miércoles, 6 de diciembre de 2017

Cafeína, el motor que mueve el mundo moderno.


Antes de empezar esta entrada, tengo que aclarar que la cafeína es mi droga favorita (muy por encima del alcohol), y que me estoy haciendo un capuchino doble mientras escribo. Declarados mis intereses en el tema, procedamos.


La cafeína es uno de los ingredientes clave de algunas infusiones, como el café, el té o el Guaraná amazónico, pero además es el componente psicoactivo más consumido a nivel mundial. Todos hemos usado, o usamos regularmente, algún producto con cafeína, ya sea por sus efectos o porque nos guste su sabor. Sin embargo, os habéis preguntado cómo funciona esta droga y qué efectos tiene en nosotros?  Bien, pues vamos a verlo.

El primer efecto es muy sencillo de percibir: la cafeína nos hace estar más atentos y despiertos. Esto se debe a un ciclo de regulación circadiana (que dura un día, vamos) que tenemos en el cerebro, en el que, conforme va avanzando el día, producimos más adenosina (un neurotransmisor). La cafeína actúa a este nivel como un competidor de la adenosina, que secuestra los receptores de esta. Esta es la razón por la que dejamos de sentirnos somnolientos por un rato. Sin embargo, este efecto es pasajero, y si recurrimos a este truco muy a menudo aumentaremos la cantidad de receptores de adenosina presentes en nuestras neuronas, haciendo que tengamos que aumentar la dosis de cafeína (un servidor, en su peor época, se dormía tras beberse un Red Bull de tercio).

Otro de los efectos que tiene la cafeína como estimulante del Sistema Nervioso Central es que tiende a mejorar nuestro estado de ánimo. El mismo proceso de bloqueo de la adenosina provoca que otros neurotransmisores, la dopamina y la glutamina, se liberen sin el control de su agonista (la adenosina), y por tanto estemos más alerta, nos sintamos con más energía y estemos, en general, de mejor humor. Como ya hemos dicho antes, un abuso de la cafeína puede provocar dependencia, ya que tendemos a crear más receptores de adenosina. Al final, podemos terminar siendo esa persona que, hasta que no se toma un café o dos por la mañana, es intratable.

Curiosamente, esta es también la razón por la que el chocolate tiene efectos similares. Pese a la creencia popular, tiene cafeína (una barra entera de chocolate de 100g tiene lo que un café flojo, no expresso, que tendría 6 veces más). Sin embargo, el chocolate tiene como principal alcaloide la teobromina, un derivado de la cafeína (cerca del 10% de la cafeína que ingerimos se convierte, eventualmente, en teobromina). Esta tiene efecto vasodilatador y diurético, además de ser un agonista menos potente de la adenosina (igual que la cafeína, pero sin llegar a quitarte el sueño).

A todo esto hay que añadirle otros efectos, como incrementar la atención, la habilidad psicomotora (la cafeína es una de las sustancias legales más usadas por deportistas), y esta y sus variados se han propuesto como tratamiento en diferentes enfermedades cardiacas debido a sus efectos vasodilatadores. Además, se ha demostrado que la cafeína acelera el efecto de varias drogas, por lo que se puede encontrar acompañando a algunos medicamentos, como el parecetamol.

Bien, hasta aquí todo ha sido muy bonito, y seguro que estamos deseosos de hincharnos a tomar café y chocolate.  Pero, como siempre digo, si una substancia no tiene efectos secundarios o contraindicaciones, es que seguramente no tenga efecto alguno.

Uno de los principales efectos secundarios es que es bastante adictiva. Si a eso le sumamos nuestra forma de vida actual, en la que le robamos horas al reloj hasta caer rendidos, tenemos una situación explosiva. Algunos autores han descrito incluso que algunos de los aparentes beneficios descritos en los diferentes experimentos (como la mejora del ánimo o de la psicomotricidad) podrían, en realidad, estar causados por la eliminación de la abstinencia en personas adictas. O puede que ambas cosas.

Yo, de momento, voy a hacerme un café.

miércoles, 25 de octubre de 2017

El gato fantasma.

Mamá y su cachorrillo posando. Obviamente,esta foto se sacó en un zoo. 

Estudiar la fauna salvaje es, en general, difícil. Largos viajes, internimables esperas y muchos intentos frustrados suelen acompañar a este tipo de empresas. Sin embargo, nada es tan complicado como ver a un animal que no quiere ser visto, y que tiene mejor vista, oído y olfato que tú. Esto hace de estudiar a ciertos carnívoros toda una odisea. Aunque esta afirmación se aplica a la mayoría de los carnívoros, sin lugar a dudas el Rey del Misterio es el felino del que vamos a hablar hoy: el Leopardo de las Nieves (Panthera uncia).


Este elusivo felino vive en las grandes regiones montañosas de Asia, desde Mongolia hasta Nepal, y de China a Uzbeksitán. Es un animal fuertemente adaptado a la vida en la montaña, siendo más pequeño y robusto que sus primos los leopardos, con un pelaje disruptivo similar a estos, pero en tonos blanco/grisáceos, perfectos para camuflarse en este entorno nevado y rocoso. Además, tiene una cola sorprendentemente larga, casi tanto como su cuerpo, que le sirve para poder equilibrarse. Además, tiene adaptaciones en las pezuñas para poder andar sin hacer ruido en la nieve y sin hundirse.
Hembra cazando. Nótese lo grande que es la zarpa y cómo usa la cola para equilibrarse.

Su dieta consistes, básicamente, en las diferentes especies de cabras montesas que habitan las montañas en las que vive, y algún pequeño mamífero o ave que aparezca en privamera.

Un macho dándose un atracón. Mirad qué ancho tiene el pecho!


 Son solitarios, y como los leopardos es la madre la que se encarga, sola, de alimentar a sus cachorros. Esta especie tiene un método bastante curioso a la hora de comunicarse entre ellos. Sus territorios son tan grandes que es muy raro que dos leopardos coincidan al azar. Sin embargo, se ha comprobado que los ejemplares con territorios colindantes tienen puntos en los que van a marcar con orina, y por los que pasan regularmente para ver qué tipo de "mensaje" le ha dejado el vecino. Así es como un macho puede saber si en un territorio cercano hay una hembra en celo sin necesidad de competir con ella por la caza. 

