueden establecerse entre leucocitos para "valorar" cómo de crítica es la situación y, entre todos, tomar la solución más apropiada frente al enemigo; además, sirven para presentar trozos de antígenos importantes en el reconocimiento de enemigos. Aquí, las sinapsis se llaman CsMA o Complejos Macromoleculares de Activación. Los linfocitos T (un amplio grupo de leucocitos) pueden unir más estrechamente los receptores dentro del puente establecido, lo que amplifica la señal. Es decir, actúan como un sonotone cuando hay poco antígeno que le pueda presentar el leucocito emisor.
Sin embargo, estas sinapsis inmunitarias tienen un gran inconveniente, y es que son aprovechadas por muchos virus (entre ellos el VIH) para entrar en la célula hospedadora. Todo tiene sus inconvenientes...
Saludos a Mr.Grasas allí donde esté.
martes, 24 de octubre de 2006
Biogeografía de islas
El trabajo de Mc Arthur y Wilson (1967) o la teoría de equilibrio en biogeografía de islas ha revolucionado la Biogeografía desde su aparición, ya que representó un cambio radical en el pensamiento biogeográfico. Hasta entonces los investigadores estaban focalizados principalmente en problemas históricos, y el tema dominante en biogeografía de islas era la teoría estática de Dexter: que la estructura de estas comunidades era fija en el tiempo, que era el resultado de eventos únicos de inmigración y extinción, y que el número de especies estaba determinado por el número de nichos de la isla. En oposición a esto, la teoría de Mc Arthur y Wilson se basa en el paradigma de los equilibrios dinámicos, es decir que existen fuerzas opuestas que, actuando constantemente sobre el sistema lo mantienen relativamente constante.
Mc Arthur y Wilson propusieron que el número de especies en una isla representa un equilibrio dinámico entre tasas opuestas de migración y extinción, dos procesos recurrentes que mantienen la riqueza de especies relativamente constante pese a cambios en su composición. El modelo puede representarse gráficamente al representar las tasas de extinción e inmigración en función del número de especies en la isla. Este número de especies va desde cero hasta un máximo (P), que corresponde al número en el pool de especies disponible para colonizar las islas desde el continente. Si comenzamos en una isla vacía, la tasa de inmigración es máxima y va declinando hasta que el número de especies es igual a P. Mientras que la tasa de extinción representa el caso opuesto, es cero cuando en la isla no hay especies que puedan extinguirse hasta llegar a un máximo cuando es máximo en número de especies en la isla.
En algún punto entre cero y P, las líneas que representan las tasas de extinción y especiación se encuentran, y este punto represente un equilibrio estable que, ante un aumento de cualquiera de las tasas, por efecto de la presión ejercida por la otra, volvería, teóricamente al mismo lugar. Por ejemplo si un evento natural causa una gran extinción, el número de especies baja temporalmente, y la tasa de inmigración aumentaría automáticamente (ver gráfica 1).
¿Que ocurre si incorporamos el efecto del área y el aislamiento al modelo? Mc Arthur & Wilson asumen que el tamaño de la isla tendrá un efecto sólo sobre la tasa de extinción, dado que en una isla más pequeña, al ser las poblaciones más pequeñas estarán más sujetas a extinción. La misma lógica puede usarse para suponer que las tasas de inmigración estarán fundamentalmente influenciadas por el aislamiento de la isla. Independientemente de la habilidad de dispersión del organismo, cuanto más alejada esté la isla de la fuente de especies, menos probable será que estas especies lleguen a ella.
En resumen, el modelo explica que el número de especies aumenta con el área de la isla y disminuye con su aislamiento, y que no existen eventos de inmigración y extinción aislados, sino que el recambio es constante.
La teoría de biogeografía de islas es de gran importancia en conservación, ya que se puede establecer una analogia entre islas y áreas naturales, ya que éstas serían como "islas rodeadas de mar hostil".El pequeño tamaño de las reservas conlleva que haya menos ambientes diferentes y que las poblaciones pequeñas sean más vulnerables. El aislamiento dificulta la llegada de nuevas especies y el reestablecimiento de poblaciones extinguidas.
Un adecuado conocimiento de las relaciones especie-área es de gran importancia en los estudios de evaluación y de inventario de la riqueza biológica de una determinada región. El problema de las relaciones especie-área está siendo reavivado por la creciente necesidad de conservar recursos amenazados por las transformaciones a gran escala. Resulta ahora claro que la cantidad de especies que pueden conservarse en una reserva natural de, digamos, 5 km2, es mucho menor a las que pueden conservarse en una reserva aparentemente igual, pero por ejemplo, de 1000 km2. El tamaño de la reserva, y su distancia a otras reservas, así como su forma, debido al efecto borde, determinan el número de especies que será capaz de albergar.
