GRATITUD A UNA MOSCA

   Si realizáramos una encuesta en la que se pregunte cuáles son los seres vivos más conocidos y que más han contribuido a nuestro progreso, estoy convencido que en una lista de diez, la inmensa mayoría serían mamíferos (perro, caballo, etc.). Evidentemente son más conocidos por el gran público y más cercanos evolutivamente. Digamos que hay una especie de empatía entre los mamíferos. Nada es más conmovedor que la imagen de un cachorro de perro o gato (otro día explicamos el porqué de esta circunstancia).

   Un ranking de animales mejor conocidos estaría encabezado por una mosca, pero no una moscardón grande, verde, que emite zumbidos y que va a comer donde todos sabemos. No, es una mosca pequeña, que mucha gente confunde con mosquito. Se trata de la mosca del vinagre o mosca de la fruta, dicho en latín, Drosophila melanogaster. De ella lo sabemos casi todo, no solo su comportamiento, alimentación, etc., como ocurre con otros muchos seres vivos, también hemos desentrañado su naturaleza más íntima, su ADN.

   ¿Yo he visto esa mosca alguna vez? Se preguntarán muchos lectores. Por supuesto, sobre todo en la cocina, revoloteando sobre la fruta madura de la cual se alimenta principalmente, de ahí su nombre vulgar (los científicos se complican menos de lo que la gente piensa). Son, como decía mas arriba, bastante pequeñas, apenas 3 mm y se caracterizan por sus ojos rojos y su abdomen de color amarillento con zonas negruzcas. 

Macho de Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta o el vinagre

   La pregunta inevitable es, ¿qué tiene esta mosca para que sea uno de los animales mejor conocidos? Vayamos por partes. Es sabido que para la investigación científica se utilizan animales que sirven como modelo. Estos proporcionan conocimientos relacionados con diferentes disciplinas científicas, sobre todo con la biomedicina (fisiología, inmunología, farmacología, etc.). Ahí es donde entra en juego nuestra querida mosca. Tiene varias características que la hacen un buen animal de laboratorio: rápido ciclo de vida (unas 2 semanas aproximadamente), muy poco costoso su mantenimiento y su simplicidad desde el punto de vista genético. 

   Así fue como en 1906, un norteamericano, William E. Castle (1867-1962) publicó un primer trabajo en el que se había utilizado como modelo de experimentación a este insecto. Pero Drosophila empezó a pasar a la historia de la Biología por las aportaciones que nos brindó de la mano de Thomas Hunt Morgan, (1866-1945) considerado uno de los padres de la genética. Entre las aportaciones más importantes de este genetista, debidas al uso de la mosca,  pueden citarse el descubrimiento de que los genes se encuentran alineados en los cromosomas, el hecho de que algunos genes se hereden juntos (genes ligados), la determinación de la herencia ligada al sexo o investigaciones sobre mutaciones. 

   En la actualidad sigue utilizándose este animal como organismo modelo y sigue permitiendo a los científicos realizar descubrimientos asombrosos. En este sentido hay que nombrar a Gines Morata, investigador español que está haciendo grandes aportaciones a la biología del desarrollo (cómo se produce el desarrollo embrionario) gracias al estudio, entre otros, de unos genes muy especiales en este bichito, llamados homeóticos. 

   Surge al final otra cuestión bastante interesante: ¿puede una mosca mostrarnos información sobre nosotros mismos? Dicho de otro modo, ¿cuánto nos parecemos a una mosca de la fruta? A pesar de la simplicidad de Drosophila, comparte con nosotros mucha información. Tenemos en común no pocos genes y muchos de estos, aun no siendo iguales, muestran su correspondiente en este insecto. De hecho, en la actualidad, se está utilizando para campos de investigación tan dispares como enfermedades neurodegenerativas, cáncer, envejecimiento, etc.

   Así que, cuando pregunten por nuestro animal favorito, si oís a alguien comentar que es la mosca de la fruta, un gusano o el pez cebra no lo toméis por loco. 