Awwwwwwwwwwwwwwwwh...

Y ahora me preguntaréis: pero Pedro, qué lo hace tan difícil de investigar? Pues que está muy bien adaptado a su entorno, y este es terriblemente hostil para los humanos. Los investigadores que estudian a estos animales tienen que cubrir territorios de cientos de kilómetros cuadrados con temperaturas bajo cero y un viento constante. Muchos tienen que retirarse antes de lo previsto por el tiempo, lesiones o por el omnipresente mal de altura que ocasiona trabajar por encima de los 4000 metros. Además, en su entorno natural, podrías tener un leopardo a menos de 10 metros y no llegar a verlo, de lo silenciosos y bien camuflados que están. Aquí una prueba: 

Encontrar a Wally es una pijada en comparación con esto. 

Últimamente se han leído algunas buenas noticias para esta especie altamente amenazada, pues algunos informes parecen afirmar que esta especie está creciendo de nuevo, tras casi un siglo de constante retroceso. Esto ha hecho que se lo pase de Amenazado a Vulnerable en la IUCN Red List. Sin embargo, las dificultades inherentes al estudio de estas poblaciones hace que esos datos sean de poca calidad, y no suficientes como para cambiar el estado de amenaza de la especie, como han denunciado varios expertos

Pese a esta "mejora" en la lista, sigue siendo una especie fuertemente amenazada, sobre todo por el Cambio Climático y las actividades humanas. En los últimos años han incrementado los proyectos de conservación en los diferentes países en que habita, pero aún así, sus poblaciones siguen disminuyendo poco a poco. Si no tenemos cuidado, es posible que, un día, sin darnos cuenta, perdamos al fantasma de las montañas. 

martes, 24 de octubre de 2017

Decálogo de datos curiosos sobre manadas de lobos.

Esto en un principio era una respuesta en Curious Cat, pero como era demasiado larga, la publico aquí:


1- La genética de los lobos euroasiáticos es mucho menos variada que la de los perros, pese a que provienen de ellos. Esto se debe a un fuerte cuello de botella tras las primeras domesticaciones que casi acabó con las poblaciones de lobo. http://journals.plos.org/plosgenetics/articleid=10.1371/journal.pgen.1004016

2- Los lobos son perfectamente capaces de ladrar, al igual que los perros. Sin embargo, cuando son adultos apenas lo hacen, prefiriendo patrones más complejos de comunicación, salvo en casos donde el nivel de agresividad es muy alto. https://books.google.es/bookshl=es&lr=&id=_mXHuSSbiGgC&oi=fnd&pg=PA66&dq=wolf+bark+aggression&ots=cQ985qnWfb&sig=Jln9wLXNdZ2zgW7jjz5oZsPhMk#v=onepage&q=wolf%20bark%20aggression&f=false

3- La estructura de dominación en lobos varía poco entre las diferentes sub-especies, y tiene más que ver con si hablamos de lobos euroasiáticos o americanos. La estructura típica de los primeros es la de una pareja reproductora y una, dos o puede que hasta 3 generaciones de crías, aunque esto es muy raro. En lobos americanos, la manadas son mucho más grandes, llegando a tener 20 o más ejemplares. Sin embargo, en general se sigue manteniendo la figura de la pareja alfa, aunque algunas manadas con varias parejas reproductoras se han descrito.

4- En general, en lobos se aprecia también una diferencia entre los roles de un género y otro. Los machos alfa son los que emprenden actividades como la caza, el forrajeo o la defensa del territorio, mientras que la hembra está más centrada en la cría y la protección del resto de la manada. Sin embargo, como también pasa en humanos, estas actividades se solapan casi completamente, por lo que podemos afirmar que el liderazgo es completamente compartido y ninguno de los dos tiene una serie de roles específicos. http://www.wolf.org/wp-content/uploads/2013/08/247Leadership.pdf

5- En el norte de América, las manadas de lobos suelen aceptar con relativa facilidad a animales solitario o a crías cuyos padres han muerto (algo que no es muy común, pero que se ha aprovechado para fomentar la introducción de animales criados en cautividad).

6- Las manadas americanas cambian de tamaño dependiendo, entre otras cosas, de la cantidad de nieve que haya ese año. Esto se hace porque, al aumentar el coste de cazar, se hace cada vez más necesario buscar presas más grandes, y en manadas pequeñas esto es imposible. Esto también tiene un impacto muy significativo en las poblaciones de alce, que en inviernos duros padecen especialmente. https://www.nature.com/nature/journal/v401/n6756/abs/401905a0.html

7- Los lobos, como todo apex predator, tiene una especial capacidad de crear efectos en cascada a lo largo de la red trófica, modificando el ecosistema entero.

8- En Europa Occidental se creía que existían tres subespecies discretas de lobo, pues físicamente son diferentes. Sin embargo, reciente se ha demostrado que todas ellas pertenecen a Canis lupus lupus, el lobo gris euroasiático. Una lástima para el Canis lupus signatus.

9- El territorio de una manada establecida suele ser muy grande (en torno a los 200 km2) y tiene dos regiones muy marcadas. Una "de refugio", donde los animales están más recogidos y se sienten seguros. Aquí es donde crían y mantienen a los cachorros; y otra "de caza". Esta es mucho más extensa, y la actividad y distancia que recorren los lobos en ella depende de la estación del año. Cuando hay crías, esta suele ser menor que en invierno, cuando la comida escasea. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1469-7998.1997.tb01977.x/full

10- La forma de cazar de una manada de lobos es bastante compleja, y está muy bien coordinada para que ningún individuo se canse demasiado, ya que la manada persigue durante bastante tiempo a la presa antes del sprint final. Sin embargo, estudios recientes y modelos computacionales parecen indicar que no hay una comunicación directa entre ellos. Cada lobo sabe donde están los otros y qué es lo que tiene que hacer en cada momento. El liderazgo no es necesario. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376635711001884

miércoles, 18 de octubre de 2017

"Continente negro"? Mejor llámalo "Continente multicolor".


