TRIPEDALIA CYSTOPHORA: Criaturas fantasmales que no dejan de llamar la atención

Un equipo de biólogos ha sugerido que las medusas desprovistas de cerebro pueden aprender de la experiencia, al igual que los humanos u otras criaturas complejas, según un estudio de la Universidad de Kiel (Alemania) y la Universidad de Copenhague publicado esta semana en la revista Nature. Los investigadores lograron entrenar a cubomedusas (su nombre alude a su forma cúbica) de la especie ‘Tripedalia cystophora’ para que aprendieran a detectar y esquivar obstáculos, explica un comunicado de la universidad alemana. Las ‘Tripedalia cystophora’, muy pequeñas y venenosas, habitan en el mar Caribe y se alimentan de crustáceos que viven en las raíces submarinas de los manglares, por lo que tienen que maniobrar constantemente para no dañar su blando cuerpo. Al igual que otras medusas, no tienen cerebro y controlan sus cuerpos a través de una red distribuida de neuronas. Para descubrir cómo se adaptan a un entorno cambiante, los científicos llevaron a cabo una serie de experimentos. Para empezar, colocaron a las medusas en un tanque lleno de agua, en cuyas paredes estaban pintadas unas bandas que imitaban a las raíces de los manglares. El contraste de estas bandas varió de una prueba a otra. Los científicos descubrieron que cuando el contraste era alto, las ‘T. cystophora’ no nadaban demasiado cerca de las paredes de la cisterna, pero cuando el contraste bajaba, chocaban contra ellas. Sin embargo, luego de unos minutos, la frecuencia de estas colisiones se redujo a la mitad, lo que sugiere que simplemente aprendieron a evitar obstáculos. Los autores del estudio concluyeron que las cubomedusas aprendieron de sus errores recordando los momentos en los que chocaron contra las paredes y luego cambiaron su comportamiento, lo que apunta a que las ‘Tripedalia cystophora’ son capaces de desarrollar un aprendizaje asociativo. «Aunque son animales tan simples, tienen una capacidad visual impresionante que utilizan para cambiar su comportamiento», comentó el doctor Jan Bielecki, del Instituto de Fisiología de la Universidad de Kiel. «Antes se suponía que las medusas solo podían manejar las formas más simples de aprendizaje, incluida la habituación, es decir, la capacidad de acostumbrarse a un determinado estímulo, como un sonido constante o un tacto constante. Ahora vemos que las medusas tienen una capacidad de aprendizaje mucho más refinada y que pueden aprender de sus errores. Y, al hacerlo, modifican su comportamiento», explicó Anders Garm, profesor asociado del Departamento de Biología de la Universidad de Copenhague. Es probable que la capacidad de aprendizaje asociativo sea una propiedad fundamental de cualquier sistema nervioso. «Para la neurociencia fundamental, esto es una gran noticia. Proporciona una nueva perspectiva sobre lo que se puede hacer con un sistema nervioso simple. Esto sugiere que el aprendizaje avanzado puede haber sido uno de los beneficios evolutivos más importantes del sistema nervioso desde el principio», concluyó Garm.