   Os dejo, para finalizar, un podcast del programa "Ciencia al cubo" de RNE sobre este mismo tema.

Actividades relacionadas con el texto

¿QUÉ ES ESA BOLA DE PELO CON COSAS BLANCAS?

    Esta es la pregunta que hicieron los alumnos cuando les mostré lo que parecía una bola de pelo con cosas blancas que se asemejaban a huesos. Les dije que lo que tenían delante era algo así como el "vómito" de un ave, que nos permitiría, no solo reconocer a la autora del mismo, también su dieta. Sus caras pasaron de la sorpresa a la repugnancia y finalmente...al interés (o eso creía yo). Aquí va la solución.

   Se trata de las egagrópilas, regurgitaciones que muchas aves expulsan con los restos de su dieta que no pueden digerir. Son típicas de las aves rapaces, pero otros muchos grupos como gaviotas, garzas, córvidos, etc., las producen. En realidad no son vómitos, tal como nosotros los entendemos, se trata de una bola más o menos alargada y compacta, que no expulsan de forma violenta. En ellas vamos a encontrar aquellos elementos de la dieta que no han podido ser asimilados por sus correspondientes aparatos digestivos como pelo, huesos, exoesqueletos de artrópodos, etc. De ahí su importancia, permiten saber cuál es la dieta del ave en cuestión, además de conocer la fauna del lugar, sobre todo en lo que se refiere a los micromamíferos (musarañas, topillos, ratones, etc.), tan difíciles de observar en su hábitat natural.

Egagrópila de buho real (Bubo bubo)

   Cuando uno encuentra una egagrópila, el primer paso para su estudio es reconocer de qué especie se trata. Conocer la fauna del lugar nos puede ayudar pero hay algunos aspectos que son fundamentales.

• Tamaño. Cuanto mayor es el tamaño del ave, mayores suelen ser sus egagrópilas. En la imagen de abajo podéis comparar la egagrópila de un buho con la de un autillo, la más pequeña de nuestras rapaces nocturnas.
• Forma. Cada egagrópila tiene una forma característica. Por ejemplo las de la lechuza suelen ser redondeadas mientras que las del mochuelo alargadas.
• Contenido.  Varía según la especie. De forma general podemos decir que las de rapaces diurnas presentan pocos o ningún hueso, mientras que las de nocturnas sí tienen gran cantidad de huesos. Las de córvidos, por citar otro ejemplo, presentan trozos de vegetales, piedrecillas y exoesqueletos de insectos.

Ver esta imagen en su página original - http://cuadernodegaia.blogspot.com.es/

   La exploración de una egagrópila es un trabajo de detective. En primer lugar debemos dejarla en agua durante unas horas. Con ello conseguiremos disgregar los restos hasta ese momento compactados. Después, con ayuda de unas pinzas, tendremos que ir separando los huesecillos y demás restos. En algunos ocasiones es conveniente tratar los huesos con agua oxigenada para blanquearlos. El resultado lo podéis observar en la imagen de más arriba. El último paso, y el más difícil e importante, es relacionar los restos óseos con la especie correspondiente.

   Aquí os dejo una presentación con claves para la determinación de micromamíferos. Al final del post también tenéis algunos enlaces interesantes. 

Guion pract egass from Belén Lorenzo

   Por último os quiero dejar un simpático fragmento de un película de animación en la que una pequeña lechuza expulsa, sorprendida, su primera egagrópila. Al preguntar de qué se trata, la serpiente le dice que si no reconoce al ratón que se comió.

Enlaces interesantes

• Disección virtual de una egagrópila

• Clave dicotómica para identificar micromamíferos en egagrópila de una rapaz

 

¡UN PEZ QUE SABE FÍSICA!

   Sí, queridos alumnos y alumnas, un pez que sabe física, concretamente algunas de las leyes de la óptica, las relacionadas con la refracción. No, no es el responsable de la ley  que permite calcular el ángulo de refracción, la ley de Snell, pero la aplica de maravilla.