A estas alturas supongo que todos sabemos que los seres humanos tenemos diferente color de piel, ya sea porque has visto a tu tía la que tiene un piso en Benidorm tras un verano tostándose al sol o porque vives en un entorno mínimamente plural y te has cruzado por la calle con alguien que tenía la piel más oscura que tú. Puede que incluso conozcas a alguien así, que trabajes con él, o incluso que vivas con él. También sabréis todos, supongo, que tradicionalmente siempre hemos clasificado a la gente por su color de piel: negro, amarillo, pielrroja, blanco... Esta clasificación quedó descartada con el devenir de la genética, y la secuenciación del Genoma Humano decoró su tumba con un panorama mucho más rico y complejo, que promete grandes descubrimientos sobre nuestra historia como especie. Sin embargo, es innegable que esta variedad existe, y como siempre, los científicos intentamos sacar información de este tipo de diferencias.

Con este fin en mente, hoy voy a comentar el paper, publicado recientemente en la revista Science por Crawford et al.: Loci associated with skin pigmentation identified in African populations. Antes de meternos en materia, como se que este tema es espinoso, voy a dejar aquí el directo que hice, junto a Vary Ingweion (Alvaro Bayón) en su canal de Youtube, donde explicamos qué afirma la Biología sobre la existencia de razas:


Una vez dejamos de lado todo el tema de razas (que si no os habéis visto las casi 3 horas de directo os resumo: no existen), vamos a hablar de color de piel y su variabilidad en humanos. Esta característica, como supongo que no sorprenderá a nadie, varia de forma geográfica y ambiental: cuanto más cercanos al Ecuador, más oscura tendrá la piel la población local. Esto nos da a entender que existe una selección a favor de pieles oscuras en regiones donde la insolación es muy grande, y a favor de pieles claras en regiones más cercanas a los polos. Esto tiene que ver con un exceso de radiación UV en regiones centrales, y con una falta de esta misma radiación para sintetizar Vitamina D en regiones más alejadas del Ecuador.

En modelos animales se han encontrado más de 350 genes relacionados con la pigmentación. Sin embargo, solo unos pocos pareces estar relacionados con la pigmentación en humanos, y apenas se conoce cómo afectan estos genes a las poblaciones africanas. Aquí es donde el paper de Crawford et al. se mete directamente en materia: usando un método estandarizado, analizaron el color de piel de 2092 personas étnica y genéticamente diferentes de Etiopía, Botsuana y Tanzania.

Lo primero que llama la atención de los resultados es la gran variedad de tonos de piel, siendo los San de Botsuana los individuos más claros (al nivel de colores de piel del sud-este asiático) y aquellos pertenecientes a las tribus de pastores Nilo-Saharianos los de piel más oscura.
Mujer San.
Mujer Nilo-Sahariana

Tras este análisis preliminar de la coloración de piel en las diferentes poblaciones, viene lo interesante. Me saltaré toda la parte en que se mencionan las diferentes mutaciones analizadas e iremos, directamente, a aquello que nos aporta información sobre la historia de estas poblaciones y su color de piel: la genética. En el estudio se mencionan diversos genes, ordenados por su influencia estimada en la variación del color de piel.

El primer gen es Solute Carrier Family 24 Member 5 (SLC24A5 para los amigos). Esta mutación, que cambia una Guanina (G) por una Adenina (A), es característica de Europeos, Pakistaníes e Hindúes, donde ha sido seleccionada positivamente. Se estima que aparece hace 29.000 años (coincidiendo de paso con estimaciones previas sobre la diversificación en color de piel). En África, esta mutación la encontramos en poblaciones de Etiopía y Tanzania en una proporción sorprendente (28-50%), mientras que otras regiones presentan proporciones mucho más bajas, como los San y Bantú (8-11%). Esto habla de una historia separada, en que una población tuvo flujo genético con poblaciones de Oriente Próximo hace aprox 9.000 años, mientras que en los otros este flujo se estima mucho más reciente. Una característica interesante de este gen es que los análisis apuntan a que, tras la introducción de este en el continente, este ha sido seleccionado, aunque los investigadores no descartan alguna explicación relacionada con la complicada historia demográfica de esta región.

Mapa de la Expansión Bantú.

Sin pretender explayarme tanto con el resto de genes analizados en el paper (los 4 que demostraron tener más influencia para determinar el color de piel), sí me gustaría remarcar que en todos ellos se apreciaron claras señas de selección. El color de piel es un factor que afecta a la supervivencia y el éxito reproductivo de los africanos.

Además, este estudio nos aporta datos cuantitativos sobre la complejidad de la regulación de esta característica: los 4 genes estudiados solo corresponden con el 28% de la variación entre las poblaciones analizadas. Esto nos indica que el color de piel es un carácter complejo, aunque mucho menos que otros, como la altura. Además, el hecho de que la mayoría de candidatos causales de esta variación estén situados en regiones que no codifican directamente ninguna proteína no indica que son mucho más importantes los procesos de regulación de la expresión de unos pocos genes que los genes en sí.
Reproducción de un Neandertal, siendo observada por el investigador Chris Stringer. Natural History Museum, Londres.

A continuación, el estudio analiza la evolución del color de piel en humanos. La mayoría de las mutaciones que el podrían causar los colores de piel modernos se originarían, según este estudio, antes de la aparición de los humanos modernos, con la mitad de los alelos ancestrales siendo "claros". Para ahondar todavía más en esto, resulta que todos estos alelos se encuentran también en Neandertales y Denisovanos, de los cuales divergimos hace aproximadamente 840.000 años.
Esto corroboraría la hipótesis de que el color de piel oscuro sería una adaptación que apareció hace 2 millones de años aprox. como respuesta a la pérdida del vello corporal.

Para rematar, mirando al presente, encontramos que varias de las mutaciones características de África son compartidas por poblaciones del Sud-Este Asiático y Melanesia, lo que podría corroborar la teoría de una salida de África por el Sur del continente hace 80.000 años o una división temprana en África de la población y que estos se hubiesen fijado solo en estas regiones por selección.

Ruta estimada para la migración al Sud-Este Asiático por los primeros humanos modernos.

