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Científicos descubren un microbio marino que produce oxígeno en la oscuridad

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Uno de los investigadores a cargo del estudio señala que este hallazgo puede obligar a replantear el concepto actual del ciclo del nitrógeno marítimo

Un abundante grupo de microbios que viven en los océanos son capaces de producir oxígeno en las profundidades marinas sin necesidad de luz, según un estudio de la Universidad del Sur de Dinamarca publicado este jueves en la revista científica Science.

Los investigadores Beate Kraft y Donald E. Canfield han descubierto que el grupo de microbios conocido como Nitosopumilus maritimus, uno de los organismos vivos más pequeños del planeta y también uno de los más numerosos de los océanos, son capaces de producir oxígeno en oscuridad.

Los Nitosopumilus maritimus son arqueas, microorganismos unicelulares sin núcleo, que oxidan amoniaco a nitrito y que son uno de los principales protagonistas del ciclo del nitrógeno en los océanos.

Para realizar el proceso de oxidación de amoniaco a nitrito, estos microbios necesitan la energía proporcionada por el oxígeno. En aguas donde el oxígeno es abundante, los Nitosopumilus maritimus no tienen problema para captar el combustible de su entorno.

Pero en las profundidades marinas, donde no llega la luz y el oxígeno es escaso, los investigadores daneses descubrieron que el Nitosopumilus maritimus es capaz de generar el oxígeno que necesita a partir del nitrito, lo que convierte a este microbio en uno de lo escasos organismos conocidos capaz de producir oxígeno en la oscuridad.

La mayoría de los organismos que generan oxígeno, como plantas, algas o cianobacterias, lo hacen a través del proceso de fotosíntesis, que requiere luz solar.

Microbios marinos tienen un papel clave en ciclo del nitrógeno

Kraft, profesora asistente en el Departamento de Biología de la Universidad del Sur de Dinamarca, declaró que los microbios Nitosopumilus maritiumus “son realmente abundantes en los océanos, donde juegan un importante papel en el ciclo del nitrógeno”.

La investigadora añadió que para realizar su función, los microbios necesitan oxígeno, por lo que ha sido “una interrogante desde hace tiempo por qué son tan abundantes en aguas donde no hay oxígeno”.

Para entender el proceso, los investigadores colocaron los Nitosopumilus maritimus en un ambiente con escaso oxígeno y observaron que, en pocos minutos, los niveles de oxígeno empezaban a subir.

Los científicos también descubrieron que los microbios solo producen el suficiente oxígeno para soportar su metabolismo por lo que no influyen en los niveles del gas en el planeta.

«Si producen un poco más de oxígeno que lo que necesitan para ellos mismos, rápidamente es absorbido por otros organismos en las cercanías, así que este oxígeno nunca abandona el océano», explicó Kraft.

La profesora añadió que el descubrimiento puede obligar a replantear el concepto actual del ciclo del nitrógeno marítimo. (I)

(Fuente: EFE)

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Científica mexicana ayuda a revelar increíbles criaturas del fondo del océano

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Guadalupe Bribiesca-Contreras es autora de un estudio sobre la diversidad del mar profundo

«Yo la verdad me muero de emoción».

«Es que es impresionante. Hay animales que nunca habíamos visto o comportamientos que nunca habíamos observado, es un mundo completamente diferente».

La científica mexicana Guadalupe Bribiesca-Contreras compartió con BBC Mundo qué sintió al ver por primera vez algunos de los seres que halló con sus colegas a profundidades de hasta más de 5000 metros.

La bióloga marina, investigadora del Museo de Historia Natural de Londres, es la autora principal de un nuevo estudio sobre los hallazgos de una expedición a una zona muy poco estudiada del Océano Pacífico.

Con un vehículo operado en forma remota, los científicos recogieron 55 especímenes del mar profundo que pertenecen a 48 especies diferentes.

Ya se ha confirmado que al menos siete de esas especies son nuevas para la ciencia, explicó Bribiesca-Contreras. Y se cree que en total el número de especies jamás registradas podría llegar a más de 30.