   La refracción es un fenómeno por el que una onda cambia de dirección al ser diferente el medio en el que se transmite. La luz se transmite mediante ondas, por eso sufre este fenómeno. Así, si la luz pasa de un medio, pongamos el aire, a otro como el agua, donde su velocidad de propagación es menor, sufrirá un cambio en su trayectoria. 

La refracción es la responsable de que veamos "distorsionada" la pajita en los vasos.

   Las leyes de la óptica predicen cómo se desviará el rayo de luz:

   Pues bien, nuestro pez se llama arquero y vive en el sudeste asiático en las desembocaduras de los ríos. Tiene una más que peculiar forma de cazar a sus presas,  insectos que aparecen en las ramas que hay sobre las aguas donde vive. Este pez toma agua, la empuja hacia arriba con la lengua y cierra las branquias, por lo que el líquido se ve forzado a salir por la boca como un chorro a presión. Sería algo parecido a como sale en una pistola de agua. El insecto es ingerido una vez ha caído en el agua. Sin duda una técnica espectacular, ¡derribar insectos a escupitajos!

   Lo curioso de este pez, además de su peculiar método, es que cuando lanza el chorro de agua debe tener en cuenta la refracción de la luz, y vaya si la tiene. De no ser así no comería. Debe calcular la posición real del insecto, que no se corresponde con la que ve debajo del agua. En la mayoría de ocasiones, el cálculo es mínimo, ya que intenta ponerse en la vertical de la presa con lo que la refracción es nula.

   Esta capacidad de conocer la refracción, claro está, de forma instintiva, no es exclusiva de este pez; pensad en el martín pescador o una águila pescadora por poner solo dos ejemplos. Así que sólo me queda decir que si un pez o un ave es capaz de "hacer" estos complejos cálculos, ¿por qué no vosotros?

Actividades

•  Crucigrama con los conceptos estudiados sobre la luz

¿CÓMO COME UNA BALLENA?

   Hace unos días me consultaba una alumna sobre la alimentación de las ballenas. El déficit en conocimientos sobre fauna marina es especialmente apreciable en los que vivimos tierra adentro, como suele decirse, somos de secano. Acerquémonos en este post al mundo de los cetáceos para ver si conseguimos paliar, aunque sea muy mínimamente, nuestra ignorancia sobre este maravilloso grupo de mamíferos.

   Los cetáceos son un grupo de animales que aparecieron hace no más de 50 millones de años a partir de indivuiduos artiodáctilos, el grupo que incluye actualmente a ciervos, cerdos o vacas.
En la actualidad existen dos grupos de cetáceos:

• Odontocetos. Poseen dientes, generalmente todos iguales, que los utilizan para capturar las presas y que no escapen. También se diferencian del resto por su espiráculo, su orificio respiratorio, en la parte superior de la cabeza, que está formado por una única abertura. Incluye a los delfines, orcas, zífidos, cachalotes, narval y beluga.

Orca - Foto de Wikipedia

• Misticetos. Los individuos no poseen dientes, tienen unas estructuras formadas de una sustancia llamada queratina, similar a la que forma las uñas o el pelo, llamadas barbas (baleen en inglés)que les cuelgan de la parte superior de la boca a modo de cortina. En el extremo inferior suelen poseer unos flecos. Los misticetos poseen un espiráculo con dos aberturas. Incluye a las ballenas y rorcuales.

Barbas de una ballena

   Pues bien, una vez que hemos visto cuáles son los grupos de cetáceos, intentemos responder a la pregunta que da título a esta entrada, cómo comen las ballenas (y los rorcuales) y otra cuestión, ¿comen sólo plancton?

   Las barbas son unas estructuras que utilizan para filtrar alimento. La técnica más común consiste en llenar la boca de agua con sus pequeñas presas, que ahora comentaremos, y la cierran. Después elevan la lengua sobre el paladar, de modo que el agua sale hacia el exterior quedando en las barbas retenido el alimento. Os propongo, para entenderlo mejor, que actuéis como las ballenas, llenaos la boca de sopa de fideos, cerradla con los dientes apretados y presionad la lengua contra paladar. El resultado será que saldrá al exterior el caldo a través de los huecos que dejan los dientes, pero los fideos quedarán en vuestra boca.