Bueno, espero haber podido resumir todo este torrente de información nueva de forma que se entienda algo, pero como veis, lo único que tenemos claro es que el origen, la selección y la heredabilidad de factores como el color de piel son terriblemente complejos. Si a esto le añadimos una historia demográfica y génetica tan compleja como la que presenta nuestra especie, cualquier tipo de reducción o simplificación que intentemos hacer se nos queda corta.


Tras todo esto, lo único que puedo añadir es esto:

el ser humano es maravilloso. 

Referencias:
-Crawford, N. G., Kelly, D. E., Hansen, M. E., Beltrame, M. H., Fan, S., Bowman, S. L., ... & Pfeifer, S. P. (2017). Loci associated with skin pigmentation identified in African populations. Science, eaan8433.

miércoles, 4 de octubre de 2017

El día de la marmota.

El título de la entrada de hoy se lo dedico a Phil, la marmota que da nombre a la famosa película de Bill Murray. Sin embargo, y por desgracia, esta poco tiene que ver con la trama de la película.

Sin embargo, aprovechando que esta semana es la #RodentWeek, un evento en que diferentes divulgadores hablan sobre las bondades de los roedores, el grupo más diverso de entre todos los mamíferos, y que, por desgracia, uno de los más desconocido y temido.

¡Y como no todo son ratas de alcantarilla, y hay monosidad a raudales entre el orden Rodentia, hoy vamos a hablar de Marmotas!

¿No creéis que una marmota pueda ser mona? ¡Pues tomad dos crías!
Bien, vamos a empezar por el principio: estos animales pertenecen al filo Chordata, clase Mammalia y orden Rodentia. Es decir, son Cordados, Mamíferos y Roedores. También forman parte de la familia Sciurinidae, en la que también encontramos a las ardillas, aunque su aspecto y comportamiento no podría ser más diferente.

En Europa tenemos dos especies con sendas sub-especies, y vamos a verlas por separado:

- La marmota alpina (Marmota marmota) es la única de las dos que encontramos en España, ya que fue reintroducida en 1948 en el Pirineo. Es un roedor grande, de entre 50 y 58 cm de largo más la cola, de otros 14-15cm, y un peso que varía a lo largo del año de los 3 a los 5.7 kilos en machos, un poco menos en hembras.

Nada hay más feliz que una marmota comiendo.

Durante la última glaciación, como otros animales bien adaptados al frío, estas se extendían por todo el continente. Sin embargo, al retroceder el hielo, se quedaron restringidas a las cumbres alpinas, donde se las puede encontrar en las praderas de alta montaña a partir de los 800 y hasta los 3500 metros. Esto nos deja con esta distribución:
Fuente: IUCN Red List

Estos animales pasan la mayor parte del año hibernando en las cumbres nevadas, y aprovechan el corto verano para reproducirse, engordar casi la mitad de su peso y volver a sus madrigueras para pasar el siguiente invierno. 

Son animales herbívoros, diurnos y sociales. Los grupos se suelen establecer alrededor de una pareja reproductora, a los que hay que añadir las crías de ese año, las del anterior, y ocasionalmente algún adulto, que no interviene en la reproducción. 
Qué duro es ser una marmota...

Actualmente se considera que la conservación de esta especie es una preocupación menor, pues sus poblaciones están creciendo sin necesidad de ningún apoyo por nuestra parte. Sin embargo, en los montes Tatras, en la frontera entre la República Checa y Polonia, se ha visto que la sub-especie local (M.m. latirostris) está amenazada debido a la desaparición de los rumiantes de alta montaña, lo que restringe la extensión de las praderas y hace que su hábitat peligre. 

- La marmota de la estepa (Marmota bobak) es oriunda de las grandes estepas de Europa del Este y Asia, aunque como su hermana alpina en periodos glaciales tenía una distribución mucho más grande.
Fuente: IUCN Red List
Estas marmotas, de tamaño más o menos similar a las alpinas muestran, sin embargo, una constitución mucho más corpulenta, llegando a doblar en peso a sus primas de montaña (peso medio de 7.5 kilos). Además, su pelaje es más parduzco y corto, aunque como en todas las marmotas, este va cambiando con la estación, y lo mudan de golpe en verano.
Marmota Bobak. Como podemos ver, son más musculosas que las alpinas, y más "macizas".
Otra caracterísitca que las diferencia del resto de marmotas es lo robusto que es su cráneo, con un arco zigomático más ancho y grandes procesos supraorbitales. Además, el bulbo auditorio es ancho y muy corto comparado con sus parientes cercanos. Todo esto son características de un cráneo más musculado y fuerte, probablemente como adaptación a una dieta más dura.
Cráneo de Marmota bobak.
La marmota de la estepa muchas veces se describe como una versión más corpulenta del Perro de la Pradera de Cola Negra Americano (Cynomis ludovicianus), y no solamente por su aspecto, sino por cómo se comporta. Ambas especies viven en praderas, por lo que es normal que se parezcan, sobre todo perteneciendo a la misma familia. Sin embargo, también se parecen en su comportamiento social. Al contrario que las marmotas alpinas, estas marmotas estructuran sus familias en grupos de 2 a 5 adultos y una generación de crías. Hasta 15 familias pueden habitar en un solo quilómetro cuadrado, y al parecer prefieren las praderas que se forman entre los grandes ríos de las estepas, donde hay más comida y están más protegidas.
Mientras el resto comen, dos adultos hacen guardia, por si acaso.

En cuanto al estado de conservación, las poblaciones del Oeste estuvieron bastante amenazadas en el pasado, pero desde hace más de 10 años (3 generaciones) estas están creciendo, así que también están consideradas como una Preocupación Menor por la IUCN Red List.