Fuentes:
www.efn.uncor.edu
www.mesoamerica.org.mx
jueves, 3 de agosto de 2006
Fauna costarricense
Esta tuve que mirarla dos veces antes de darme cuenta de que había algo ahí: una pastinaca semienterrada en la arena.
A pesar de la parsimonia que caracteriza a estos animales, el perezoso de la foto parece ser que hizo un pequeño esfuerzo por sonreir a la cámara.
viernes, 28 de julio de 2006
Captura de libélulas
Antes de ir al campo a capturar cualquier animal (o planta) hay que conocer su distribución y hábitat (es decir, dónde buscar), y su ciclo de vida (especialmente con ciertos animales...para saber qué hora es la mejor para capturarlos). Los métodos de captura son variables en función del animal (nasas -con por ejemplo tortugas-, jaulas, redes -con aves, peces o insectos-, trampas de luz -con insectos nocturnos-...etc). Para capturar libélulas (y otros insectos) se utiliza una manga entomológica. Los insectos capturados se guardan en un insectario portátil o en un pequeño sobre, como se puede observar en la imagen.
Capturar libélulas (anisópteros) es más complejo que capturar caballitos del diablo (zygópteros), ya que las libélulas, hacen giros más rápidos y son más veloces. La estación de vuelo de estos insectos es principalmente en verano. Varía según la latitud y el clima. En algunas zonas vuelan desde mayo a septiembre. En invierno, aunque no vuelan adultos se pueden capturar individuos en la fase larvaria.
martes, 18 de julio de 2006
Historia Natural de las Hormigas
Corrían las últimas décadas del siglo XVII y las primeras del siglo XVIII cuando se produjo en Europa, y especialmente en Francia, esa gran explosión intelectual que conocemos como La Ilustración. Y fué justamente en esa época cuando vivió y desarrolló sus investigaciones el físico y naturalista René Antoine Ferchault de Réaumur, francés, por supuesto, como sugiere su nombre. Desde la metalurgia hasta la botánica, pasando por la avicultura, fueron muchas y muy diversas las materias que despertaron su interés y a las cuales aportó contribuciones de uno u otro modo.
Si bien yo no sabría decir qué disciplina de la ciencia le debe más en cantidad o importancia de avances, tengo entendido que, en cuanto a literatura científica se refiere, su obra más destacable son las inacabadas Memorias Sobre los Insectos. Aunque la idea de Réaumur era publicar diez tomos, sólo seis llegaron a ver la luz: el primero dedicado a orugas y mariposas; el segundo a los enemigos de las orugas; el tercero a los insectos minadores de las hojas, a las polillas y falsas polillas, pulgones y sus enemigos, a los falsos pulgones y a la historia de las agallas de las plantas y sus insectos; el cuarto a los galinsectos y a las moscas de dos alas, el quinto versa sobre varias moscas de cuatro alas y el sexto se compone de suplementos sobre moscas de dos alas. Convendría aclarar aquí que en aquellos tiempos la clasificación de los seres vivos distaba mucho de la actual, y lo que Réaumur entendía por moscas no era lo mismo que entendemos nosotros, al igual que el de los galinsectos fué un grupo inexistente hoy en día.
No obstante, las memorias no terminan con ese sexto tomo de Réaumur. El séptimo tomo quedó inacabado, pero se conserva la parte que fué escrita, aquella en la que el naturalista francés nos habla de los escarabajos y parte de la que trata sobre hormigas.Y es esta última la que da nombre a este artículo.