   Una vez resuelto el misterio del cómo, veamos el qué, es decir, cuál es la dieta de estos cetáceos. En primer lugar hay que decir que no todos los misticetos comen lo mismo. En la mayoría de los casos el zooplancton constituye la parte esencial de la dieta, pero en otros incorporan invertebrados, calamares o peces que capturan a diferentes profundidades. El zooplancton está formado por organismos, en muchos casos microscópicos, que flotan. Incluye protozoos, larvas de diferentes grupos de animales, pequeños crustáceos, alevines, etc.

   Por citar un ejemplo, el rorcual azul, el animal más grande que existe y ha existido (mientras el registro fósil no nos demuestre lo contrario), se alimenta casi exclusivamente de un tipo de crustáceo que genéricamente se llama krill, y que engloba varias especies. ¡Puede llegar a capturar más de cuatro toneladas de estos pequeños invertebrados al día! Es curioso como este animal tan ridículo, en cuanto a su tamaño, es el sustento del mayor habitante vivo del planeta.

Mas información:

• Página de la WWF España sobre Cetáceos. Incluye fichas descriptivas de algunas especies muy interesantes. 
• Documento de la Junta de Andalucia sobre cetáceos. 
• CIRCE, (Conservación, Información y Estudio sobre Cetáceos). Plataforma de investigación y divulgación sobre la vida marina. 

UNA REFLEXIÓN SOBRE DARWIN

Si establecemos un ranking con los científicos más vilipendiados de la historia, excluyendo a los que murieron en hogueras o fueron recluidos de por vida, un nombre sobresale por encima de los demás: Charles Darwin, el naturalista inglés que estableció las bases de la biología moderna con su teoría de la evolución por selección natural. Una idea poderosa, la mayor y más influyente idea surgida de la mente de un hombre como sostienen muchos biólogos. 

Darwin vino al mundo en 1809 en el seno de una familia acomodada, era hijo y nieto de médicos. No fue sobresaliente en sus estudios durante su infancia pero si mantuvo siempre un espíritu curioso difícilmente superable. Orientó su formación hacia la teología y la medicina pero nunca ejerció estas disciplinas, ya que su verdadera vocación consistía en conocer y desentrañar los secretos de la naturaleza. A los 22 años le ofrecieron la oportunidad de embarcarse como naturalista en un buque de la armada inglesa, el Beagle, en una aventura que duraría cinco años y daría la vuelta al mundo. Durante el viaje realizó una observación rigurosa de todo lo concerniente al mundo natural: plantas, animales, minerales, estructuras geológicas, fósiles, etc., que anotó fielmente y que posteriormente publicaría como un maravilloso libro de viajes: Viaje de un naturalista alrededor del mundo.

Con todas sus observaciones, Darwin comenzó a cambiar sus esquemas mentales que coincidían con la ortodoxia del momento, la versión estática y divina de la naturaleza, es decir, la concepción de que las criaturas eran el resultado de la obra de Dios y no habían cambiado desde su creación. Comenzó a darle forma a su teoría con una vasta cantidad de datos que fue recopilando a lo largo de su laboriosa vida. Así, en 1859, veía la luz su gran obra, El origen de las especies, una obra que cambiaría para siempre la visión de la naturaleza y del ser humano. En ella propone que las especies provienen de otras debido a la selección natural, un mecanismo que favorece aquellas características de los organismos que les posibilitan un mayor éxito reproductivo. 

Las ideas de Darwin fueron atacadas desde el primer momento desde muchos sectores, sobre todo aquellos más conservadores, que aún siguen haciéndolo…por desgracia. ¿Cuál fue el principal pecado del naturalista? Proponer que los seres vivos, incluido el hombre, provenían de ancestros por un mecanismo natural, ciego e inconsciente. La explicación clásica, teológica, sobre el diseño de los organismos fue derribada desde ese momento.