Pero este mundo desconocido, diverso y deslumbrante se encuentra bajo amenaza.

En el océano profundo también hay grandes cantidades de metales y ya existen planes para su explotación.

Recolectar organismos que no sobreviven fuera de su medio natural puede parecer una intervención drástica. Pero los científicos advierten que saber más acerca de los seres del mar profundo es más urgente que nunca para intentar protegerlos.

¿Dónde fueron hallados los animales y a qué profundidades?

La expedición recogió muestras en una región del Océano Pacífico entre Hawái y México que se conoce como la zona Clarion-Clipperton (CCZ por sus siglas en inglés), una vasta área que cubre más de cinco millones de km cuadrados.

Además de planicies abisales «hay allí un montón de montes submarinos y la profundidad varía», señaló la bióloga.

«Varios de los ejemplares que tenemos son de más de 5.000 metros de profundidad, pero algunas muestras se tomaron en montes submarinos a unos 3.200 mt».

Las profundidades en la zona Clarion-Clipperton llegan a unos 5.500 metros, tanto como la altura del Monte Kilimanjaro.

«Imagina solo que te vas a correr cinco kilómetros, cuánto te tardas. Esa es la profundidad a la que recolectamos organismos, es increíble», señaló Bribiesca-Contreras.

La amenaza de la minería en el fondo del mar

La zona Clarion-Clipperton ha atraído en años recientes la atención no solo de la comunidad científica, sino de gobiernos y empresas.

Grandes extensiones de sus planicies están cubiertas de nódulos polimetálicos, trozos de roca del tamaño de una papa ricos en metales como cobalto, níquel, manganeso y cobre.

Estos materiales son utilizados en tecnologías verdes como torres eólicas y autos eléctricos. El interés en extraerlos ha aumentado, especialmente por parte de compañías y gobiernos según los cuales los metales del océano profundo serán esenciales para combatir el cambio climático.

Sin embargo, quienes se oponen a estas iniciativas advierten que la extracción de metales podría devastar vastas áreas del océano y causar un daño irreparable a ecosistemas únicos que aún no son comprendidos.

Para Bribiesca-Contreras, «si no sabemos ni siquiera qué vive ahi no sabemos el daño que va a ocasionar tratar de extraer este recurso».

Expediciones como la del Museo de Historia Natural de Londres son parte de un esfuerzo científico en una carrera contra el tiempo.

Adrian Glover, director del grupo de investigación sobre el mar profundo en el Museo de Historia Natural de Londres, es coautor del nuevo estudio.

«Si bien la minería en aguas profundas es una preocupación medioambiental muy válida, nos encontramos en una situación positiva en la que hemos podido realizar una gran cantidad de investigación fundamental mientras la industria sigue restringida de la explotación a gran escala», afirmó Glover.

«Una gran decisión a nivel de la sociedad sobre la minería en aguas profundas está en el horizonte y nuestro papel es proporcionar la mayor cantidad de datos posible para informar esa decisión lo mejor que podamos».

«Hacen cosas rarísimas»

Bribiesca-Contreras describió a BBC Mundo algunos de los animales extraordinarios hallados en la expedición.

«Por ejemplo, tienes esponjas carnívoras, lo que suena super raro. Uno esperaría que sean como una planta carnívora que está como esperando a que le caiga la comida».

«Pero tenemos vídeos en los que se ve que pasa un camaroncito y la esponja cambia de forma para engullirlo y luego escupe el exoesqueleto».

«Hacen cosas rarísimas, producen luz. También tienen adaptaciones súper raras para reproducción, porque no es como caminar por Londres que está lleno de hombres o de mujeres».

«Allá abajo puedes pasar un kilómetro y no encontrar a alguien de tu misma especie. Entonces tienen adaptaciones donde los machos se convierten en parásitos de las hembras, por lo que las hembras siempre tienen como un reservorio de espermatozoides para cuando quieran reproducirse».

Uno de los especímenes que más llamó la atención de la científica es un erizo.

«Cuando vas a bucear normalmente ves erizos moviéndose pero muy lento. Pues este erizo, cuando se le acerca el vehículo operado remotamente se levanta y comienza como a galopar, lo ves corriendo en el fondo».

