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Buscan proteger ajolote de Xochimilco

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Investigadores de UGA Cinvestav analizaron los procesos de metamorfosis del Ambystoma velasci con la intención de posicionarlo como modelo de investigación biomédica

En peligro crítico, es como considera la Norma Oficial Mexica 59-Semarnat-2010 al ajolote mexicano (Ambystoma mexicanum), por lo que está sujeto a protección especial por parte de las autoridades nacionales. Diversas razones han llevado a la especie a esas condiciones, que van de la invasión y deterioro de su hábitat, hasta su explotación para diferentes actividades humanas, incluida la investigación

Una de las razones por la que es ampliamente estudiado el ajolote mexicano son las características de regeneración fisiológica, y eso ha llevado a grupos de investigadores de diferentes partes del mundo a analizar al organismo desde distintos ángulos.

Eso llevó a expertos de la Unidad de Genómica Avanzada (UGA) del Cinvestav a buscar una alternativa con el fin de que la comunidad científica, interesada en este animal, emplee un pariente con similares condiciones regenerativas. Se trata del Ambystoma velasci, también conocido como ajolote del altiplano, cuya población, a diferencia de su pariente de Xochimilco, está en menor riesgo.

De acuerdo con Luis Alfredo Cruz Ramírez, adscrito a la UGA, el ajolote del altiplano es capaz de realizar metamorfosis en respuesta al ambiente una vez que alcanza la madurez sexual; es decir, al haber un cambio en temperatura o nivel de agua se convierte en una salamandra terrestre. Durante esa transformación fisiológica, el animal modifica su corazón, que pasa de dos a tres cavidades y su aparato respiratorio madura sus pulmones para respirar fuera del agua.

Esas características son similares a las experimentadas por el cuerpo humano durante la gestación y salida del vientre materno, por lo que la investigación del Ambystoma velasci también podría ser de mucha utilidad para la biomedicina.

El grupo de investigación, liderado por Cruz Ramírez, analizó el transcriptoma (lectura de la colección de genes que se expresan en las células) del corazón, pulmones y branquias del ajolote del altiplano durante el proceso metamórfico, que sin ser idénticos al de los humanos, podrían identificarse algunas proteínas o genes involucrados en la maduración de esos órganos en el proceso de gestación y nacimiento.

En el estudio de transcriptoma en los ajolotes del atiplano, los investigadores del Cinvestav, identificaron diferentes agrupamientos de genes relacionados con la expresión que se enciende en cada etapa de un tejido específico. De esa manera determinan la posible función molecular de cada agrupación de genes de acuerdo con el proceso de maduración durante la metamorfosis.

Este estudio es una de los primeros realizados en torno a la genómica de esta especie de ajolote, el cual fue iniciado en 2014 como parte de la investigación doctoral de Janet Palacios Martínez, para lo cual obtuvieron especímenes de ajolote maduros en una unidad de manejo ambiental del estado de Hidalgo, con característica similares en talla y capacidad de metamorfosearse.

“Primero Janet estandarizó las diferentes etapas de la metamorfosis basándose en análisis morfométricos que indicaban cómo y cuándo se absorbía la branquia y las aletas; después fijamos y congelamos el organismo para obtener branquias, corazón y pulmón, con lo que fue posible obtener el RNA y realizar la secuenciación genética”, explicó Alfredo Cruz Ramírez.

La intención del estudio era saber cómo se reprograma genéticamente un tejido del ajolote del altiplano durante el proceso de metamorfosis, al tiempo que sirva como prueba para poder emplear a esta especie en estudio de regeneración de tejidos.

“Si podemos darle este valor de investigación a la especie, que no está en peligro de extinción, y hacerla un modelo de estudio viable en el tema de regeneración y metamorfosis, podemos dar razones a otros grupos de investigación de distintas partes del mundo para emplear este ajolote (Ambystoma velasci) en lugar del que está en peligro de extinción (Ambystoma mexicanum)”, sostuvo el investigador.

*La versión  preprint de esta investigación puede consultarse en BioRxiv

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El impacto de Chicxulub produjo un poderoso tsunami global

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El asteroide que impactó en la Tierra hace 66 millones de años y acabó con los dinosaurios también desencadenó un gigantesco tsunami que devastó el fondo del océano a miles de kilómetros.

Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Michigan (UM), publicado en la revista AGU Advances, presenta la primera simulación global del tsunami del impacto de Chicxulub que se publica en una revista científica revisada por pares. Además, los investigadores de revisaron el registro geológico en más de 100 lugares de todo el mundo y encontraron pruebas que apoyan las predicciones de sus modelos sobre la trayectoria y la potencia del tsunami.

«Este tsunami fue lo suficientemente fuerte como para perturbar y erosionar los sedimentos en las cuencas oceánicas de medio mundo, dejando una brecha en los registros sedimentarios o un revoltijo de sedimentos más antiguos», explica la autora principal Molly Range, quien realizó el estudio de modelado para una tesis de maestría bajo la dirección del oceanógrafo físico de la UM y coautor del estudio Brian Arbic y el paleoceanógrafo de la UM y coautor del estudio Ted Moore.

La revisión del registro geológico se centró en las «secciones límite», sedimentos marinos depositados justo antes o después del impacto del asteroide y la posterior extinción masiva K-Pg, que cerró el Período Cretácico. «La distribución de la erosión que observamos en los sedimentos marinos del Cretácico superior coinciden con los resultados de nuestro modelo, lo que nos da más confianza en las predicciones del modelo», señala Range, que comenzó el proyecto como estudiante en el laboratorio de Arbic en el Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente.

Los autores del estudio calcularon que la energía inicial del tsunami de impacto era hasta 30.000 veces mayor que la del tsunami del terremoto del Océano Índico de diciembre de 2004, que mató a más de 230.000 personas y es uno de los mayores tsunamis de los que se tiene constancia. Las simulaciones muestran que el tsunami se irradió principalmente hacia el este y el noreste en el Océano Atlántico Norte, y hacia el suroeste a través del Canal de América Central (que solía separar América del Norte y América del Sur) en el Océano Pacífico Sur, donde la velocidad de las corrientes submarinas probablemente superó los 20 centímetros por segundo (0,4 mph), una velocidad lo suficientemente fuerte como para erosionar los sedimentos de grano fino del fondo marino.

Por el contrario, el Atlántico Sur, el Pacífico Norte, el Océano Índico y la región que hoy es el Mediterráneo quedaron ampliamente protegidos de los efectos más fuertes del tsunami, según la simulación del equipo. En esos lugares, las velocidades de las corrientes modeladas fueron probablemente inferiores al umbral de 20 cm/seg.

Para la revisión del registro geológico, Moore, de la UM, analizó los registros publicados de 165 secciones de límites marinos y pudo obtener información utilizable de 120 de ellas. La mayoría de los sedimentos procedían de núcleos recogidos durante proyectos científicos de perforación oceánica.

El Atlántico Norte y el Pacífico Sur fueron los lugares con menos sedimentos completos e ininterrumpidos del límite K-Pg. En cambio, el mayor número de secciones completas del límite K-Pg se encontró en el Atlántico Sur, el Pacífico Norte, el Océano Índico y el Mediterráneo.

«Encontramos corroboración en el registro geológico de las zonas previstas de máximo impacto en el océano abierto –asegura Arbic, profesor de ciencias de la tierra y del medio ambiente que supervisó el proyecto–. Las pruebas geológicas refuerzan definitivamente el trabajo».

De especial importancia, según los autores, son los afloramientos del límite K-Pg en las costas orientales de las islas norte y sur de Nueva Zelanda, que están a más de 12.000 kilómetros (7.500 millas) del lugar de impacto de Yucatán.

Los sedimentos neozelandeses, fuertemente alterados e incompletos, denominados depósitos olistostromales, se pensó en un principio que eran el resultado de la actividad tectónica local. Pero dada la edad de los depósitos y su ubicación directamente en la trayectoria modelada del tsunami del impacto de Chicxulub, el equipo de investigación dirigido por la U-M sospecha un origen diferente. «Creemos que estos depósitos registran los efectos del tsunami de impacto, y ésta es quizá la confirmación más contundente de la importancia global de este acontecimiento», explica Range.

La parte de la modelización del estudio utilizó una estrategia en dos fases. En primer lugar, un gran programa informático llamado hidrocódigo simuló los primeros 10 minutos caóticos del evento, que incluían el impacto, la formación del cráter y el inicio del tsunami. Ese trabajo fue realizado por el coautor Brandon Johnson, de la Universidad de Purdue.

