Agenda completa de actividades presenciales y online de Emilio Carrillo para el Curso 2023-2024

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6/8/10

Recomponiendo la historia de la Tierra y la Humanidad

Los descubrimientos científicos se acumulan para poner de manifiesto que la cronología de la vida en el planeta se remonta mucho más atrás de lo que hasta hace poco se creía. Valgan como exponente las dos noticias, divulgadas casi al unísono, que se recogen a continuación:

+Fósiles de Gabón revelan vida compleja multicelular de 2000 millones de años de antigüedad.

+ El gen del esperma humano tiene 600 millones de años y es el mismo en casi todos los animales.





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Fósiles de Gabón revelan vida compleja multicelular de 2000 millones de años de antigüedad

http://www.science20.com

La existencia de organismos pluricelulares, las primeras formas de vida compleja (formadas por varias células) se ha extendido desde los 600 millones de años en el pasado a unos 2000 millones de años, de acuerdo con una investigación publicada en Nature.

Esto significa que la vida organizada es mucho más antigua de lo que estaba científicamente aceptado, aunque obviamente se asumía una existencia más vieja debido a que las primeras trazas de vida aparecieron en forma de organismos procariotas (sin núcleo) hace 3500 millones de años. La “explosión del Cámbrico” hace 600 millones de años marcó una proliferación en el número de especies vivas y vino acompañada de un súbito aumento un la concentración de oxígeno en la atmósfera.

¿Qué sucedió entre hace 3500 millones y 600 millones de años? Los científicos tienen poca información sobre la era del Proterozoico y será clave una mejor comprensión debido a que es durante este crucial periodo en el cual la vida se diversificó; a los procariotas se le añadieron los eucariotas – organismos uni o multicelulares provistos de una organización y metabolismo más complejos. Estos seres vivos de gran tamaño difieren de los procariotas por la presencia de células con un núcleo que contiene ADN.

Mientras estudiaban el paleo-entorno de un yacimiento de fósiles situado cerca de Franceville en Gabón en 2008, Abderrazak El Albani del Laboratoire “Hydrogéologie, Argiles, Sols et Altérations” (CNRS/Universidad de Poitiers) y su equipo descubrieron inesperadamente unos restos fósiles perfectamente conservados en unos sedimentos de 2100 millones de años. Desde entonces, han recopilado más de 250 fósiles, 100 han sido estudiados en detalle y su morfología no puede explicarse mediante mecanismos puramente físicos o químicos.

Estos especímenes, que tienen varias formas y pueden alcanzar de 10 a 12 centímetros, son demasiado grandes y complejos para ser eucariotas o procariotas unicelulares, lo cual establece que distintas formas de vida co-existieron en el inicio del Proterozoico, dado que los especímenes son material vivo fosilizado. Para demostrar esto, los investigadores emplearon técnicas que les permitieron definir la naturaleza de las muestras y reconstruir su entorno: Una sonda de iones capaz de medir el contenido de isótopos de azufre hizo posible cartografiar la distribución relativa de material orgánico con gran precisión.

Esta materia es lo que queda de los organismos vivos, los cuales se han transformado en pirita (un mineral formado por disulfuro de hierro) durante la fosilización. Esto ayudó a los investigadores a distinguir entre los fósiles de los sedimentos gaboneses (hechos de arcilla).

Además, usando un escáner 3D de alta resolución no invasivo (también conocido como microtomógrafo de rayos-X), fueron capaces de reconstruir las muestras en tres dimensiones y evaluar el grado de organización interna con gran detalle sin comprometer la integridad de los fósiles. La forma regular y claramente definida de los fósiles apunta a un grado de organización pluricelular. Estos organismos vivían en colonias: en ocasiones se recopilaron más de 40 especímenes en cada medio metro cuadrado. Por consiguiente, constituyen los eucariotas pluricelulares más antiguos descritos hasta la fecha.

Estudiando las estructuras sedimentarias del lugar, los científicos dicen que han demostrado que estos organismos vivieron en un entorno marino poco profundo (20 a 30 metros), a menudo calmado pero sujeto periódicamente a la influencia combinada de las mareas, olas y tormentas. Para ser capaces de desarrollarse hace 2100 millones de años y diferenciarse en un grado nunca conseguido antes, los autores sugieren que estas formas de vida probablemente se beneficiaron den incremento significativo, aunque temporal, en la concentración de oxígeno en la atmósfera, lo cual ocurrió hace entre 2450 y 2000 millones de años. Luego, hace 1900 millones de años, el nivel de oxígeno en la atmósfera cayó repentinamente.

Hasta ahora, estaba aceptado que la vida pluricelular organizada apareció alrededor de hace 600 millones de años y antes de eso la Tierra estaba poblada principalmente por microbios, tales como virus, bacterias y parásitos, pero dicen que el nuevo descubrimiento mueve el cursor del origen de la vida pluricelular 1500 millones de años al pasado y revela que las células habían empezado a cooperar entre sí para formar estructuras más grandes y complejas que los organismos unicelulares.