SPLIT APPLE ROCK: Una extraña formación rocosa partida en el mar

Está constituida de granito y presenta una forma parecida a una manzana que ha sido cortada por la mitad. Se encuentra en las aguas del mar de Tasmania, a unos cincuenta metros de la costa entre Kaiteriteri y Marahau. Se estima que puede tener aproximadamente 120 millones de años. Esta curiosa y llamativa formación está en aguas poco profundas durante la marea baja, lo cual permite que sea accesible a través de vadeo, es decir, por vehículos terrestres que pueden transitar sobre el agua cuando está no cubre demasiado. Del mismo modo, la Split Apple Rock es una atracción turística importante para los barcos y embarcaciones de recreo que se mueven a lo largo de las orillas del Parque Nacional Abel Tasman. La hendidura que ha producido que se abra la roca y muestre esos dos lados de la “manzana”, fue producida por un hecho natural. Pero se desconoce cuándo sucedió esto exactamente y, por lo tanto, la ruptura de la roca ha producido explicaciones mitológicas. Por ejemplo, según la leyenda maorí, la división se produjo por la lucha entre dos dioses para poseerla. Para resolver el problema, utilizaron su enorme fuerza divina para romperla por la mitad. De ahí procede su nombre maorí para la roca, Tokangawhā, que significa “roca abierta por un estallido”. Una teoría más científica es que el agua se filtró en una grieta en la roca y luego se congeló durante la edad de hielo, expandiéndose con el paso del tiempo hasta dividirla y producir la forma actual. Abel Tasman se encuentra en el extremo norte de la parte sur de Nueva Zelanda. Aunque es el más pequeño del país, es una de las áreas más bellas y populares de Nueva Zelanda, con 225 kilómetros cuadrados de exuberante bosque nativo entrelazado con senderos para caminar y bordeado por playas doradas y estuarios arenosos con aguas turquesas y arroyos cristalinos que caen. En su parte baja presenta valles musgosos que se unen al océano. Los pequeños asentamientos de Marahau y la Bahía de Wainui son los puntos de entrada y salida al parque, a los cuales se puede acceder por carretera desde la ciudad de Motueka o Takaka. Pero una vez llegados a esos puntos, no existen caminos para vehículos, y el acceso debe realizarse a pie o en bote, lo que hace que los tramos norte del parque sean más remotos y pacíficamente hermosos. El paisaje de Abel Tasman tiene una acusada presencia de fauna marina como lobos marinos, que nadan o descansa sobre las rocas a lo largo de la costa; innumerables aves marinas, pingüinos y, durante los meses de noviembre y diciembre, delfines y orcas. Por cierto, las tres islas más grandes del parque son Tonga, Adele y Fisherman, y albergan muchas plantas nativas y especies animales que ya no se encuentran en el continente cercano. Hay una gran colonia de crías de focas en la isla de Tonga, que no es adecuada para el acceso público, y los botes o kayaks no pueden acercarse a más de 20 metros. No cabe duda que nuestro planeta – que algunos dementes como el incapacitado físico y mental de Joe Biden pretenden destruir – no deja de sorprendernos.

PRODUCTO DE LA MUTACIÓN: ¿Es posible la existencia de tiburones de varias cabezas?

Hace unos días se me ocurrió navegar por las diferentes plataformas de vídeo en streaming a la búsqueda de una película interesante. Al final encontré una con un título que me llamo la atención, “El ataque del tiburón de cinco cabezas” Era sábado por la tarde y llovía, así que me animé a verla. La película se inicia directamente con una secuencia en la que dos fotógrafos y cuatro modelos estaban tomando fotografías en un yate y en el agua frente a Puerto Rico, cuando la aleta dorsal de un tiburón rompe la superficie del mar cercano. Comienzan a fotografiar al tiburón, sin darse cuenta de que nada hacia ellos hasta que es demasiado tarde y un enorme tiburón de 4 cabezas emerge del agua, devorando a todos a bordo del yate. Entonces, un cazador lo persigue y logra dispararle con un arpón de sonar pero el monstruo huye. Sin embargo, no deja de mutar y a su cola le crece una boca y se convierte en una quinta cabeza. Con esto ya tuve suficiente y dejé de ver la película. Pero me surgió la duda: ¿se habrá encontrado alguna vez un tiburón de varias cabezas? Contra lo que podéis imaginar. La respuesta es sí, y además parece que tenga más de una cabeza es un hecho que cada vez se da con más frecuencia. A la presencia