Basándose en los resultados de estudios anteriores, los investigadores modelaron un asteroide de 14 kilómetros de diámetro que se movía a 12 kilómetros por segundo (27.000 mph). El asteroide chocó contra una corteza granítica recubierta de gruesos sedimentos y aguas oceánicas poco profundas, provocando un cráter de unos 100 kilómetros de ancho y expulsando densas nubes de hollín y polvo a la atmósfera.

Dos minutos y medio después de que el asteroide impactara, una cortina de material expulsado empujó una pared de agua hacia fuera del lugar de impacto, formando brevemente una ola de 4,5 kilómetros de altura que se redujo a medida que los eyectados caían hacia la Tierra. Diez minutos después del impacto en Yucatán, y a 220 kilómetros del punto de impacto, una ola de tsunami de 1,5 kilómetros de altura -con forma de anillo y que se propaga hacia el exterior- comenzó a barrer el océano en todas direcciones.

A los 10 minutos, los resultados de las simulaciones del hidrocódigo iSALE de Johnson se introdujeron en dos modelos de propagación de tsunamis, MOM6 y MOST, para seguir las olas gigantes a través del océano. El MOM6 se ha utilizado para modelar tsunamis en las profundidades del océano, y la NOAA utiliza el modelo MOST de forma operativa para las previsiones de tsunamis en sus Centros de Alerta de Tsunamis.

«El gran resultado aquí es que dos modelos globales con formulaciones diferentes dieron resultados casi idénticos, y los datos geológicos de las secciones completas e incompletas son consistentes con esos resultados –destaca Moore, profesor emérito de ciencias de la tierra y del medio ambiente–. Los modelos y los datos de verificación coinciden perfectamente».

Según la simulación, una hora después del impacto, el tsunami se había extendido fuera del Golfo de México y hacia el Atlántico Norte; cuatro horas después las olas habían atravesado el Canal de América Central y se habían adentrado en el Pacífico; 24 horas después del impacto, las olas habían atravesado la mayor parte del Pacífico por el este y la mayor parte del Atlántico por el oeste y habían entrado en el océano Índico por ambos lados y a las 48 horas del impacto, las olas del tsunami habían alcanzado la mayor parte de las costas del mundo.

Además, los modelos indican que la altura de las olas en mar abierto en el Golfo de México habría superado los 100 metros , con alturas de ola de más de 10 metros cuando el tsunami se acercó a las regiones costeras del Atlántico Norte y a partes de la costa del Pacífico de Sudamérica.

«Dependiendo de las geometrías de la costa y del avance de las olas, la mayoría de las regiones costeras se inundarían y erosionarían en cierta medida –según los autores–. Cualquier tsunami documentado históricamente palidece en comparación con este impacto global».

(Fuente: Europa Press)

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Nobel de Medicina premia hallazgos sobre la evolución humana

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  • El científico sueco Svante Paabo ha revelado cuestiones clave sobre nuestro sistema inmune y qué nos diferencia de nuestros primos extintos.

ESTOCOLMO, Suecia. — El científico sueco Svante Paabo ganó el premio Nobel de Medicina de este año por sus descubrimientos sobre la evolución humana, que han revelado cuestiones clave sobre nuestro sistema inmune y qué nos diferencia de nuestros primos extintos, según el comité que otorga el galardón.

Paabo ha liderado el desarrollo de nuevas técnicas que permitieron a los investigadores comparar el genoma de los humanos modernos y de otros homínidos, los neandertales y denisonvanos.

Aunque los primeros huesos de Neanderthal se descubrieron en el siglo XIX, no fue hasta investigar su ADN cuando pudieron comprender los científicos los lazos entre especies.

Esto incluye aprender sobre la época en la que los humanos modernos y los neandertales divergieron como especies, lo que se cree ocurrió hace unos 800.000 años, indicó Anna Wedell, presidenta del Comité del Nobel.

«Paabo y su equipo también descubrieron inesperadamente que se había producido una transferencia de genes de neandertales a homo sapiens, lo que demostraba que tuvieron hijos juntos durante periodos de coexistencia», explicó.

Esa transferencia de genes entre especies de homínidos afecta a la reacción del sistema inmune de los humanos modernos ante infecciones como la del coronavirus. La gente fuera de África tiene en torno a un 1 y un 2% de genes neandertales.

Paabo, de 67 años, realizó sus estudios premiados en Alemania en la Universidad de Múnich y en el Instituto Max Planck de Antropología Evolucionaria en Leipzig. Paabo es hijo de Sune Bergstrom, que ganó el Nobel de Medicina en 1982.