También pueden explorarse distintas vías de investigación, tales como la comprensión de la historia de la cuenca gabonesa y por qué se dieron las condiciones necesarias para permitir que existiera esta vida compleja y organizada, junto con una mayor exploración del lugar para mejorar la colección de fósiles y comprar la historia de la oxigenación de la Tierra con la mineralización de las arcillas.

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El gen del esperma humano tiene 600 millones de años y es el mismo en casi todos los animales

http://www.plosgenetics.org/home.action

La función del gen Boule, responsable de la producción de esperma, ha permanecido inalterada a lo largo de la evolución y se encuentra en casi todos los animales, según defiende una nueva investigación de la Northwestern University Feinberg School of Medicine de Chicago (EE UU).

Del mismo modo que los estilos de ropa "sexy" cambian de un año para otro y difieren de una cultura a otra, los genes "sexys" (así los llaman en EE UU) o genes específicos del sexo, también cambian de forma rápida.

Sin embargo, el gen Boule, responsable de la producción de esperma, ha permanecido inalterado a lo largo de la evolución y se encuentra en casi todos los animales. Así lo indica un estudio de la Northwestern University Feinberg School of Medicine de Chicago (EE UU) que ha publicado la revista de acceso abierto PLOS Genetics.

"Ésta es la primera evidencia clara que sugiere que nuestra habilidad para producir esperma es muy antigua, y que se originó probablemente durante el amanecer de la evolución animal, hace 600 millones de años", comenta Eugene Xu, autor principal del estudio y profesor adjunto de obstetricia y ginecología en Feinberg. "Este hallazgo apunta a que es probable que toda la producción de esperma animal provenga de un prototipo común", puntualiza el experto.

Boule, un papel vital en la perpetuación de las especies animales

Este descubrimiento permite comprender mejor la esterilidad masculina, supone un objetivo potencial para desarrollar un medicamento anticonceptivo masculino, y constituye una nueva dirección para el desarrollo futuro de pesticidas y medicinas contra parásitos infecciosos o portadores de gérmenes.

"Un gen específico del esperma como Boule supone un objetivo ideal para un medicamento anticonceptivo masculino", apunta Xu. "Esto resulta muy sorprendente, ya que la selección natural actúa sin miramientos sobre la producción de esperma", dice el profesor, “pues tiende a cambiar debido a potentes presiones selectivas sobre los genes específicos del esperma que los obligan a evolucionar. Existe una presión adicional para ser un súper macho y mejorar el éxito reproductivo. Éste es el único elemento específicamente sexual que no ha cambiado entre las especies. Su importancia debe ser tal que no puede cambiar."

Eugene Xu, que descubrió el gen humano en 2001, precisa que el gen Boule es “probablemente el gen específico del esperma humano más antiguo jamás descubierto”.

Xu buscó y descubrió la presencia del gen Boule en el esperma de diferentes líneas evolutivas: la humana, la de un mamífero, la de un pez, la de un insecto, la de una lombriz y la de un invertebrado marino. Para estudiar todo el espectro del desarrollo evolutivo, el experto confeccionó una lista; necesitaba esperma de un erizo de mar, de un gallo, de una mosca de la fruta, de un humano y de un pez.

Antes de estos hallazgos, no se sabía si el esperma producido por las diversas especies animales provenía del mismo prototipo. Por ejemplo, tanto los pájaros como los insectos vuelan, pero las alas de las moscas y las de los pájaros se originaron de forma totalmente independiente.

Desde los insectos hasta los mamíferos

Los científicos de la Northwestern de Chicago, apoyados por los Institutos Nacionales de Salud de EE UU (NIH, por sus siglas en inglés), han descubierto que Boule parece ser el único gen conocido exclusivamente necesario para la producción de esperma de todos los animales, desde los insectos hasta los mamíferos.

"Nuestros descubrimientos también revelan que los humanos, a pesar de nuestra complejidad, poseemos un elemento fundamental que compartimos con todas las líneas evolutivas, hasta las más sencillas, como la de la mosca", añade Xu.

"Ahora contamos con un firme candidato para controlar su reproducción", dijo Xu. "Nuestro trabajo sugiere que trastocar la función de Boule en animales posiblemente perturbe su reproducción y permita mantener bajo control parásitos o gérmenes peligrosos. Esto podría constituir una nueva dirección para el desarrollo futuro de pesticidas o medicinas contra parásitos infecciosos o portadores de gérmenes."

Para afianzar aún más la hipótesis de que Boule está presente en todos los animales que producen esperma y huevos, Xu examinó también el genoma de uno de los animales más primitivos, la anémona de mar, en busca del gen. Decidió explorar su genoma porque el esperma del erizo de mar es difícil de obtener y pocos laboratorios estudian este animal. Cuando Xu identificó el gen Boule en el genoma de la anémona de mar, su teoría quedó confirmada de forma contundente.

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