de dos cabezas en el mundo animal se le denomina técnicamente bicefalia y hace referencia a dos gemelos fusionados uno al lado de otro con dos cabezas totalmente separadas y un único cuerpo. En el caso de los tiburones, parece que todo empezó en septiembre del 2008, cuando un pescador envió al National Geographic unas fotografías de un embrión de tintorera (Prionace glauca) con dos cabezas. Posteriormente, en el 2011, varios científicos publicaron un estudio sobre embriones de tintoreras bicéfalas provenientes de hembras capturadas en California. En este estudio no se explica la causa de esta bicefalia, aunque se especula que puede ser debida a infecciones parasitarias, tumores, alimentación deficiente o anormalidades genéticas. No obstante, sí que se comenta que las deformidades de los tiburones durante su desarrollo acostumbran a ser cefálicas y, en cambio, las anormalidades posnatales implican sobre todo deformidades de la columna vertebral. Más tarde, en 2013, se describió por primera vez la bicefalia en el tiburón sarda (Carcharhinus leucas). En el estudio, llevado a cabo por Wagner et al. (2003), se indica que el examen externo, la radiografía y la resonancia magnética revelaron que se trataba de un caso de bicefalia en el que el esqueleto axial y los órganos internos se habían dividido en sistemas paralelos antes de la cintura pectoral, dando lugar a dos cabezas bien desarrolladas. Pero no fue hasta el 2016 que Sans-Coma, describió un caso de bicefalia en el olayo atlántico (Galeus atlanticus). En este caso, el ejemplar bicéfalo fue detectado entre 797 embriones destinados a estudios cardiovasculares. Cada cabeza tenía dos ojos, un cerebro, una notocorda y cinco aperturas branquiales en cada lado de la cabeza. Las dos cabezas estaban fusionadas detrás de las branquias. Cabe destacar que, aún teniendo dos esófagos, dos estómagos y dos hígados, solo tenía un intestino. Los autores de este estudio indicaron que la causa más plausible de la bicefalia podía ser un trastorno genético. Parece que continúan apareciendo tiburones de dos cabezas. No hay una explicación clara sobre cuál es la causa de la aparición de este fenómeno tan curioso. Según recoge National Geographic, otro estudio reciente liderado por el científico marino Nicolas Ehemann que ha examinado dos especímenes de tiburones con dos cabezas hallados en el Mar Caribe, apunta que si los fetos con dos cabezas son más frecuentes en la naturaleza, y la sobrepesca podría ser la responsable de la mutación. En cualquier caso, tal como explica Ehemann, las deformaciones son difíciles de estudiar porque sólo se dispone de los pocos ejemplares que se encuentran al azar, desconociendo su número real y si algunas han podido llegar a la edad adulta. Sea cual sea la causa, la industria del cine continúa en su línea habitual de presentarlo con la mayor cantidad posible de cabezas. ¿Dónde está el límite en el número que puede poseer un tiburón? Parece que para Hollywood esta pregunta no tiene respuesta. Por cierto, ya se está anunciando que en los próximos meses estrenaran más películas del mismo corte. Y qué me dicen de aquellos tiburones que salen volando de los tornados atacando a los humanos en tierra? Mejor lo dejamos allí.

PLANTAS CARNÍVORAS: Suculentas por fuera, mortales por dentro

En el reino vegetal, un grupo asombroso y enigmático de seres verdes desafía nuestras nociones convencionales sobre las plantas: las plantas carnívoras. Estos especímenes únicos han evolucionado para prosperar en entornos pobres en nutrientes, y han desarrollado estrategias ingeniosas para cazar y consumir presas vivas. Las plantas carnívoras son un grupo diverso y especializado que se encuentran en todo el mundo, desde hábitats húmedos y pantanosos hasta suelos ácidos y pobres en nutrientes. A diferencia de las plantas típicas que dependen de la fotosíntesis, estas especies han desarrollado estrategias para capturar, matar y descomponer presas, generalmente insectos y pequeños invertebrados. Esta adaptación les permite obtener nutrientes esenciales, como nitrógeno y fósforo, de sus presas, lo que les permite sobrevivir en condiciones ambientales desfavorables. Cada especie de planta carnívora ha evolucionado de manera única para atrapar a sus presas. Algunas utilizan trampas con estructuras especializadas, como hojas modificadas que se asemejan a jarros o embudos, mientras que otras emplean pelos o glándulas pegajosas