Datos generales (aquí van cosas que se aplican a ambas especies):
-Hibernan hasta 6 meses al año (de media 5.5 meses).
-Durante el verano, engordan todo lo que pueden, y en torno a octubre se entierran y cierran la entrada con paja y barro. Mientras hibernan su temperatura baja increíblemente (me he encontrado un estudio que afirma que baja hasta los 5ºF, unos -15ºC, una locura). La temperatura de los adultos es ligeramente mayor que la de las crías, por lo que estos abrazan a los pequeños para regular mejor su temperatura. Su respiración se reduce a 2-3 inhalaciones por minuto, y cada diez días se despiertan, retoman su temperatura corporal normal y están despiertos y activos durante un periodo corto de tiempo antes de volver a dormir. Esto evita que se congelen.
-Son primariamente herbívoras, alimentándose mayormente de hierbas.
-Ambas especies son depredadas mayormente por perros asilvestrados, zorros y águilas. Historicamente los lobos también deberían de haber sido un predador potencial, pero tanto en la estepa como en la mayoría de altas montañas de Europa el Lobo ha sido eliminado por la caza y la destrucción del hábitat.
-Ambas especies cumplen una función vital en el ecosistema de pradera en el que habitan. Son grandes dispersadores de semillas, además de excelentes excavadores, por lo que muchas especies usan sus madrigueras abandonadas para refugiarse e incluso para reproducirse. Además, estas madrigueras ayudan a airear el suelo. Como también son presas, tienen un puesto importante en la cadena trófica.
-Viven en torno a los 15 años en estado salvaje, suelen tener entre 3 y 6 crías (la media de ambas especies ronda el 4.5). Para un roedor, esto es bastante raro, pues es una esperanza de vida muy alta, y un tamaño de camada.
Tras buscar toda esta información, me identifico perfectamente con esta M.bobak.


Y bueno, hasta aquí con mi humilde aportación al #RodentsWeek de este año. Espero que os haya gustado hayáis aprendido un par de cosillas sobre estos curiosos animales.

Enlaces de interés y fuentes:
http://animaldiversity.org/accounts/Marmota_bobak/#geographic_range
http://animaldiversity.org/accounts/Marmota_marmota/
http://www.iucnredlist.org/details/12830/0
http://www.iucnredlist.org/details/summary/12835/0
http://genomics.senescence.info/species/entry.php?species=Marmota_marmota
http://www.eol.org/pages/312651/details
http://arctos.database.museum/SpecimenResults.cfm
http://api.iucnredlist.org/details/12835/0
http://www.mapama.gob.es/es/biodiversidad/temas/inventarios-nacionales/ieet_mami_marmota_marmota_tcm7-22047.pdf

domingo, 24 de septiembre de 2017

Neandentales, Denisovanos y Hobbits: los primos que dejamos atrás.

Reconstrucción de un Neanderthal, por John Gurche.
Todos hemos escuchado hablar al menos de uno de estos grupos de homínidos (animales del género Homo), pero quienes eran? Bien, pues en la entrada de hoy vamos a repasar, de forma general y resumida, el quien es quien de nuestras especies cercanas, y algunas de las cosas que sabemos de ellos.

Homo neanderthalensis:

El primero, más famoso y mejor estudiado, es el Neandertal (Homo neandenthalensis). El primero de estos restos se encuentra en Alemania, en una cueva del Valle de Neander (literalmente Neandertal en alemán) en 1857. Estos homínidos vivieron hace entre 230.000 y 28.000 años en lo que hoy es Europa y Oriente Medio. Se sabe que tenían origen común con Homo sapiens y convivieron con estos, llegando a hibridarse con estos en dos ocasiones (Meyer et al, 2012 y et al, 2013), aunque fueron casos puntuados y en general ambas especies se mantuvieron alejadas (Currat & Excoffer, 2004).

A nivel físico, eran unos humanos muy robustos, grandes y resistentes en comparación con los Homo sapiens. Poseían un cráneo más grande (con mayor tamaño del cerebro), pero este estaba achatado, y por tanto se cree que tenían más desarrolladas las partes relacionadas con la coordinación que con el "intelecto". Además, una característica que siempre ha llamado mucho la atención a la gente es que estos presentaban una clara prognosis (mandíbula adelantada) y las cejas (bueno, el hueso que les da forma) muy prominente. Recientemente se ha averiguado que entre ellos era muy común una mutación en el gen MRC1, encargado de regular la producción de melanina. Mutaciones similares en humanos son las responsables del pelo pelirrojo y la característica piel pálida de algunas personas.
Comparación de craneo de Cromañón (Homo sapiens) y Neanderthal (Homo neanderthalensis).
En cuanto a qué tenemos hoy en día de Neanderthales, pues la verdad es que poco. Se estima que entre un 2 y un 3% de nuestro ADN nuclear proviene de estos (si hablamos de europeos). Sin embargo, ya hemos dicho que las dos especies estuvieron bastante aisladas conforme los sapiens se adentraron en Europa. Esto se corrobora con el hecho de que las poblaciones asiáticas tienen un porcentaje ligeramente mayor de este ADN híbrido (Wall etl al.,2013), lo que parece apoyar la teoría de dos eventos diferentes de Hibridación: uno en Oriente Medio, límite del territorio Neanderthal, y otro en Europa Occidental. Las aportaciones de estos eventos incluyen genes relacionados con el sistema inmune y con  hiperactividad y comportamientos violentos (Castellano et al, 2014).

Para leer más sobre lo que sabemos del genoma del Neandertal, recomiendo el excelente resumen por Sánchez-Quinto & Lalueza-Fox, 2015.

Para terminar con esta especie, ¿qué sabemos sobre cómo desaparecieron estos humanos? Pues la verdad es que no mucho. Sabemos que, en general, las poblaciones de Neandertal pasaron por varios cuellos de botella (episodios en que una gran parte de la población muere, reduciendo la variabilidad genética)(Prüfer et al,2014), y que en general su tendencia poblacional fue a la baja, al contrario que la nuestra. Esto puede significar (aunque no tiene por qué) que esta falta de variabilidad redujese su fitness tras un evento catastrófico, fijando mutaciones perjudiciales (Sánchez-Quinto & Lalueza-Fox, 2015). Otra opción que también se baraja es que los sapiens los fuesen desplazando hasta eliminarlos por competencia, o que, con el aumento de las temperaturas, los Neandertales, que estaban mejor adaptados al frío, tuviesen problemas para adaptarse. O una mezcla de las tres.