La bióloga señaló que en el oeste de la zona Clarion-Clipperton hay muy poco alimento.

«A la zona este le llegan más nutrientes en forma de ‘nieve marina’, todo lo que se va muriendo y no se lo van comiendo en el camino, todo eso va cayendo. Hay más nieve marina en la zona este que en el lado oeste».

Los científicos esperaban ver sólo animales pequeños debido a la falta de alimento.

«Pero encontramos un pepino de mar de más de medio metro y una esponja de como un metro de longitud».

¿Por qué es importante recolectar animales del mar profundo?

La expedición se centró en áreas del oeste de la zona Clarion-Clipperton, que es la parte menos estudiada.

Y otra particularidad del estudio es que recogió muestras de animales grandes.

«Lo que se estudia más comúnmente en esta zona son todos los organismos que viven en el sedimento».

«Agarran un montón de lodo, lo tamizan y todas las cosas chiquititas, gusanos, algunos crustáceos, todo eso es a lo que se ha dado más énfasis. Los animales grandes son muy difíciles de colectar».

La ventaja de contar con especímenes, y no solamente fotos como las tomadas en expediciones anteriores, es que para estudiar estas especies «necesitas tener al ejemplar, contarle los tentáculos, las patas, ver caracteres internos».

Los ejemplares serán comparados por taxónomos expertos con los escasos especímenes considerados tipo de su especie, para así determinar con certeza si efectivamente más de 30 de los organismos colectados son especies nuevas.

Y también será posible realizar estudios de ADN.

«Secuenciamos un gen que se utiliza comúnmente y lo comparamos contra secuencias que ya existen. Pero ese es otro de los grandes problemas, que los animales de mar profundo son tan raros y pertenecen a linajes tan completamente diferentes que no hay nada similar cuando los comparas en bases de datos. Necesitamos empezar a generar bases de datos de mar profundo».

Una expedición, mil preguntas

El estudio generó todo un abanico de interrogantes para Bribiesca-Contreras y sus colegas.

«Nos gustaría investigar cómo se reproducen estos animales y algo que me encantaría saber es cuánto tiempo viven. Han hecho algunos estudios en ciertas esponjas que tienen mil o dos mil años de edad».

«¿Qué tan viejos son los animales que recolectamos? Como decía antes, algunos de los animales que encontramos eran enormes. Y para llegar a ese tamaño en un ambiente con tan poca energía, yo creo que es porque ha pasado mucho tiempo».

Los científicos también esperan investigar cómo se relacionan esos organismos con otros grupos de animales marinos.

«Muchos de estos grupos de mar profundos representan ramas muy largas en el árbol de la vida. Se separaron de grupos de aguas más someras a lo mejor hace cien millones de años, son grupos súper ancestrales».

Guadalupe Bribiesca-Contreras supo de niña cuando crecía en Ciudad de México que quería ser bióloga marina. Aunque entonces nunca había visto el mar, y solo lo conocía por documentales como los de Jacques Cousteau.

Hoy en día y luego de años de estudios y expediciones esa pasión sigue creciendo, junto a un sentimiento de gran respeto por los animales que habitan las profundidades del océano.

«Imagina lo difícil que debe ser vivir en el mar profundo. ¿Cuánto tiempo lleva la especie humana? Es incomparable con algunas de estas especies que sobrevivieron eventos de extinción masiva y tienen linajes de cien millones de años».

«Yo a estos animales los veo hermosos y ante ellos siento sorpresa, admiración y un montón de curiosidad».

«Cada vez que vemos algo tenemos mil preguntas».

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(Fuente: eltiempo)

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Científicos logran resucitan órganos de cerdos muertos

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Los científicos lograron descubrir una forma para que los órganos de los porcinos fallecidos volviesen a funcionar como si el organismo estuviera vivo

Los órganos de varios cerdos que se encontraban muertos, con aproximadamente una hora sin signos vitales, fueron revividos por un grupo de científicos de la Universidad de Yale, que estudia este sistema de “resucitación” desde hace años y han realizado ya varios experimentos.