para atrapar a sus víctimas. Unas pocas incluso son capaces de movimientos rápidos para cerrar sus trampas en respuesta a un estímulo táctil o químico. Una vez que la presa ha sido capturada, la planta activa mecanismos para asegurar que la presa no escape y que sus enzimas digestivas comiencen a descomponer los tejidos. Este proceso de digestión liberará los nutrientes vitales que la planta requiere para crecer y prosperar en su entorno desafiante. La evolución de las plantas carnívoras ha sido un caso fascinante de adaptación a entornos hostiles. A lo largo de millones de años, estas especies han desarrollado mecanismos de caza altamente especializados y han optimizado sus estructuras para atraer y retener a sus presas. Estas adaptaciones evolutivas les permiten maximizar la eficiencia de la captura y la digestión de presas, lo que asegura su supervivencia y reproducción. Las plantas carnívoras juegan un papel crucial en la ecología de los hábitats en los que se encuentran. Al depredar a insectos y otros invertebrados, controlan las poblaciones de ciertas especies y contribuyen al equilibrio ecológico en esos ecosistemas. Además, al proporcionar nutrientes adicionales a través de su dieta carnívora, estas plantas pueden influir en la competencia entre diferentes especies vegetales en su entorno. Por cierto, hay algo maravillosamente inquietante en una planta que devora animales, quizá porque destroza cualquier idea preconcebida. Carlos Linneo, el gran naturalista sueco del siglo XVII que ideó nuestro sistema de clasificar a los seres vivos, se rebelaba ante la idea de su existencia. El hecho de que un atrapamoscas devorara realmente insectos era para él “contrario al orden de la naturaleza establecido por Dios”. Llegó a la conclusión de que las plantas sólo atrapaban insectos por accidente, y que en cuanto el infeliz insecto dejara de forcejear, sin ninguna duda la planta abriría las hojas y lo dejaría libre. Charles Darwin sabía que no era así, y el mundo al revés de las plantas carnívoras lo fascinaba. En 1860, luego de encontrar su primera planta carnívora (una drósera) en un brezal inglés, el autor de El origen de las especies escribió: “Me interesa más la drósera que el origen de todas las especies del mundo”. Pasó meses haciendo experimentos con las plantas. Dejaba caer moscas sobre las hojas y observaba cómo éstas plegaban lentamente los tentáculos pegajosos sobre su presa. Las estimulaba con trozos de carne cruda y yema de huevo. Se maravillaba al ver que el peso de un cabello humano era suficiente para iniciar una reacción. Sin embargo, las dróseras no prestaban atención a las gotas de agua, ni siquiera a las que caían desde gran altura. Reaccionar a la falsa alarma de un chubasco, razonó Darwin, sería un gran error por parte de la planta. Aquello no era un accidente. Era adaptación. Darwin extendió sus estudios de las dróseras a otras especies, y finalmente en 1875 reunió sus observaciones y experimentos en su libro, titulado Insectivorous Plants, donde quedó maravillado por la exquisita rapidez y la fuerza de la atrapamoscas, una planta que en su opinión era “una de las más her¬mosas del mundo”. Demostró que cuando una hoja se cerraba, se transformaba en “una copa o un estómago temporal” que secretaba enzimas capaces de disolver a la presa. Observó que las hojas tardaban más de una semana en volver a abrirse luego de cerrarse y razonó que los dientes entrecruzados de los márgenes dejaban escapar a los insectos más pequeños para ahorrar a la planta el gasto de digerir una comida insuficiente. Comparó la velocidad del movimiento del atrapamoscas (que se cierra en una décima de segundo) con la contracción de los músculos en los animales. Pero las plantas no tienen músculos ni nervios. Así entonces, ¿cómo era posible que reaccionaran como los animales? Actualmente los biólogos, que utilizan la tecnología del siglo XXI para estudiar las células y el ADN, están empezando a comprender cómo cazan, comen y digieren esas plantas, y cómo aparecieron esas curiosas adaptaciones. El fisiólogo vegetal Alexander Volko cree haber desentrañado el secreto de la atrapamoscas luego de años de estudio. “Es una planta eléctrica” afirma. Cuando un insecto roza un pelo de la hoja de un atrapamoscas se produce una minúscula carga eléctrica. Dicha carga se acumula en el interior del tejido de la hoja pero no es suficiente para estimular el cierre, por eso la