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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.

Misterio evolutivo, nacimiento de un cristal y el certero pez arquero.

Misterio evolutivo, nacimiento de un cristal y el certero pez arquero.  Ciencia Fresca podcast - Cienciaes.com

Hoy retomamos el programa tras el siempre corto descanso estival con noticias no obstante, acuáticas, ya que hablamos, para comenzar, de peces. Un misterio evolutivo que quedaba por resolver era cómo y por qué se había producido el fenómeno evolutivo que ha dado origen a las miles de especies de peces cíclidos, muy diversas entre sí, que existen en la actualidad y que habitan los lagos y ríos de, sobre todo, África y América del sur. Puesto que la generación de nuevas especies a partir de una ancestral no puede realizarse sin cambios en el genoma de sus ancestros que conducen a diferenciarlas, los investigadores deciden secuenciar nada menos que los genomas de cinco especies de peces cíclidos y también obtener la secuencia de los ARN mensajeros producidos en diez órganos o tejidos diferentes de cada uno de esas cinco especies y compararlas entre sí. Los resultados obtenidos, publicados en la revista Nature, revelan una sorprendente variedad de mecanismos genéticos por los que las diferentes especies pudieron surgir a partir de una ancestral (1).

Una cáscara de huevo, la concha de una almeja, el esqueleto de un coral, la tiza con la que escribíamos en las antiguas pizarras, las manchas blancas que se forman en la mampara de la ducha, las estalactitas y estalagmitas que adornas algunas cuevas o la belleza de minerales como el aragonito de la imagen, la calcita o la vaterita son solamente unos pocos ejemplos de la multitud de formas que adquiere el carbonato de calcio (CO3Ca). Se podría decir que este compuesto de carbono, oxígeno y calcio es uno de los más abundantes y sorprendentes de la Naturaleza, amén de ser la reserva más grande de carbono del planeta, razón de más para estudiarlo en sus múltiples aspectos. Una de las cuestiones que más intrigan a los científicos es cómo nacen los cristales de CO3Ca en sus variadísimas formas. Las moléculas de carbonato de calcio se pueden agrupar de muy diversas maneras, pueden unirse sin orden ni concierto – hablamos entonces de una sustancia amorfa- o pueden ir colocándose ordenadamente formando cristales que, dependiendo de la forma geométrica que subyace, dan lugar a formaciones de extraordinaria belleza. Cómo nace y crece un cristal ha sido materia de estudio desde tiempo inmemorial. Las teorías existentes hablaban de una formación sosegada, en la que las moléculas de carbonato se van depositando ordenadamente a partir de una semilla o núcleo (nucleación). Ahora, una reciente investigación realizada por investigadores del Energy’s Pacific Northwest National Laboratory ha revelado que el proceso es mucho más complejo de lo que se imaginaba. Partiendo de una disolución saturada de dos compuestos precursores y con la ayuda de un microscopio electrónico los científicos han logrado grabar en vídeo algunas de las variadas formas de nacimiento de los cristales. Llama la atención de manera especial el caso en el que se genera primero una partícula esférica amorfa en cuya superficie nacen cristales de aragonito que crecen en tamaño a medida que la partícula inicial disminuye hasta desaparecer. Otras formas pueden nacer alrededor de manera aleatoria dando lugar a diferentes minerales. Les invitamos a ver uno de los vídeos facilitados por la revista Science en la que ha sido publicado el artículo original. (2)

La última noticia de hoy es en relación a descubrimientos sobre las propiedades de los chorros de agua utilizados por el pez arquero para cazar a sus presas. Recordemos que este pez es capaz de proyectar un chorro de agua desde la superficie de la misma hasta alturas considerables para desalojar de las ramas en las que se posan insectos o pequeños reptiles y hacerlos así caer al agua, donde los captura. Investigaciones anteriores habían revelado que el chorro proyectado por este pez difiere en sus propiedades hidrodinámicas de los chorros generados por los artilugios humanos, ya que a medida que se proyecta hacia arriba, el chorro acumula en su parte superior la mayor parte del agua expulsada por el pez, que forma así una gran gota justo en el momento preciso en que debe golpear a la presa. Los investigadores revelan ahora que el pez arquero es capaz de enfocar el chorro, es decir, de conseguir que se forme la gran gota de la parte superior, de acuerdo a la distancia a la que estima se encuentra su presa, lo que consigue gracias a la particular anatomía de su boca y a la modulación del tiempo y de la fuerza con la que expulsa el agua. Las capacidades cognitivas necesitadas para realizar esta proeza son considerables, similares a las de los seres humanos cuando lanzamos un proyectil con nuestros brazos, lo que sugiere que este pez sufrió también un periodo evolutivo que incrementó sus capacidades cognitiovas relativas a la realización de su actividad predadora.

(1) David Brawand et. al. (2014) The genomic substrate for adaptive radiation in African cichlid fish.
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13726.html

(2) In situ TEM imaging of CaCO3 nucleation reveals coexistence of direct and indirect pathways
(3) Peggy Gerullis and Stefan Schuster (2014) Archerfish Actively Control the Hydrodynamics of Their Jets. Current Biology 24, 1–5, September 22, 2014 ª2014 Elsevier Ltd. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.07.059

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