Después de varios intentos lograron descubrir una forma de traer de vuelta a la vida las células de porcinos fallecidos y que los órganos que conforman el cuerpo volviesen a funcionar como si el organismo estuviera vivo.

Este logro plantea una propuesta que podría cambiar el curso de la medicina, haciendo posible restaurar la función de órganos vitales después de que una persona haya fallecido, reseña National Geographic.

De acuerdo al estudio en el que utilizaron un grupo de cerdos muertos cuyos cuerpos habían estado en el laboratorio por una hora, sin ningún signo vital, el equipo logró bombear la sangre a través de un dispositivo similar a un bypass cardiopulmonar, llamado OrganEx.

En cuanto los organismos recibieron la oxigenación adecuada, las células comenzaron a funcionar como si el cerdo siguiera vivo, sin embargo no tenía conciencia alguna, explica el artículo publicado por la revista Nature.

Las células de sus órganos, incluyendo el corazón, el hígado, los riñones y el cerebro funcionaban de tal forma que parecía que el animal seguía con vida, incluso el cadáver no estaba rígido, como es el caso de otros ejemplares muertos que no fueron tratados con el procedimiento.

El propósito de la investigación según los autores, es encontrar la forma de mantener órganos bien conservados mucho tiempo después de la muerte del donador. Si el objetivo se cumple, la cifra de órganos disponibles para el trasplante podría incrementar significativamente.

Sin embargo, aún existen más estudios científicos por realizar al respecto, así como el debate ético de lo que representa.

(Fuente: elciudadano)

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Descubren que las plantas producen su propia aspirina para protegerse del estrés ambiental

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Un grupo de investigadores de instituciones científicas de Estados Unidos reveló que las plantas producen su propia aspirina, el nombre comercial del ácido salicílico, como medio de regulación y protección ante las diversas amenazas presentes en su entorno, como insectos, calor excesivo y sequía, informó este martes la Universidad de California en Riverside.

De acuerdo con el estudio, publicado en la revista Science Advances, se analizó la respuesta al estrés ambiental en las células de la Arabidopsis, un género de planta herbácea de la familia de las brasicáceas.

Este tipo de estrés suele provocar en todos los organismos vivos la formación de especies reactivas de oxígeno (EOR), unas moléculas que ocasionan daños a nivel celular. Los científicos explicaron que, en el caso de los humanos, las EOR ocasionan quemaduras y pecas cuando son expuestas al sol sin ningún tipo de protección.

Los altos niveles de las EOR en las plantas pueden resultar peligrosas para ellas, pero en cantidades menores estas moléculas tienen una importante función en sus células. En palabras del investigador Jin-Zheng Wang, las EOR pueden ser una “espada de doble filo”, ya que “a niveles no letales” estas actúan como “una llamada de emergencia a la acción, que permite la producción de hormonas protectoras como el ácido salicílico”.

Según los responsables de la investigación, se descubrió que, en una situación de estrés provocada por el calor, la luz solar constante o la sequía, el aparato de producción de azúcar en las células vegetales genera una molécula de alarma inicial, la cual es conocida como MEcPP.

Produciendo su propia aspirina

La acumulación de MEcPP, que también se ha observado en bacterias y en parásitos de la malaria, induce a la producción de ácido salicílico, el cual protege a las células de la planta, específicamente a los cloroplastos, que son los encargados del proceso de la fotosíntesis.

“Es como si las plantas usaran un analgésico para dolores y molestias, tal como lo hacemos nosotros”, señaló la bióloga Wilhelmina van de Ven. Por su parte, el profesor Katayoon Dehesh comentó que, debido a que el “cambio climático” cada vez es más “frecuente”, este compuesto químico ayudaría “a las plantas a resistir el estrés”.

Además, indicó que esperan “aumentar la capacidad de las plantas para” producir ácido salicílico, lo que representaría “un paso adelante para desafiar los impactos del cambio climático en la vida cotidiana”. “Nos gustaría poder utilizar los conocimientos adquiridos para mejorar la resistencia de los cultivos”, mencionó Wang.

(Fuente: n.com)

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