planta no reacciona a falsas alarmas como las gotas de lluvia. Un insecto en movimiento, sin embargo, suele rozar un segundo pelo, lo que añade suficiente carga para desencadenar la reacción que cierra la hoja. Los experimentos de Volkov revelan que la carga se desplaza en el interior de la hoja por tú¬¬neles llenos de líquido, lo que determina la apertura de poros en las membranas celulares. El agua pasa de las células interiores de la hoja a las exteriores, lo que hace que cambie rápidamente de forma, de convexa a cóncava, como una lente de contacto blanda. Al volverse del revés, las hojas se cierran y atrapan al insecto en su interior. La utricularia dispone de un mecanismo igual de complejo para tender su trampa subacuática: bombea el agua contenida en unas pequeñas vesículas, lo que reduce su presión interna. El paso de una pulga de agua o de alguna otra pequeña criatura estimula los pelos táctiles de la vesícula y hace que se abra una válvula. La baja presión interna succiona el agua, que arrastra con ella a la presa. En dos milésimas de se¬¬gundo, la puerta vuelve a cerrarse. Entonces, las células de la vesícula empiezan a bombear agua hacia fuera, creando de nuevo el vacío. Otras muchas especies de plantas carnívoras actúan como el papel matamoscas, capturando a sus víctimas con apéndices pegajosos. Las plantas jarro utilizan otra estrategia: desarrollan largas hojas tubulares en las que los insectos caen. Algunas de las más grandes tienen “jarros” de hasta 30 centímetros de profundidad y son capaces de digerir una rana entera o incluso una rata que haya tenido la mala suerte de caer en su interior. Complejos procesos químicos contribuyen a hacer de la planta jarro una trampa mortal. Nepenthes rafflesiana, que crece en los bosques de Borneo, produce un néctar que además de atraer a los insectos, vuelve resbaladizas las superficies. Los insectos que se posan en el borde del jarro-trampa se deslizan como un hi¬¬droavión en el agua y caen en el interior. El fluido digestivo en el que se precipitan tiene propiedades diferentes. En lugar de ser resbaladizo, es denso y pegajoso. Si una mosca intenta despegar una pata y escapar, el fluido la sujeta tenazmente. Muchas plantas carnívoras tienen glándulas especiales que secretan enzimas suficientemente potentes para atravesar el duro exoesqueleto de los insectos y absorber sus nutrientes. Pero la sarracenia purpúrea, que vive en turberas y suelos arenosos estériles de gran parte de América del Norte, se aprovecha de otros organismos para digerir el alimento. La planta alberga una complicada red de larvas, mosquitos diminutos, protozoos y bacterias, muchos de los cuales sólo pueden sobrevivir en ese singular hábitat. Los animales se reparten las presas que caen en el ja¬¬rro, y los organismos más pequeños se alimentan de los desechos. Finalmente, la planta absorbe los nutrientes liberados por ese festín gastronómico. “Los animales forman una cadena procesadora que acelera todas las reacciones –dice Nicholas Gotelli, de la Universidad de Vermont–. Por su parte, la planta aporta oxígeno a los insectos”. Hay miles de plantas jarro en las turberas del bosque Harvard, un área de investigación ecológica de la Universidad, en el centro de Massachusetts. Un día de finales de la primavera, Aaron Ellison me llevó de excursión. “No has vivido realmente la experiencia de una turbera hasta que no te has metido hasta las ingles en ella”, me dijo este ecólogo de la reserva forestal mientras observaba pacientemente cómo sacaba yo las piernas del fango. Por todo el bosque ondeaban banderitas naranjas. Cada una de ellas marcaba una planta jarro designada para servir a la ciencia. A lo lejos, un estudiante alimentaba con moscas las plantas marcadas. Los investigadores crían a estos insectos con comida a la que han añadido marcadores poco habituales de carbono y nitrógeno, para poder recoger después las plantas y medir qué cantidad de cada elemento presente en las moscas han absorbido. Como las plantas jarro son de crecimiento lento (pueden vivir varias décadas), los experimentos pueden tardar años en dar resultados. Ellison y Gotelli están intentando desentrañar qué fuerzas evolutivas empujaron a estas plantas a decantarse por probar la carne. Comer animales proporciona a las plantas carnívoras unos beneficios evidentes; cuando los científicos dan a las plantas jarro una ración extra de insectos, crecen más. Pero los beneficios