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Ciencia Fresca

La ciencia no deja de asombrarnos con nuevos descubrimientos insospechados cada semana. En el podcast Ciencia Fresca, Jorge Laborda Fernández y Ángel Rodríguez Lozano discuten con amenidad y, al mismo tiempo, con profundidad, las noticias científicas más interesantes de los últimos días en diversas áreas de la ciencia. Un podcast que habla de la ciencia más fresca con una buena dosis de frescura.

Genes del Tibet, el oído de las plantas y moscas enamoradas

Comenzamos esta semana con la noticia de que hace miles de años, los antepasados comunes de los chinos Han, que viven en la mayor parte de la China continental, y los tibetanos, colonizaron la meseta tibetana, lo que, probablemente, resultó fatal para muchos de ellos ya que este ambiente pobre en oxígeno, debido a su elevada altitud, activa a genes que estimulan la producción de glóbulos rojos, necesaria para mejorar el transporte de oxígeno a los tejidos, pero que causa un espesamiento de la sangre. Este espesamiento hace trabajar en exceso al corazón y acaba por generar enfermedad cardíaca y también resulta en una elevada mortalidad infantil. Sin embargo, una variante específica de un gen que regula la producción de hemoglobina y de glóbulos rojos no funciona tan eficazmente como la variante normal, y no causa un espesamiento de la sangre tan elevado como esta. Investigadores de la Universidad de California publican en la revista Nature que esta variante es muy común en la población tibetana y tiene su origen en la hibridación cruzada entre la especie humana otro homínido muy relacionado con nosotros: el homínido Denisova. Debido a las ventajas selectivas que esta variante génica proporciona, esta se extendió gradualmente a través de la población tibetana, en la que es mayoritaria hoy, lo que permite a estas personas vivir más tiempo y de forma más saludable a elevadas altitudes y evitar los problemas cardiovasculares asociados con ello. (1).

Sabemos que las plantas carecen de oído propiamente dicho pero eso no les impide reaccionar ente los sonidos, especialmente si el sonido procede de una fuente que amenaza su existencia. Esto es lo que han demostrado los investigadores Heidi Appel y Rex Cocroft de la Universidad de Missouri-Columbia. El experimento consistió en grabar el sonido que hacen las orugas al comer hojas, una grabación no exenta de dificultades dada la pequeña intensidad sonora que generaban sus mandíbulas. Después, diseñaron el siguiente experimento: Seleccionaron tres grupos de plantas de la especie Arabidopsis, a uno de ellos lo colocaron en un ambiente silencioso, a otro le pusieron un altavoz que reproducía el ruido de las orugas al comer, y sobre las hojas de un tercer grupo depositaron varias orugas de mariposa de la col hambrientas que no tardaron en comenzar a alimentarse. Un día después, los investigadores analizaron las sustancias químicas generadas por las plantas. El primer grupo no mostraba ninguna variación respecto a los análisis previos; sin embargo, el segundo y tercer grupos habían generado sustancias relacionadas con la mostaza, unos compuestos químicos que las platas utilizan para ahuyentar a los insectos que se alimentan de ellas. “Lo más interesante –comentó Cocroft– es que las plantas que fueron expuestas a sonidos naturales que no presentan una amenaza, como el sonido del viento o de otros insectos, no reaccionaron en absoluto.” Ya lo ven, las plantas oyen y no solo eso, además diferencian unos sonidos de otros. Lo que no se sabe muy bien es cómo lo hacen. (2).

¿Cuáles son los complejos procesos cerebrales involucrados con la elección de un compañero sexual? ¿Son estos procesos diferentes en las mujeres y en los hombres? Resulta complicado estudiar estas cuestiones en las personas, pero los investigadores están hallando interesantes pistas en las moscas de la fruta, pistas que pueden ser relevantes para los seres humanos y otros animales. Tres estudios diferentes sobre el tema se publican las revistas Neuron y Current Biology.
El primero de estos estudios aborda la cuestión de cómo las hembras deciden aceptar o no a un macho que las corteja. Normalmente, es la hembra la que decide en última instancia si acepta o no copular con un macho. ¿Cómo toma la hembra esta decisión? En un artículo publicado en la revista Neuron, investigadores del Instituto Médico Howard Hughes, en Virginia, EE.UU., revelan que han identificado dos pequeños grupos de neuronas en el cerebro de las hembras de la mosca de laboratorio que funcionan para modular si van o no a aparearse con un macho, en base a sus distintas feromonas y cantos de cortejo, que los machos efectúan con sus alas. Estas neuronas son genéticamente distintas de las neuronas identificadas previamente en los machos y que funcionan para llevar a cabo el elaborado ritual con el que un macho corteja una hembra.

En otro estudio publicado en la revista Current Biology, el Dr. Leslie Vosshall, de la Universidad Rockefeller en Nueva York, y su equipo han encontrado que un pequeño grupo de neuronas de la cuerda nerviosa abdominal y tracto reproductivo es necesario para que la hembra detenga sus movimientos y permita así interactuar con un macho que la corteja y con el cual ha decidido copular. Cuando se inactivan estas neuronas, la hembra no hace caso del macho y anda o vuela, pero cuando se activan dichas neuronas, la hembra se detiene espontáneamente y permite que el macho se le acerque. En nuestra especie es también claro que hacer una pausa para interactuar con un hombre, en lugar de evitarlo, es un paso crucial en la conducta de las mujeres que conduce a la relación sexual. Por esta razón, comprender estos mecanismos en animales tan aparentemente sencillos como las moscas puede revelarnos también aspectos relevantes sobre el ser humano.

En un último artículo, publicado también en la revista Neuron, investigadores del Instituto de Investigación de Patología Molecular, en Viena, Austria, estudian los efectos de una pequeña proteína, llamada péptido sexual, que se transfiere junto con el esperma de los machos a las hembras y es detectado por ciertas neuronas sensoriales en el útero. El péptido sexual modifica el comportamiento de las hembras para que estas sean reluctantes a aparearse con otro macho por unos días. Los investigadores revelan que el péptido sexual activa una señal en una región del cerebro de la mosca que es homóloga al hipotálamo, del cual se conoce desde hace muchos años que actúa como un centro de control de la receptividad sexual en los vertebrados. Esta región del cerebro une el sistema nervioso a hormonal. Estos estudios revelan una inquietante similitud entre la vida sexual de las moscas y la nuestra propia, para aquellos, claro, que tengan alguna. (3).

(1) Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA. http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13408.html
(2) Hearing danger: predator vibrations trigger plant chemical defenses
(3). http://www.sciencedaily.com/releases/2014/07/140702122424.htm.

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