Pero, ¿ha demostrado la ciencia moderna que las ideas de Darwin eran ciertas? No solo lo ha hecho sino que ha ampliado la certeza ya demostrada por el naturalista inglés con los conocimientos de genética actuales. Esta disciplina ha permitido nuevos enfoques y revisar los errores cometidos en la exposición original. Hoy día existe un rico debate científico sobre diversos aspectos como el ritmo de la evolución, el nivel al que actúa, etc. A pesar de ello los hechos son abrumadores: existen tantas pruebas de la evolución como de otras teorías científicas que ninguna persona cuerda se atrevería a discutir. Nadie duda cuando lanza una moneda al aire de que esta va a caer pero cuando concierne a la evolución y sus mecanismos…

De hecho en muchos países modernos las enseñanzas de la teoría evolutiva están en el punto de mira, pidiendo desde algunos sectores su prohibición o que se enseñe como una alternativa más, no como una teoría científica, revisable y verificable. En nuestro país, la situación del estudio de la principal idea en biología en la etapa obligatoria se resume a un solo curso, cuarto de la educación secundaria obligatoria, dentro de una materia optativa, la Biología y Geología. De este modo la mayoría de los estudiantes abandona sus estudios obligatorios sin conocer el mecanismo general que rige la vida en nuestro planeta. Una verdadera pena.

Hoy en día las aportaciones de biología evolutiva a otras disciplinas son más que evidentes. Las estrategias para la conservación de las especies, la medicina, la biología del desarrollo, la agricultura, etc., no se pueden entender sin tener en cuenta criterios evolutivos. Como afirmó un famoso evolucionista norteamericano nada tiene sentido en biología excepto bajo el prisma de la evolución. 

Pero el legado de Darwin no sólo quedó en su explicación del devenir de la vida, fue más allá; de la lectura de sus obras se desprende una dimensión personal asombrosa. En primer lugar destacó por poseer una meticulosidad extraordinaria a la hora de trabajar unida a una magnífica capacidad de observación, lo que le llevó a diseñar elegantes explicaciones sobre una gran diversidad de cuestiones naturales. En segundo lugar también puede apreciarse su gran honradez a la hora de proponer sus ideas, señalando siempre cuáles eran las debilidades de sus afirmaciones. En tercer lugar, su valentía para publicar una obra que sabía que removería los cimientos de la mismísima concepción del ser humano. Por último, y creo que fundamental, una característica sin la cual no hubiese pasado a la historia: una pasión sin límites por la naturaleza y por el descubrimiento de sus secretos. Todo un ejemplo.

La principal obra de Darwin acaba de forma brillante: ...y mientras este planeta ha ido girando según la constante ley de la gravitación, se han desarrollado y se están desarrollando, a partir de un comienzo tan sencillo, infinidad de formas cada vez más bellas y maravillosas. Quizás, si Darwin hubiese conocido nuestro sabio refranero y hubiese pecado de inmodestia habría añadido: y no hay peor ciego que el que no quiere ver.

Este artículo apareció por primera vez en la revista de la Asociación Cultural "Amigos de Villafranca de Córdoba"

 Mas información:

•   Web en inglés con los archivos de Charles Darwin, todo un tesoro.
•  Estupendo especial del periódico "El Mundo" sobre la vida y obra de Darwin.
• La película "Creation", sobre partes de su vida, estrenada en 2009 con motivo del bicentenario de su nacimiento. Aquí os dejo el trailer. 
• Un fantástico libro que revisa la teoría de Darwin a la luz de los avances genéticos actuales: Deconstruyendo a Darwin de Javier Sampedro. Editorial Crítica.

¡MAESTRO, YO NO SOY UN ANIMAL!