de comer carne no son los que cabría imaginar. Los animales carnívoros, como nosotros, usan las proteínas y la grasa de la carne para producir tejido muscular y energía. Las plantas carnívoras, en cambio, extraen de sus presas nitrógeno, fósforo y otros nutrientes esenciales con los que sintetizan las enzimas necesarias para captar la luz. En otras palabras, comer animales permite a las plantas carnívoras hacer lo que hacen todas las plantas: aprovechar directamente la energía del sol. Por desgracia, lo hacen muy mal. Las plantas carnívoras son tremendamente ineficaces en la transformación de la luz solar en tejidos, porque tienen que destinar gran cantidad de energía a la producción del equipo necesario para atrapar animales (las enzimas, las unidades de bombeo, los apéndices pegajosos…). Una planta jarro o una atrapamoscas no realizan tanta fotosíntesis como las plantas con hojas corrientes porque, a diferencia de éstas, no disponen de “paneles solares” planos capaces de captar grandes cantidades de luz solar. Ellison y Gotelli creen que sólo en ciertas circunstancias los beneficios del consumo de carne superan los costes. El suelo pobre de las turberas, por ejemplo, ofrece muy poco nitrógeno y fósforo, por lo que las plantas carnívoras gozan allí de una ventaja respecto a las plantas que obtienen esos nutrientes por me¬¬dios más convencionales. Además, las turberas reciben luz solar en abundancia, por lo que incluso una ineficiente planta carnívora puede realizar suficiente fotosíntesis para sobrevivir. “No se pueden mover, y sacan el mejor partido posible de su situación”, dice Ellison. La evolución ha repetido varias veces la misma transacción. Comparando el ADN de las plantas carnívoras con el de otras especies, los científicos han descubierto que evolucionaron de forma independiente al menos en seis ocasiones. Algunas plantas carnívoras que parecen casi idénticas tienen un parentesco lejano. Los dos tipos de plantas jarro (el género tropical Nepenthes y el género Sarracenia, de América del Norte) presentan hojas en forma de jarra y emplean la misma estrategia para capturar presas. Sin embargo, evolucionaron a partir de antepasados diferentes. En varios casos es posible seguir la evolución de las plantas carnívoras complejas a partir de otras más simples. La atrapamoscas, por ejemplo, tiene un antepasado común con el drosófilo luso, que sólo tiene glándulas pegajosas en los tallos (aunque la captura de insectos se hace en las ho¬¬jas), y comparte un antepasado más reciente con las dróseras, que además de presentar glándulas pegajosas pueden cerrar las hojas sobre sus presas. Al parecer, las atrapamoscas han desarrollado una versión más evolucionada de ese tipo de trampa, con las hojas transformadas en cepo. Desgraciadamente, las adaptaciones que permiten que las plantas carnívoras prosperen en hábitats marginales también las vuelven extremadamente sensibles a los cambios me¬-dioambientales. Los desechos agropecuarios y la contaminación de las centrales eléctricas están añadiendo nitrógeno de más a muchas turberas de América del Norte. La adaptación de las plantas carnívoras a la escasez de nitrógeno es tal que ese fertilizante añadido les sobrecarga el sistema. “Al final se queman”, advierte Ellison. La intervención humana también plantea otras amenazas para las plantas carnívoras. El mercado negro de plantas carnívoras exóticas es tan activo que los botánicos tienen que guardar en secreto la localización de algunas especies raras. En Carolina del Norte se arrancan ilegalmente miles de atrapamoscas que se venden en puestos de carretera. El Departamento de Agricultura de Carolina del Norte ha empezado a marcar ejemplares silvestres con un tinte inocuo invisible que sólo brilla con luz ultravioleta para que los inspectores puedan determinar si las plantas en venta proceden de un invernadero o fueron recolectadas en la naturaleza. Pero incluso si fuera posible detener la recolección ilegal de plantas carnívoras (lo que tampoco es seguro), éstas seguirían expuestas a numerosas amenazas. Su hábitat está desapareciendo, para ser reemplazado por centros comerciales y viviendas. Además, el control de los incendios permite a otras plantas crecer rápidamente y desplazar a las atrapamoscas. Quizá sea una buena noticia para las moscas, pero es una gran pérdida para todos los que nos maravillamos ante la infinita capacidad de inventiva de la evolución.