El premio daba inicio a una semana de galardones. El martes se anunciaría el ganador en la categoría de Física, el miércoles el de Química y el de Literatura el jueves. El Nobel de la Paz de 2022 se anunciaría el viernes, y el de Economía el 10 de octubre.

El Nobel de Medicina del año pasado fue para David Julius y Ardem Patapoutian por sus descubrimientos sobre cómo el cuerpo humano percibe la temperatura y el tacto.

El premio incluye 10 millones de coronas suecas (casi 900,000 dólares) en efectivo y se entrega el 10 de diciembre en una gala. El dinero procede de un fondo dejado por el creador del premio, el inventor sueco Alfred Nobel, que murió en 1985.

(Agencia: AP)

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Una cucaracha carnívora ‘extinta’ reaparece después de 90 años

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La cucaracha que se alimenta de madera de la isla de Lord Howe (Panesthia lata)

Una gran cucaracha carnívora sin alas, exclusiva de la isla Lord Howe de Australia y que se creía extinta desde la década de 1930, ha sido redescubierta por un estudiante de Biología.

«Durante los primeros 10 segundos más o menos, pensé ‘No, no puede ser’», dijo Maxim Adams, estudiante de honor del profesor Nathan Lo en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad de Sydney. «Quiero decir, levanté la primera piedra debajo de este enorme árbol de higuera de Bengala, y allí estaba».

«Encontramos familias de ellas, todos bajo este baniano», dijo el científico principal Nicholas Carlile del Departamento de Planificación y Medio Ambiente (DPE) de Nueva Gales del Sur, quien estaba con Adams explorando North Bay, una playa aislada de arena blanca a la que solo se puede acceder a pie o por el agua. «De hecho, Maxim y Nathan estuvieron allí el resto de la semana, buscaron debajo de todos los demás banianos en North Bay, pero no encontraron nada».

Se creía que la singular cucaracha que se alimenta de madera de la isla de Lord Howe (Panesthia lata), que alguna vez se extendió por todo el archipiélago, se había extinguido tras la llegada de las ratas a la isla en 1918. Durante las próximas décadas, las búsquedas descubrieron poblaciones dispersas de parientes cercanos en dos pequeñas islas en alta mar. Pero el grupo redescubierto es genéticamente diferente de aquellos, informa Eureka Alert.

«La supervivencia es una gran noticia, ya que han pasado más de 80 años desde que se vio por última vez», dijo el presidente de la junta de la isla Lord Howe, Atticus Fleming, sobre el hallazgo, realizado por primera vez en julio de 2022. «La isla Lord Howe es realmente un lugar espectacular, es más antigua que las islas Galápagos y alberga 1.600 especies nativas de invertebrados, la mitad de las cuales no se encuentran en ningún otro lugar del mundo.

«Estas cucarachas son casi como nuestra propia versión de los pinzones de Darwin, separadas en pequeñas islas durante miles o millones de años, desarrollando su propia genética única», agregó.

Puede que no sean lindas ni tiernas, pero las cucarachas son la piedra angular para mantener un ecosistema saludable en la isla, ya que actúan como importantes recicladores de nutrientes, importantes para acelerar la descomposición de los troncos y como fuente de alimento para otras especies. Es por eso que los científicos habían estado explorando la viabilidad de reintroducirlos en la isla principal desde islotes en alta mar. Ahora no tienen que hacerlo.

«Todavía hay mucho que aprender», dijo el profesor Lo, jefe del Laboratorio de Ecología Molecular, Evolución y Filogenética (MEEP) en la Facultad de Ciencias Ambientales y de la Vida. «Esperamos estudiar su hábitat, comportamiento y genética y aprender más sobre cómo lograron sobrevivir, a través de más experimentos en la isla».

La cucaracha sin alas mide entre 22 y 40 mm de largo, con un color de cuerpo metálico que varía de rojizo a negro. Australia alberga 11 especies de cucarachas de madera Panesthia, poderosas madrigueras que viven en el interior y se alimentan de troncos podridos en la selva tropical y los bosques abiertos en la costa norte y este de Australia.

Llevan microorganismos especializados en sus entrañas que ayudan a digerir la celulosa de la madera. Las hembras dan a luz ninfas que se mantienen en grupos familiares con los adultos. Pero los artrópodos únicos se comportan de manera diferente y pueden haber sido mal llamados.

(Fuente: europapress)

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