La Historia Natural de las Hormigas fué traducida en su momento al inglés por el entomólogo W. M. Wheeler, quien agregó multitud de anotaciones, proporcionando así aclaraciones e informacion no carente de interés. No obstante, como por desgracia era de esperar, nunca se pudo leer en castellano... hasta ahora. Hace poco tiempo se publicó en nuestro idioma la traducción de la versión de Wheeler, en una edición de lo más interesante, y ya está a disposición de los que quieran ampliar un poco más su biblioteca. Es, en realidad, un libro poco recomendable si lo que buscáis es aprender sobre el apasionante mundo de las hormigas, más bien es un libro de un gran valor desde el punto de vista de la historia de la ciencia. Réaumur fué pionero en el estudio de la entomología mediante la observación y los experimentos, que describe cuidadosamente en sus textos, explicando procedimientos, resultados y conclusiones, a veces acertadas, a veces erróneas. El libro está inacabado, y sin embargo al final se pueden encontrar algunas de las notas que el autor incluyó en su momento, repletas de observaciones que probablemente consideró dignas de tener en cuenta a la hora de continuar lo que nunca acabó. Su lectura es tan sencilla que bien pudiera regalarse en su cumpleaños a un niño de doce años, y la presentación es bastante agradable, incluyendo incluso algunas fotografías de buena calidad en blanco y negro, aunque tengo que reconocer que, personalmente, me decanto por la postura de cierto crítico que lamentaba la presencia de estas en el lugar de ilustraciones de la época, las cuales hubieran sido más adecuadas dada la naturaleza del libro. Es mi modesta opinión, por supuesto. También echo a faltar la traducción de al castellano de algunas de las citas que Wheeler hace en sus notas, las cuales él dejó también en el idioma original, normalmente latín o francés. Siempre queda la esperanza de que en futuras ediciones se subsane este pequeño inconveniente.
No me queda, pues, otra cosa que recomendar este libro a los amantes de las ciencias naturales, en particular a aquellos apasionados de la zoología y la entomología, y a aquellos interesados en conocer un poco mejor la historia de la ciencia. Podréis hallarlo en diversas librerías por Internet, y si deseáis obtener más información, podéis dirigiros a los foros de www.lamarabunta.org dedicados a la mirmecología y en los que participan los artífices de la traducción del libro y de las fotografías que lo ilustran. Que lo disfrutéis.
lunes, 19 de junio de 2006
El polimorfismo
- molecular, como los genes de grupo sanguíneo en los vertebrados. -cromosómico, como pueden ser los cambios en la estructura y número de los cromosomas, que constituyen una clase especial de caracteres polimorfos.
-proteico, como son las proteínas que tienen diferentes secuencias de aminoácidos (distinta carga neta).
-inmunológico, como la producción de antígenos en vertebrados. Ej: grupos sanguíneos: Sistema AB0, Sistema MN, Sistema Rh.
-fisiológico, como el calabacín, que es muy variable en características tanto vegetativas como reproductivas
-fenotípico, como por ejemplo las variaciones de guisantes lisos/rugoso-verdes/amarillos, la presencia o ausencia de ciertas estructuras dentarias en los mamíferos, las venas de las alas o las alas enteras en los insectos, el modo de enrollarse la concha de los caracoles (dextral vs. sinistral) o la asimetría en los peces planos, son otros casos muy conocidos.
Dentro de esta variante podemos hablar del polimorfismo:
+ mimético: es común en muchas especies de mariposas, en su mayoría tropicales, en las que se dan varios tipos de color dentro de una misma población, cada una de las cuales mimetiza una especie diferente de mal sabor y así consiguen protegerse de las aves insectívoras. Aunque en el género Papilio sólo las hembras son miméticas; en otros géneros pueden ser miméticos los dos sexos
+ de coloración: puede afectar a ambos sexos o a uno solo. Otro ejemplo de polimorfismo de coloración es el que se observa en las conchas de caracoles terrestres. El polimorfismo de coloración limitado al sexo femenino está muy extendido en lepidópteros y odonatos pero aparece raramente en coleópteros, lagartos, aves y en copépodos marinos.
Bibliografía:
- Mayr, E. 1968. Especies Animales y Evolución. Ediciones de la Universidad de Chile; Ediciones Ariel,S.A.
- Margalef, R. 1991. Ecología. Ed. Omega
- Vane-Wright, R. I. 1989. The role of pseudosexual selection in the evolution of butterflies color patterns. In: The Biology of Butterflies (Ed. by I.R.Vane-Wright & P.R.Ackery), pp. 251-253. Princeton, NJ., Princeton University Press.
- http://es.wikipedia.org/wiki/Polimorfismo
- http://webs.uvigo.es/genxb2/research/Polimorfismo.jpg
- http://www.auburn.edu/~madzva1/dardanus.php
Si te interesan los Odonatos (libélulas y los caballitos del diablo):
Estudio del mantenimiento polimorfismo en larvas de Ischnura graellsii Rambur, 1842 (Odonata: Coenagrionidae)
miércoles, 7 de junio de 2006
Los pétalos de la rosa
Yo me quedo con las rosas con espinas. ¿Y vosotros?.
Artículo cedido por cortesía de Registro de Delirios.