Homo sp Altai (nombre provisional):

Bien, el siguiente es el hermano "raro" de los anteriores. El Homo de Denisova, una cueva en Siberia, en las montañas Altai, fue encontrado por primera vez en 2010. Un análisis del ADN mitocondrial de los restos demostró que estos no se correspondían con Neandentales ni los humanos modernos (pese a que ambos habían habitado también esas cuevas en diferentes épocas). Posteriores análisis genéticos indicaron que estos eran un grupo hermano de los Neandentales, que radiaban de Siberia al Sud-Este Asiático y que entre el 3 y el 5% del ADN de Melanesios y Aborígenes Australianos deriva de Denisovanos (Reich et al, 2010). Esto significaría que estos humanos se recorrieron Asia entera y cruzaron la Wallacea, la línea imaginaria que separa Asia de las islas del Pacífico.


Poco sabemos sobre cómo eran estos humanos, pues solo se conservan un hueso de un dedo, un talón y dos dientes. Sin embargo, el hueso del dedo es especialmente robusto, incluso comparado con el de un Neandertal (que ya dijimos que eran más robustos que los sapiens).

En cuanto a las contribuciones de este grupo a los humanos modernos, se han estudiado menos que las de los Neandertales, pero sí se ha encontrado una adaptación a la altitud que hoy en día está presente en Tibetanos, y que les permite evitar el mal de altura (Huerta-Sánchez et al, 2014).

En cuanto a la razón por la que se extinguieron, se barajan las mismas opciones que los Neandertales, aunque en este caso los restos encontrados muestran un entrecruzamiento muy importante (reproducción entre primos en el caso de la muestra de dedo, pero rastros de que era práctica común). Esto se sabe que favorece la incidencia de problemas de carácter hereditario, y puede haber contribuido a su declive.

Homo floresiensis:


El Hombre de Flores, isla de Indonesia también conocida por ser, junto con Komodo, hábitat del famoso Dragón,  es otro de nuestros parientes más curiosos. Es conocido como el Hobbit por su reducido tamaño, que rondaba el metro de estatura y los 25/30 kilos (Brown et al, 2004). Se cree que estos pequeños descienden directamente de Homo erectus, y que estuvieron aislados desde hace al menos 800.000 (Brumm et al, 2016) años hasta su extinción. La fecha de esta ha cambiado, pues en un principio se dato en 12.000 (Brown et al, 2004), pero al parecer esta datación fue erronea debido a ciertos procesos geológicos que no se tuvieron en cuenta. La nueva datación es de 50.000 años (Wasisto et al., 2016).



Su capacidad craneal, de tamaño similar a los primeros australopitecinos (género del que divergimos los homínidos) o a un chimpancé, por lo que contradecía la asunción de los antropólogos de que la evolución del género Homo fuera direccional hacia una cabeza más grande. Además, se presupuso que, al tener el cráneo tan pequeño, estos homínidos eran menos inteligentes que sus coetáneos y antecesores. Sin embargo, recientes análisis de la morfología del cráneo y de la relación cráneo/cuerpo lo relacionan directamente con Homo ergaster y, más indirectamente, como Homo habilis. Además, estos homínidos presentaban una tecnología relativamente avanzada y una sociedad bien estructurada (Brumm et al, 2006), lo que ha hecho que algunos investigadores hayan propuesto incluso que tenían, casi con total certeza, lenguaje.

Para los que tengan curiosidad por la razón por la que H. floresiensis terminó siendo tan pequeño (hasta el punto de que en un principio creían que eran humanos modernos con alguna enfermedad del crecimiento), aquí dejo un vídeo que grabé sobre la Regla de Foster:

Y por último: cómo desaparecieron estos si llevaban cientos de miles de años en su isla tranquilamente? Pues según parecen indicar los últimos descubrimientos y dataciones, la presencia de humanos modernos fue un factor importante, ya que los primeros restos humanos en la isla coinciden con los últimos de H. floresiensis.

Referencias:

-Wall, J. D., Yang, M. A., Jay, F., Kim, S. K., Durand, E. Y., Stevison, L. S., ... & Slatkin, M. (2013). Higher levels of Neanderthal ancestry in East Asians than in Europeans. Genetics194(1), 199-209.
-Meyer, M., Kircher, M., Gansauge, M. T., Li, H., Racimo, F., Mallick, S., ... & Sudmant, P. H. (2012). A high-coverage genome sequence from an archaic Denisovan individual. Science338(6104), 222-226.
-Green, R. E., Krause, J., Briggs, A. W., Maricic, T., Stenzel, U., Kircher, M., ... & Hansen, N. F. (2010). A draft sequence of the Neandertal genome. science328(5979), 710-722.
-Currat, M., & Excoffier, L. (2004). Modern humans did not admix with Neanderthals during their range expansion into Europe. PLoS biology2(12), e421.
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Castellano, S., Parra, G., Sánchez-Quinto, F. A., Racimo, F., Kuhlwilm, M., Kircher, M., ... & Dabney, J. (2014). Patterns of coding variation in the complete exomes of three Neandertals. Proceedings of the National Academy of Sciences111(18), 6666-6671.NeandertalsProc. Natl Acad. Sci. USA 11166666671
-Sánchez-Quinto, F., & Lalueza-Fox, C. (2015). Almost 20 years of Neanderthal palaeogenetics: adaptation, admixture, diversity, demography and extinction. Phil. Trans. R. Soc. B370(1660), 20130374.
-Prüfer, K., Racimo, F., Patterson, N., Jay, F., Sankararaman, S., Sawyer, S., ... & Li, H. (2014). The complete genome sequence of a Neandertal from the Altai Mountains. Nature505(7481), 43.
-Reich, D., Green, R. E., Kircher, M., Krause, J., Patterson, N., Durand, E. Y., ... & Maricic, T. (2010). Genetic history of an archaic hominin group from Denisova Cave in Siberia. Nature468(7327), 1053.
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-Brumm, A., Aziz, F., Van den Bergh, G. D., Morwood, M. J., Moore, M. W., Kurniawan, I., ... & Fullagar, R. (2006). Early stone technology on Flores and its implications for Homo floresiensis. Nature441(7093), 624.
-Tocheri, M. W., Orr, C. M., Larson, S. G., Sutikna, T., Saptomo, E. W., Due, R. A., ... & Jungers, W. L. (2007). The primitive wrist of Homo floresiensis and its implications for hominin evolution. Science317(5845), 1743-1745.
-Wasisto, S., Westaway, K. E., Aubert, M., Li, B., Zhao, J. X., Storey, M., ... & Grün12, R. (2016). Revised stratigraphy and chronology for Homo floresiensis at Liang Bua in Indonesia. Nature532, 21.

sábado, 16 de septiembre de 2017

Cría cuervos...y te recordarán para toda la vida.