Una de las cosas más ofensivas que un profesor de Biología puede hacer a sus alumnos, sobre todo en los primeros cursos de la ESO, es revelarles su naturaleza animal. Automáticamente se enciende en ellos, en lo más profundo y recóndito de su dignidad como especie, un místico halo de supremacía natural que hasta entonces parecía apagado y que hay que defender a toda costa. La situación transcurre más o menos así: 

-Pues sí, somos animales, como hace tiempo habréis notado- afirmo.
-¡A mí no me digas animal! (el “usted” es como un barbarismo a estas edades para muchos) -expresan con vehemencia.
-Que sí, que no existen diferencias en cuanto a nuestro funcionamiento, somos cien por cien animales -respondo.
Siempre hay alguno que declara con cierta solemnidad:
-Vale, somos animales...pero racionales.
-¡Demostradlo más a menudo!- me digo a mí mismo, a veces en voz alta.

Asunto zanjado. Somos animales y racionales, aunque la racionalidad la veamos a nuestro alrededor con cuentagotas.

El siguiente paso, y motivo de esta entrada, es explicar qué tipo de animales somos, cuáles son nuestros parientes más cercanos.

Nadie duda, ni siquiera mis alumnos más escépticos, del parecido de los primates con nosotros y viceversa. Sí, queridos lectores, he aquí la revelación, somos primates. Echemos pues un vistazo, en esta primera entrada, a las características que compartimos todos los primates.

• Tenemos ojos en la parte anterior de la cabeza, dirigidos hacia delante con visión estereoscópica, es decir, somos capaces de percibir la profundidad, relieve y volumen de los objetos que nos rodean.
• Cinco dedos en las manos y pies, normalmente con uñas planas en lugar de garras y dedos pulgares y oponibles, lo que posibilita coger objetos.
• Articulación del hombro bien desarrollada, que permite el movimiento del brazo en todas las direcciones.
• Hemisferios cerebrales bien desarrollados.

Todas estas características delatan que nuestros antepasados, los de todos los primates, desarrollaban su vida en los árboles.

Como sabéis, los seres vivos se ordenan en categorías que responden a sus semejanzas y relaciones de parentesco evolutivo. Pues bien, los primates pertenecen una categoría llamada orden dentro de los mamíferos. Los dos grupos de primates se diferencian en la forma de su nariz y su labio superior:

• Estrepsirrinos. Son los primates cuyos orificios nasales están rodeados de una piel siempre húmeda, llamada rinario (mira a tu perro y sabrás de qué estoy hablando). Además el labio superior está dividido por la mitad. De forma general podemos decir que pertenecen a este grupo los lémures y los loris.

Fotos tomada de Wikipedia

• Haplorrinos. En estos no existe una membrana húmeda y el labio superior es continuo. No tendremos que ponernos delante del espejo para observar que pertenecemos a este grupo. Dentro de este encontramos a su vez:
• Tarseros. Son un grupo de pequeños primates de hábitos nocturnos que se diferencian del resto, entre otras características, por sus largos huesos del tarso (parte superior del pie).
• Antropoideos o simios. Se dividen a su vez en dos grandes grupos de nuevo:
• Platirrinos. Son los monos americanos. Se caracterizan morfológicamente por su nariz ancha y su cola prensil. Ejemplos de este grupo son el mono araña o el mono capuchino.
• Catarrinos. Su nariz no es tan ancha y los orificios apuntan hacia abajo. Su cola no es prensil.

Llegados a este punto ya podemos saber que nuestra especie pertenece a este último grupo. Para complicar un poco más la clasificación, entre los catarrinos se diferencian los cercopitecoideos que incluye a los macacos, mandriles, papiones, etc. y los hominoideos entre los que se encuentran nuestros parientes más cercanos: las dos especies de chimpancés, gorila, orangután y las distintas especies de gibones.

Fotos tomadas de Wikipedia

Por lo tanto, como conclusión, podemos decir que los humanos somos mamíferos primates, haplorrinos, antropoideos, catarrinos y hominoideos.

Así que, incrédulos alumnos, no podemos negar nuestra naturaleza, pero si me permitís un consejo: hagamos un mayor uso de ese atributo que para vosotros es tan distintivo, nuestra razón.

Más información:

• Arsuaga, Juan L.(1998). La especie elegida. Editorial Temas de hoy. (Capítulo 2 dedicado a los primates).

• Web con mucha información sobre nuestro lugar en el reino animal