Los cuervos y otros córvidos, como otras aves necrófagas, y los carroñeros en general, no cuentan con muy buena prensa ni una buena opinión en la cultura popular. Siempre han sido considerados animales sucios, oportunistas, ladrones e incluso malvados familiares de brujas enviados por Satán para sus funestos propósitos.

Sin embargo, los córvidos son, sin lugar a dudas uno de los animales más interesantes que podemos encontrar en nuestro entorno.

Los córvidos (Corvidae) son un grupo de Paseriformes que incluye a los Cuervos, Cornejas, Hurracas, Grajos y Arrendajo, entre otras aves. Se caracterizan por una dieta muy variada, de la que no se excluye aquella por la que son famosos, la carroña. Sin embargo, también son cazadores y sobre todo grandes oportunistas, por lo que suelen comer frutos, semillas, pequeños mamíferos, reptiles y anfibios e incluso algunas aves ( Zawadzka et al., 2013).

Además de la importante función que unos animales con estas características tienen en un ecosistema (tanto como necrófago, como predador o como presa), estas aves presentan otras cualidades que las hacen muy interesantes y nada merecedoras de la mala fama de que gozan.

Sin ir más lejos, esta familia está considerada como la más inteligente entre las aves, llegando incluso a proponerse que se ha dado una evolución convergente entre chimpancés (e incluso homininos extintos) y ellas (Seed, Emery & Dyaton, 2009; Lefebvre, 2013; Emery & Clayton, 2004)


¡Pero bueno, esto son palabras mayores! Qué hace a los etólogos proponer que estos tizones emplumados son tan listos (o más) que nuestros parientes más cercanos? Pues la verdad es que bastantes cosas.

Para empezar, el cerebro de estos animales es muy grande en comparación con su cuerpo.
Comparación del incremento en tamaño del cerebro con el incremento de masa corporal en diferentes grupos. Nótese que Córvidos y Guacamayos presentan un incremento muy superior a otros grupos de aves. Fuente: Emery et al. 2007.
Probablemente como consecuencia de esto, las diferentes especies de córvidos presentan comportamientos muy curiosos, y característicos de animales inteligentes. Por ejemplo, las Cornejas de Nueva Caledonia (Corvus moneduloides) son famosas por "fabricar" y utilizar diferentes herramientas, como palos y ganchos, para poder forrajear en estado salvaje (Taylor et al. 2017; Jacobs et al. 2016, Hunt, 1996).

Una población en Akita, Japón, incluso ha encontrado uso del tráfico y los semáforos para poder comer frutos secos, como nueces y avellanas:


Por último, no solo es que sabemos que estos animales soy muy buenos resolviendo problemas, sino que recientes experimentos demuestran que podrían tener procesos mentales mucho más abstractos, como evaluar si vale la pena esperar e invertir en una acción para una recompensa futura (Dufour et al., 2012), distinguir a diferentes humanos por su cara y sexo (Bogale et al., 2011; Marzluff et al., 2012) e incluso pueden guardar rencor contra un humano que los maltratase y transmitir este a otros animales de su especie (Cornell et al., 2012).

Por último, y como prueba máxima de una extraordinaria inteligencia, estos animales muestran un complicado comportamiento a la hora de proteger y esconder su comida de posibles competidores. Esto incluye engaños, pantomimas y otras tretas para evitar que los demás descubran dónde ha escondido la comida, o en caso de no tenerla, tentar a los que sí a que abandonen la zona donde han la han escondido para así poder buscarla.

Esto llevó a pensar a los investigadores que posiblemente estos animales tenían un principio de Teoría de Mente (en resumen, que son capaces de entender que otro individuo piensa de forma diferente, e incluso pueden intentar pensar como ellos). Diferentes estudios, como el llevado a cabo por Bungyar et al. en 2016, han ido aportando pruebas que apoyan esta afirmación. En este estudio los animales fueron expuestos a otros córvidos a través de un cristal, solo a los ruidos de este a través de un cristal opaco o solo a las grabaciones de estos ruidos pero con un pequeño agujero por el que pueden ser potencialmente vistos.
Los resultados del estudio demuestran que los cuervos protegen la comida solo cuando creen que pueden ser vistos, incluso sin ver a ningún otro cuervo, pero no cuando, pese a tener un cuervo cerca, este está bloqueado. Esto implica que los animales están pensando en qué puede ver el otro animal desde su lado y así estimar si su comida está expuesta.

Y bueno, tras esta retahila inconexa de muestras de inteligencia de uno de los animales que, en mi humilde opinión, están más infravalorados, espero que los miréis con otros ojos. Ellos, desde luego, no olvidarán cómo los veáis.

Bibliografía:

-Zawadzka, D., Drozdowski, S., Zawadzki, G., Zawadzki, J. (2013): Predator or opportunist? Feeding ecology of raven Corvus corax in Augustów Forest. [Drapieżnik czy oportunista? Ekologia żerowania kruka Corvus corax w Puszczy Augustowskiej.] Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej w Rogowie R. 15. Zeszyt 36 / 3: 210-220.

-Emery, N.J., Clayton, N.S. (2004): The mentality of crows: convergent evolution of intelligence in corvids and apes. Science Washington DC 306 (5703): 1903-1907.

-Lefebvre, L. (2013): Brains, innovations, tools and cultural transmission in birds, non-human primates, and fossil hominins. Frontiers in human neuroscience 7 (no. 245).

-Seed, A.M., Emery, N.J., Clayton, N.S. (2009): Intelligence in corvids and apes: a case of convergent evolution? Ethology 115: 401-420.


-Emery, N.J., Seed, A.M., von Bayern, A.M.P., Clayton, N.S. 
(2007): Cognitive adaptations of social bonding in birds. Philosophical transactions 362 (1480): 489–505.

-Jacobs, I.F., von Bayern, Auguste, Osvath, M. (2016): A novel tool-use mode in animals: New Caledonian crows insert tools to transport objects. Animal cognition 19: 1249–1252.
-Taylor, A.H., Gray, R.D. (2017): New Caledonian crows show behavioural flexibility when manufacturing their tools. Behaviour 154 (1): 65-91.

-Hunt, G.R. (1996): Manufacture and use of hook-tools by New Caledonian crows. Nature 379 (6562): 249-251.

-Dufour, V., Wascher, C.A.F., Braun, A., Miller, R., Bugnyar, T. (2012): Corvids can decide if a future exchange is worth waiting for. Biology letters 8 (2): 201-204.

-Bogale, B.A., Aoyama, M., Sugita, S. (2011): Categorical learning between ‘male’ and ‘female’ photographic human faces in junglecrows (Corvus macrorhynchos). Behavioural processes 86 (1): 109-118.

-Marzluff, J.M., Miyaoka, R., Minoshima, S., Cross, D.J. (2012): Brain imaging reveals neuronal circuitry underlying the crow's perception of human faces. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109 (39): 15912-15917.
-Cornell, H.N., Marzluff, J.M., Pecoraro, S. (2012): Social learning spreads knowledge about dangerous humans among American crows. Proceedings of the Royal Society Biological Sciences Series B 279 (1728): 499-508.
Bugnyar, T., Reber, S.A., Buckner, C. (2016): Ravens attribute visual access to unseen competitors. Nature Communications 7: 10506

-Bugnyar, T., Reber, S.A., Buckner, C. (2016): Ravens attribute visual access to unseen competitors. Nature Communications 7: 10506

martes, 22 de agosto de 2017

Bichario: la rana más terrible del mundo.

A partir de ahora irán apareciendo por el blog de vez en cuando artículos marcados con la palabra "Bichario:" en el título. Estas son, o serán, entradas en las que hablaré de una de mis mayores pasiones dentro de la Biología: los animales. Y para empezar esta "sección" dentro del blog, vamos con algo fuerte: la rana más terrible del mundo!


Su nombre es Phyllobates terribilis, y la verdad es que no es, ni de lejos, tan espectacular como su nombre indica. Esta ranita, conocida como la Rana Dardo Dorada, es la más grande entre las ranas dardo, no suele llegar a 6 cm de hocico a cloaca en las hembras, mientras que los machos son bastante más pequeños. Son predominantemente amarillas, naranjas o blanquecinas verdosas, y presentan puntos o manchas negras en las regiones inferiores. Vive en las regiones de bosque tropical de la costa oeste de Colombia, y como el resto de ranas dardo se alimenta de pequeños insectos.


Lo que le da el nombre a este grupo de ranas, los dendrobátidos, y a esta la convierte en la rana más terrible del mundo es que todas estas ranas presentan una toxina alcaloide llamada batraciotoxina (toxina de rana, literalmente). Pese al nombre de la toxina, esta no es producida por los anuros, sino que la adquieren mediante la dieta, y la pueden retener en la piel durante años. Esto explica por qué las ranas criadas en cautiverio no presentan veneno, mientras que las capturadas lo pueden presentar hasta su muerte. La P. terribilis es la rana dardo y el anfibio que más toxinas almacena. Esta toxina, usada por los nativos de Costa Rica para hacer Curare, normalmente es extraída atravesando la rana con una aguja y exponiéndola a una llama, para que "sude". Luego, la toxina se mezcla con otras substancias para potenciar su efecto. Sin embargo, con la P. terribilis esto no es así: su veneno está tan concentrado que los nativos que comparten territorio con esta ranita (los Indios Chocó)  simplemente las capturan, con las manos protegidas por hojas de palma, les frotan los dardos, y estos ya son capaces de matar a una persona, no digamos a las presas usuales de estos cazadores.


Otro rasgo bastante peculiar de esta especie es que son sociales, y se suelen encontrar en grupos de 6 o más individuos, al contrario que muchas otras especies de ranas dardo, que prefieren vivir en parejas o solas. Es bastante curioso ver a un grupo de estas joyas doradas en medio del fondo verde oscuro de la selva tropical.

En cuanto a su estado de conservación, en 2004 pasó a estar considerada como Amenazada por la IUCN Red List of Threatened Species.  Esto se debe a que el rango de esta especie es bastante pequeño y al deterioro de su hábitat natural.

Referencias:

Frost, D. R., Grant, T., Faivovich, J., Bain, R. H., Haas, A., Haddad, C. F. B., De Sá, R. O., Channing, A., Wilkinson, M., Donnellan, S. C., Raxworthy, C. J., Campbell, J. A., Blotto, B. L., Moler, P., Drewes, R. C., Nussbaum, R. A., Lynch, J. D., Green, D. M. & Wheeler, W. C. 2006. The amphibian tree of life. Bulletin of the American Museum of Natural History 297, 1-370.

Grant, T., Frost, D. R., Caldwell, J. P., Gagliardo, R., Haddad, C. F. B., Kok, P. J. R., Means, D. B., Noonan, B. P., Schargel, W. E. & Wheeler, W. C. 2006. Phylogenetic systematics of dart-poison frogs and their relatives (Amphibia: Athesphatanura: Dendrobatidae). Bulletin of the American Museum of Natural History 299, 1-262.

Myers, C. W., Daly, J. W. & Malkin, B. 1978. A dangerously toxic new frog (Phyllobates) used by Embera Indians of western Colombia with discussion of blowgun fabrication and dart poisoning. Bulletin of the American Museum of Natural History 161, 307-366.

Pyron, R. A. & Wiens, J. J. 2011 A large-scale phylogeny of Amphibia including over 2,800 species, and a revised classification of extant frogs, salamanders, and caecilians. Molecular Phylogenetics and Evolution 61, 543-583.

Wilmar Bolívar, Stefan Lötters. 2004. Phyllobates terribilis. The IUCN Red List of Threatened Species 2004: e.T55264A11282715. http://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2004.RLTS.T55264A11282715.en. Downloaded on 22 August 2017.